Ирина Эланс
Сравнительная характеристика умеренного климата Западной Европы и Северной Америки
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Географический факультет
Кафедра почвоведения и земельных информационных систем
Специальность «Геоинформационные системы»
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЛИМАТОВ УМЕРЕННОГО ПОЯСА ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЫ И СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ
(Курсовая работа)
Студент 2-го курса
Макаревич Никита
Научный руководитель
профессор Аношко В. С.
Оценка _____________________
Дата защиты _________________
Подпись научного
руководителя _______________
Минск
2013
АННОТАЦИЯ
УДК 551.5+914.0+917.0
Макаревич Н. В. Сравнительная характеристика климатов умеренного пояса Западной Европы и Северной Америки (курсовая работа). – Минск, 2013. – 37 с.
Умеренный климат, Западная Европа, Северная Америка, циркуляция атмосферы, температура воздуха, количество осадков.
В работе даётся описание умеренного климата Западной Европы и Северной Америки. Определяются влияние циркуляции атмосферы и основные климатические показатели для Западной Европы и Северной Америки: среднегодовой ход температур, осадков, относительной влажности. Выявляются сходства и различия двух типов климата и их геогр. следствия.
Библиогр. 15 назв., рис. 23.
АНАТАЦЫЯ
Макарэвіч Н. В. Параўнальная характарыстыка кліматаў умеранага пояса Заходняй Еўропы і Паўночнай Амерыкі (курсавая праца). - Мінск, 2013. - 37 с.
Умераны клімат, Заходняя Еўропа, Паўночная Амерыка, цыркуляцыя атмасферы, тэмпература паветра, колькасць ападкаў.
У працы даецца апісанне ўмеранага клімату Заходняй Еўропы і Паўночнай Амерыкі. Вызначаюцца ўплыў цыркуляцыі атмасферы і асноўныя кліматычныя паказчыкі для Заходняй Еўропы і Паўночнай Амерыкі: сярэднегадавы ход тэмператур, ападкаў, адноснай вільготнасці. Выяўляюцца падабенства і адрозненні двух тыпаў клімату і іх геаграфічныя следства.
Бібліягр. 15 назв., мал. 23.
SUMMARY
Makarevich N. Comparison of temperate climates of Western Europe and North America (course work). - Minsk, 2013. - 37.
The temperate climate, Western Europe, North America, the circulation of the atmosphere, the air temperature, rainfall.
This paper describes the moderate climate of Western Europe and North America. We determine the influence of atmospheric circulation and the main climatic indicators for Western Europe and North America: the average annual variation of temperature, precipitation, relative humidity. We identify similarities and differences between the two types of climate and their geographical investigation.
Bibliogr. 15 refs., Fig. 23.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………………………
Глава 1. Общая характеристика
и географическая приуроченность умеренного
климатического пояса………………………………………………………..……
Глава 2. Циркуляция атмосферы,
режим осадков и температур в умеренном
поясе Западной Европы…………………...……………………………………
2.1. Общая характеристика…………………………
2.2. Характеристика по физико-
2.2.1. Горная Фенноскандия……………………………
2.2.2. Равнинная Фенноскандия……………………
2.2.3. Британские острова………………………………………………….17
2.2.4. Герцинская Франция………….……………………………………..18
2.2.5. Центральевропейская область………………………………………19
2.2.6. Альпийская область………………………………
Глава 3. Циркуляция атмосферы,
режим осадков и температур в умеренном
поясе Северной Америки …………………………..……………………….........
3.1. Общая характеристика…………………………………...
3.2. Характеристика климатических областей…………………………....24
3.2.1. Тихоокеанская область……………………………………………...24
3.2.2. Область Великих равнин…………………………………………..27
3.2.3. Континентальная область…………………………………………28
3.2.4. Атлантическая область………………………
Глава 4. Сходство и различие
типов климата на двух материках и их географические
следствия………………………………………………………
Заключение……………………………………………………
Список использованных источников……………………………………………...
