Кліматотвірні чинники та їх вплив на клімат України

Розподіл сонячної енергії.

Сонце – це майже невичерпне джерело колосальної енергії. Проте лише незначна її частина сягає Землі. Вона називається сумарною сонячною радіацією та вимірюється у мегаджоулях на 1 м ² земної поверхні (МДж/м ² ) за одиницю часу. Саме сонячна радіація забезпечує нагрівання верхнього шару суші та водойм (поглинена радіація), а від нього – повітря атмосфери; дає енергію вітрам та морським течіям, забезпечує життєдіяльність організмів.

Ви вже знаєте, що сумарна сонячна радіація залежить від широти, тобто від кута падіння (нахилу) сонячного проміння на поверхню Землі. В Україні в день літнього сонцестояння (22 червня) він становить від 61° на півночі до 69° на півдні, а в день зимового сонцестояння (22 грудня) Сонце піднімається над горизонтом лише на 14° та 22° відповідно. Так, у Києві ці показники дорівнюють 63° та 16°, а тривалість світлового дня змінюється від 16,5 до 8 годин. Це основна причина відмінностей у середньорічній кількості сумарної сонячної радіації на рівнинній території України. Найменші її показники у північній частині – 3500-4000 МДж/м ² на рік, найбільші на півдні – 4700-5200 МДж/м ². Саме тому вищі температури повітря спостерігаються у південній частині України. Так, середньорічна температура повітря у Чернігові становить +6,7°С, у Києві — +7,7°С, у Херсоні — +9,8°С, а на Південному березі Криму вона сягає +14°С. Однак в останньому випадку велике значення також має поверхня, що підстилає.

Кількість сумарної сонячної радіації та її річного перебігу зумовлено розташування більшої частини України в межах помірного кліматичного поясу з чітко вираженою зміною природних явищ по порах року.

Зазначимо, що кількість сумарної сонячної радіації впливає і прозорість атмосфери. З цим пов’язані відмінності, які можуть бути навіть на одних широтах.

Циркуляція атмосфери.

Відмінності в температурі повітря між різними частинами України (насамперед між півднем та півночі) були б іншими, якби не впливали ще два фактори. Насамперед це стосується циркуляції атмосфери, від якої залежить перерозподіл тепла та вологи. Воно відбувається в результаті перенесення повітряних мас та їхньої взаємодії. Зі знайомої вам загальної циркуляції атмосфери найбільше значення для України має її розташування в області (поясі) низького тиску помірних широт із переважанням західного перенесення повітря. Саме він багато в чому визначає кліматичні умови України.

Так, завдяки західному перенесенню в Україну з Атлантики надходять помірні повітряні повітряні маси. Влітку вони дають прохолоду, особливо на заході, підвищують вологість повітря та приносять опади. Взимку пом’якшують морози, викликають снігопади та відлиги. Вплив морських помірних повітряних мас зменшується при переміщенні на схід та південний схід рівнинною територією. Це з їх поступовим зміною (трансформацією) під впливом земної поверхні. Влітку вони стають теплішими, а взимку — холоднішими, втрачають вологу, перетворюючись на континентальні. Це пояснює відмінності у температурах та кількості опадів на одних широтах.

Проте здебільшого континентальні помірні повітряні маси надходять на територію України із внутрішніх областей Євразії. Влітку вони приносять безхмарну та спекотну погоду, а взимку – ясну та морозну. Саме помірні континентальні повітряні маси переважають на території України.

На територію України періодично проникають арктичні та тропічні повітряні маси. Арктичні форми над просторами Арктики. Континентальне повітря холодне і сухе, тому взимку арктичні маси приносять морозну безхмарну і суху погоду, навесні та восени — заморозки, влітку — суховії та посухи. У теплу пору року на територію України може заходити морське арктичне повітря, поява якого викликає прохолодну хмарну погоду.

Континентальні тропічні повітряні маси надходять із Південно-Західної Азії, морські (дуже рідко бувають в Україні) — із Середземного моря. Їх завжди характерна висока (взимку — відносно) температура. Однак якщо континентальне повітря приносить жарку та суху погоду з можливими посухами, то морське повітря влітку визначає теплу хмарну погоду з дощами, а взимку різке потепління.

Коли повітряні маси з різними фізичними властивостями трапляються, виникають перехідні зони, які називають атмосферними фронтами. Атмосферні фронти характеризуються хмарною погодою та стихіями: зливи, грози, град; можливі смерчі.

Важливу роль формуванні клімату помірних широт грають великі атмосферні вихори — циклони і антициклони. Циклон це область низького тиску з мінімумом в центрі. Він характеризується рухом повітря від околиць до центру проти годинникової стрілки у Північній півкулі та за годинниковою – у Південній. Під час проходження циклону посилюється вітер, змінюється напрям; він приносить хмарну погоду та опади.

Повною протилежністю циклону є антициклон. Це область високого тиску в атмосфері з максимумом у центрі. Він характеризується рухом повітря від центру до околиць за годинниковою стрілкою у Північній півкулі та проти неї – у Південному. Влітку антициклон приносить теплу і навіть спекотну погоду, взимку низькі температури, а іноді сильні морози. Будь-якої пори року для антициклону характерні слабкі вітри, відсутність опадів і ясне небо.

Більшість циклонів, що надходять на територію України, зароджуються в малорухомій області низького тиску, розташованій в Атлантичному океані на північ від острова Ісландія (Ісландський мінімум). Взимку їхнє вторгнення викликає підвищення температури повітря, часто до відлиг, а влітку, навпаки, – зниження. Найбільшою мірою циклони впливають на погоду в західній та північно-західній частинах країни.

Формування частини антициклонів, що надходять на територію України влітку, пов’язане з областю високого атмосферного тиску, що виникає на островах Азорських Атлантичного океану (Азорський максимум). Також проникають антициклони з Арктичного, а взимку – із Сибірського максимумів. Повітря останнього, що переміщується за годинниковою стрілкою, розносить холод і викликає ясну, морозну, майже безсніжну погоду. Вплив антициклонів найбільш відчутний у східній та південній частинах країни.

Вплив на клімат поверхні, що підстилає.

Поверхня Землі неоднорідна: на ній розташовані материки та океани, гори та рівнини, ліси та пустелі (тропічні, полярні), які мають різні фізичні властивості, по-різному нагріваються Сонцем. Це і пояснює наявність ще одного чинника формування клімату України — характеру поверхні, що підстилає. Існують два основні види підстилаючої поверхні — водна поверхня та поверхня суші, що зумовлює значний вплив на клімат України Атлантичного океану, а на узбережжі Чорного та Азовського морів. Це з тим, що й водні простори поглинають більше сонячної радіації, а нагріваються і охолоджуються повільніше, ніж суша. Весною – на початку літа над сушею температура підвищується, а товща води ще залишається прохолодною. Взимку ситуація змінюється: суша дуже швидко охолоджується, а морські басейни ще довго зберігають літнє тепло. В результаті західна частина України та прибережні райони характеризуються меншими річними амплітудами температур та вищою вологістю. Літо тут прохолодніше, а зима – тепліше, ніж в інших районах, розташованих на одній широті.

Важливе значення для формування клімату як усієї України, так і її окремих частин мають рівнини та гори. Відсутність гірських систем на півночі та сході робить територію країни відкритою для проникнення повітряних мас різного типу. Водночас розташовані на заході Українські Карпати та на півдні Кримські гори є бар’єрами на шляху руху повітряних мас. Взимку вони затримують холодні повітряні маси, що надходять із півночі та сходу на Закарпатську низовину та Південний берег Криму. Тому, наприклад, в Ужгороді середня температура повітря у січні становить -1,7°С, а в Івано-Франківську – -5°С (Івано-Франківськ розташований трохи на північ).

Слід згадати і вертикальну (висотну) поясність, що викликає зниження температури у гірських районах. З висотою також зростають сила вітру, хмарність та кількість атмосферних опадів (до висоти 3 км), причому основна частина опадів випадає на схилах, звернених до повітряних мас з великою кількістю водяної пари.

Головне

• Сумарна сонячна радіація – це частина сонячної енергії, яка досягає поверхні Землі. Її показники змінюються залежно від широти, часу доби, сезону та прозорості атмосфери.
• Кліматичні умови України багато в чому визначає циркуляція атмосфери, насамперед переважання західного перенесення повітря. Над територією країни формуються чи поширюються помірні, арктичні та тропічні повітряні маси. Кожен з цих типів поділяється на континентальний (сухий) та морський (вологий) підтипи.
• Важливу роль у формуванні клімату України відіграють циклони та антициклони.
• Відмінності у фізичних властивостях різних видів підстилаючої поверхні зумовлюють відмінності у поглинанні сонячної радіації та впливають на рух повітряних мас.