ВВЕДЕНИЕ
Климат – один из важнейших компонентов географической оболочки. Циркуляция атмосферы, солнечная радиация и температура, влажность воздуха и осадки, атмосферное давление определяют распространение жизни на Земле, образование почвенного покрова, хозяйственную деятельность человека. Изучение климата – один из важнейших аспектов географии. В последнее время весь мир озабочен проблемой изменения глобального климата, а именно глобальным потеплением. Поэтому проблема изучения климата в настоящее время выходит на новый уровень.
Изучение климата необходимо для человека. Хозяйственная деятельность человека напрямую связана с климатическими условиями территории, на которой проходит хозяйственная деятельность. Особенно с климатом тесно связано сельское хозяйство. В разных климатических условиях выращиваются разные культуры и разводятся разные домашние животные. Человек также зависим от климата. Поэтому проблема изучения климата была, есть и будет актуальной проблемой человечества.
Умеренный климатический пояс занимает обширные территории главным образом в Северном полушарии. Он занимает значительную территорию Северной Америки и Евразии. И на каждом материке есть свои особенности климата. Данная работа предназначена для более углубленного понимания климата Западной Европы и Северной Америки.
Для рассмотрения данной темы необходимо выделить следующие цели и задачи. Цель работы – сравнить климат умеренного пояса Западной Европы и Северной Америки и факторы, формирующие климат. Для достижения поставленной цели необходимо выделить следующие задачи:
- определить общие черты умеренного климата, выявить основные климатообразующие факторы, способствующие формированию данного типа климата;
- рассмотреть подтипы умеренного климата в пределах территорий Западной Европы и Северной Америки, выявить отличительные черты умеренного климата в этих регионах суши;
- определить основные сходства и различия умеренного климата и следствия, исходящие из этих сходств и различий.
В качестве источников информации для данного проекта используются работы известных учёных в области климатологии – Б. П. Алисова, Г. Н. Витвицкого, а также учёных, исследовавших физическую географию в целом – М. В. Лавринович, В. А. Жучкевич, Т. В. Власовой и др.
ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ПРИУРОЧЕННОСТЬ УМЕРЕННОГО КЛИМАТИЧЕСКОГО ПОЯСА
В Северном полушарии зона умеренных широт размещается между субтропическими и субполярными широтами примерно от 40° до 65° северной широты (рис. 1.1). Для климата умеренных широт характерны чётко выраженные переходные сезоны (весна, осень).
Рис. 1.1. Карта климатических поясов и областей. Умеренный пояс обозначен зелёным цветом разных оттенков [12]
Генетической основой формирования умеренного пояса являются циркуляционные факторы и географическое положение центров действия атмосферы. В умеренных широтах, как в тропосфере, так и в стратосфере господствует западный перенос воздушных масс, который обусловлен направленностью градиентов атмосферного давления и температуры от низких широт к высоким широтам и их взаимодействием с силой Кориолиса. Умеренные широты находятся под действием перманентных океанических и сезонных континентальных центров действия атмосферы. К постоянным океаническим центрам относятся Азорский и Гавайский максимумы, Исландский и Алеутский минимумы, к сезонным континентальным центрам – зимние Азиатский и Канадский максимумы, летние Азиатский и Американский минимумы. В умеренных широтах преобладают полярные воздушные массы морского и континентального происхождения, однако сюда нередко врываются тропические и арктические воздушные массы. В результате взаимодействия полярной и арктической и тропической воздушными массами умеренные широты являются ареной интенсивной фронтальной и циклонической деятельности. Беспрерывное перемещение атмосферных фронтов, циклонов и антициклонов обеспечивает междуширотный обмен воздушных масс и придаёт погодно-климатическим условиям временную и пространственную изменчивость [6].
Климат умеренных широт слагается в условиях значительно меньшего количества солнечного тепла, чем в тропическом и в субтропическом поясах, что зависит не только от географической широты, но и от значительно большей облачности.
Отличительной чертой солярного режима в умеренных широтах является резкий контраст между зимой и летом. Летом ослабление солнечной радиации с увеличением широты происходит медленно, так как снижение высоты солнца компенсируется увеличением продолжительности дня, и сокращение фактической инсоляции почти полностью объясняется возрастающей облачностью. В безоблачный день в середине лета на 50° широты (в Харькове, например) сумма инсоляции за сутки почти столь же велика, как в это же время в центральной Сахаре, но облачная погода летом отнимает в среднем 40 % солнечной радиации. Зимой на этой же широте инсоляция в ясную погоду составляет только 10% от величины инсоляции под экватором.
Необходимо учитывать также сезонные различия в характере подстилающей поверхности на континентах, что имеет особенное значение в северном полушарии. Зимой поверхность континентов в умеренном поясе почти сплошь покрыта снегом, отражающим до 70% падающей на него солнечной радиации, летом же земной поверхностью поглощается более 80% радиации.
Климаты умеренных широт слагаются под влиянием: физических свойств воздуха, формирующегося в средних широтах, вхождений арктических (антарктических в южном полушарии) и тропических воздушных масс и циклонической деятельности на полярном и арктическом (антарктическом в южном полушарии) фронтах.
Свойства воздушных масс, формирующихся в умеренных широтах, в очень сильной степени зависят от характера подстилающей поверхности и резко отличны в воздухе морского и континентального происхождения. Основное различие между морским и континентальным воздухом заключается в величине годовой амплитуды температуры и влажности. Годовая амплитуда температуры морского воздуха, так же как и поверхностных вод океана, в средних широтах составляет около 10— 15°; в континентальном же воздухе она достигает 50—60°. Годовое колебание относительной влажности в континентальном воздухе также значительно больше, чем в морском.
Тропические и арктические воздушные массы могут глубже проникать в зону умеренных широт, создавая тем самым резкие перемены температуры и общих условий погоды, что отличает умеренные климаты от климатов тропических, где погода и температурные условия более устойчивы.
Фронтальные процессы в умеренных широтах приобретают значение весьма важного климатического фактора, обеспечивающего орошение осадками. Основная масса осадков, выпадающих в средних широтах — фронтального происхождения; осадки же термической конвекции здесь не играют существенной роли (за исключением горных районов), в силу неблагоприятной «стратификации воздушных масс в антициклонах, в условиях которых и происходит, главным образом, нагревание подстилающей поверхности. Осадки на фронтах зимой выпадают из морского воздуха, скользящего над более холодным континентальным, летом — из континентального, который становится теплее морского. Зимой выпадение осадков над континентами происходит в процессе внешнего влагооборота между океаном и континентом, летом — преимущественно в процессе внутреннего влагооборота над самим континентом.
Внутренний влагооборот понимается здесь в том смысле, что благодаря испарению с подстилающей поверхности происходит дополнительное увлажнение континентального воздуха и эта влага снова возвращается на землю во время дождя (правда, уже в другом каком-то месте). Источником почвенной влаги весной служит главным образом снежный покров, образующийся зимой за счет осадков внешнего влагооборота.
В средних широтах внутри континентов постепенное накопление снежных осадков происходит в течение всей зимы, и, таким образом, осадки холодного периода играют важную роль в общем увлажнении.
Несмотря на большое разнообразие процессов, формирующих климат в умеренных широтах, и здесь можно применить деление их на типы по признаку преобладания тех или иных воздушных масс. Однако надо иметь в виду, что в умеренном поясе процент, определяющий преобладание, гораздо ниже, чем в низких широтах. По характеру преобладающих воздушных масс в умеренном поясе можно различать четыре типа климата: 1) климат континентальный, 2) климат океанический, 3) морской климат Западных берегов, 4) муссонный климат восточных берегов.
Континентальный воздух формируется во внутренних областях континентов из морского воздуха умеренного пояса и арктического (в северном полушарии). Летом трансформация заключается в нагревании воздушных масс и протекает довольно быстро, благодаря конвекции в неустойчиво стратифицированном относительно холодном воздухе. Особенно интенсивно развивается трансформация в антициклонах при тихой и малооблачной погоде. Зимой над континентом морской воздух охлаждается, арктический же, хотя и прогревается, попадая в более южные районы, но над снежным покровом прогревание его идет очень медленно. Трансформация морского воздуха также замедлена по сравнению с летней, так как термическая конвекция отсутствует и вертикальный обмен затруднен. Большая облачность, сопровождающая обычно вхождения морского воздуха зимой, а также сильные ветры способствуют сохранению свойств морского воздуха, продвигающегося вглубь континента. Однако, как относительно теплая масса зимой, морской воздух нередко оттесняется от земной поверхности в более высокие слои холодным континентальным воздухом, и его трансформация завершается уже в результате его собственного излучения.
Морской воздух умеренных широт формируется над океанами из морского тропического и арктического (антарктического) воздуха, а также из воздуха, переносимого с континентов.
Трансформация арктического (антарктического) воздуха начинается в западной части океанов. Продвигаясь затем по западной окраине барических депрессий к субтропическим широтам, этот воздух полностью меняет свои свойства и выносится к западным берегам континентов (зимой преимущественно по восточной периферии депрессий, летом по северной — в северном полушарии — окраине субтропических антициклонов) в западном потоке, который в умеренном поясе является основным воздушным течением.
Океанический климат умеренного пояса отличается значительно меньшей амплитудой температуры по сравнению с континентальным климатом и равномерным распределением осадков по временам года. Последнее объясняется тем, что циклоническая деятельность в умеренном поясе над океанами развивается достаточно интенсивно во все сезоны.
Климат западных берегов в умеренном поясе отличается сравнительно теплой (для данной широты) зимой и относительно прохладным летом, большой влажностью и значительным количеством осадков в течение всего года.
Умеренный ход температуры и большая влажность воздуха являются особенностью самого морского воздуха, равномерное же в течение года распределение осадков есть результат циклонической деятельности летом — на полярном, зимой — на полярном и арктическом фронтах.
Эти черты климата западных берегов умеренных широт резко отличают его от соседнего с ним субтропического с теплым, сухим летом. В пределах умеренного пояса на западном побережье, с увеличением географической широты, средняя температура месяцев соответственно падает, но все же остается почти повсюду положительной для зимних месяцев. С уменьшением широты температура возрастает, но остается ниже 20° для летних месяцев. Эти изменения происходят не столько по причине изменения с широтой температуры морского воздуха умеренной зоны, сколько в связи с более частыми вхождениями на севере арктического, на юге же тропического воздуха.
Годовое количество осадков в среднем составляет около 700 мм, но под действием рельефа может значительно возрастать; его верхний предел (для среднего годового количества) составляет, по-видимому, около 3 500 мм. Может показаться странным, что предельное количество осадков в умеренном поясе почти столь же велико, как и в субтропиках, но в умеренном климате западных берегов это количество распределяется в течение всего года, в субтропиках же приходится почти на один летний сезон.
Зимним муссоном является северо-западный поток холодного континентального воздуха, оттекающий по восточной периферии зимних континентальных антициклонов и отодвигающий полярный фронт в субтропическую зону. Летом полярный фронт продвигается к умеренному поясу, и развивающаяся на нем циклоническая деятельность обусловливает летний дождливый период.
Летним муссоном служат юго-восточные ветры передней части циклонов, несущие преимущественно морской воздух умеренной зоны, над этим течением в более высоких слоях распространяется тропический воздух, оттекающий по западной периферии океанических антициклонов.
В умеренные широты циклоны полярного фронта приходят в большинстве случаев в окклюдированном состоянии, и тропический воздух оказывается отрезанным от земной поверхности воздухом умеренного пояса. Однако из этого именно тропического воздуха, главным образом, и выпадают летние муссонные дожди.
Таким образом, муссонный климат восточных берегов в умеренном поясе характеризуется холодной, ясной малоснежной зимой и дождливым, сырым летом [1].
ГЛАВА 2. ЦИРКУЛЯЦИЯ АТМОСФЕРЫ, РЕЖИМ ОСАДКОВ И ТЕМПЕРАТУР В УМЕРЕННОМ ПОЯСЕ ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЫ
2.1. Общая характеристика
В умеренном поясе Западной Европы весь год господствуют полярные воздушные массы. Однако в северные районы часто проникает арктический воздух, в южные — тропический. Кроме того, из-за различий радиационных условий в северных районах прохладнее лето и холоднее зима, на юге — теплее лето и мягче зима [10].
В умеренном поясе ярко выражены два типа климата: морской и континентальный. Морской климат характерен для западного побережья Скандинавии, Ирландии и Великобритании. Здесь больше осадков и умеренные температуры (средние июльские +12, + 15°С, средние январские - около 0°). Континентальная разновидность умеренного климата выражена на большей части Фенноскандии. Здесь продолжительная (6—7 месяцев) зима со средними январскими температурами от —8 до —16 °С, прохладное (+12 — +16°С) лето, небольшое (400—500 мм) количество осадков с летним максимумом. Между районами с морским и континентальным климатом расположена зона с переходным типом климата (рис. 2.1-2.3).
Рис. 2.1. Средние температуры января в Европе [12]
Рис. 2.2. Средние температуры июля в Европе [12]
Рис. 2.3. Среднегодовое количество осадков в Европе [12]
В зимнее время года наиболее существенным для циркуляции атмосферы над умеренными широтами Европы является образование двух обширных систем – Центрально-азиатского антициклона и Исландской депрессии, создающих мощное юго-западное течение теплого атлантического воздуха, которое охватывает, главным образом, западную и северо-западную Европу. Интенсивность переноса атлантического воздуха зимой оказывается наибольшей, в связи с большими барическими градиентами, возникающими между областями высокою давления, почти перманентно пребывающими в зимнее время над континентом, и приходящими с Атлантики циклонами (рис. 2.4).
При общем направлении движения атлантических циклонов с запада на восток пути их очень разнообразны. Все же можно наметить два основных пучка траекторий — более северный, проходящий по северу Европы и связанный с арктическим фронтом, и более южный — с фронтом полярным. В циклонах первой группы, получающих свое развитие, главным образом, в Атлантико-Арктической климатической области, атлантический воздух умеренных широт взаимодействует с арктическим воздухом, и прохождение циклонов сопровождается сменой этих масс. Циклоны второй группы развиваются на полярном фронте, и роль холодной массы в них играет европейский континентальный воздух. Распределение давления зимой таково, что поток атлантического воздуха, а вместе с тем и пути циклонов имеют направление с юго-запада на северо-восток. Циклоны этой группы характерны для Атлантико-Континентальной климатической области.
В значительной степени, в связи с направлением движения этих циклонов, и климатические области имеют неправильную форму располагающихся по широте полос, при этом северная, т. е. Атлантико-Арктическая, и средняя - Атлантико-Европейская - становятся к востоку уже, а южная - Континентальная, — наоборот, расширяется в восточном направлении.
Перенос морского воздуха в циклонах обычно сопровождается пасмурной дождливой погодой, связанной, главным образом, с прохождением фронтов. Температура при этом держится в западной Европе около 5°. Сравнительно медленное охлаждение морского воздуха над континентом объясняется, во-первых, интенсивным притоком свежих масс с запада и, во-вторых, образованием охлажденного приземного слоя, затрудняющего вертикальный обмен и передачу охлаждения в вышележащие слои.
В атлантических циклонах наблюдается иногда вхождение в западную Европу тропического (азорского) воздуха, проникающего в редких случаях даже к берегам Норвегии и вызывающего здесь подъем температуры до 10°. Вхождениям тропического воздуха также предшествует выпадение фронтальных осадков, в большинстве случаев весьма обильных.
Области высокого давления редко задерживаются над западной половиной Европы и, отступая на восток, сменяются приходящими с запада циклонами. В связи с этим процесс трансформации атлантического воздуха в континентальный не получает здесь полного развития. При распространении восточноевропейских антициклонов на центральную и западную Европу континентальный воздух восточных районов переносится в центральные и западные, вызывая значительные похолодания. Наиболее низкие температуры зимой бывают обусловлены вторжением арктических масс. Проникновение арктического воздуха в Европу происходит в тылу циклонов вслед за продвижением к югу арктического фронта. Значительные смещения арктического фронта к югу наблюдаются чаще всего в восточной половине континента, откуда уже арктический воздух распространяется с восточными ветрами на запад. С вхождением арктического воздуха температура резко падает и обычно наступает прояснение.
Рис. 2.4 Распределение атмосферного давления и ветры в январе в Европе [12]