Решебник по географии 9 класс Каратабанов §17-18

Различие в количестве ясных дней между севером и югом Казахстана объясняется особенностями циркуляции атмосферы и географическим положением. На юге Казахстана преобладает континентальный климат с выраженным влиянием антициклонов, особенно зимой и летом. Антициклональные условия создают устойчивую ясную погоду с минимальной облачностью. Кроме того, юг Казахстана удалён от морей и океанов, а значит, здесь отсутствует морской воздух, который приносит влагу и способствует образованию облаков. В Крыму, несмотря на южное положение, влияние Чёрного моря усиливает влажность воздуха, что увеличивает количество пасмурных дней. В результате на юге Казахстана солнечных дней в году оказывается больше, чем даже на южном побережье Крыма.

По карте «Суммарная солнечная радиация», в районе Петропавловска годовая сумма радиации составляет примерно 100–120 ккал/см². В районе Шымкента этот показатель значительно выше — около 140–160 ккал/см².

Количество солнечной радиации зависит от двух основных факторов. Первый — это географическая широта. На юге Казахстана, ближе к экватору, угол падения солнечных лучей выше, поэтому радиация поступает более интенсивно. Второй фактор — облачность. В районах с преобладанием ясной погоды (например, на юге Казахстана под влиянием антициклонов) радиация достигает поверхности Земли в большей степени. На севере Казахстана чаще бывают циклоны, приносящие облачность и осадки, что снижает поступление солнечной энергии.

Проникновение континентальных арктических воздушных масс (кАВ) далеко на юг Казахстана связано с особенностями циркуляции атмосферы. В холодное время года над Арктикой формируется мощный устойчивый антициклон — область высокого давления. Под его влиянием холодный и плотный воздух начинает распространяться на юг.

Кроме того, зимой усиливается разность температур между полярными и умеренными широтами, что способствует формированию устойчивых потоков воздуха с севера на юг. Казахстан расположен в зоне, где такие процессы особенно выражены, благодаря открытому рельефу и отсутствию крупных горных преград на севере страны.

Максимальное влияние кАВ на климат Казахстана наблюдается в зимний период — с декабря по февраль. Именно в это время арктический воздух чаще всего проникает глубоко вглубь континента, вплоть до южных областей Казахстана.

Последствия вторжения кАВ заключаются в резком понижении температуры воздуха. В южных регионах возможны морозы, которые значительно ниже климатической нормы. Кроме того, такие воздушные массы приносят сухую и морозную погоду с сильными ветрами. При их вторжении возможно образование метелей, особенно если в воздухе ещё содержится влага после предыдущих фронтальных процессов. Таким образом, наступает характерная для Казахстана ясная и очень холодная погода зимой.

Основная причина перемещения воздушных масс — неравномерный нагрев поверхности Земли солнечной радиацией. На экваторе поступает гораздо больше тепла, чем в полярных широтах. В результате над экваториальными районами формируются зоны пониженного давления из-за подъёма тёплого воздуха, а над полюсами — зоны высокого давления из-за охлаждения и опускания воздушных масс.

Воздух всегда стремится двигаться из области высокого давления в область низкого давления. Эти перемещения создают большие воздушные потоки — как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях.

Кроме того, вращение Земли (эффект Кориолиса) отклоняет движение воздушных потоков, создавая сложную систему циркуляции атмосферы. Эта глобальная циркуляция определяет преобладающие направления ветров и характер перемещения воздушных масс по поверхности Земли.

Если бы не существовало циркуляции атмосферы, температура воздуха над Казахстаном была бы значительно более контрастной и экстремальной.

Летом в южных районах Казахстана воздух прогревался бы до очень высоких температур, так как не было бы поступления более прохладных воздушных масс из умеренных широт. При этом жара могла бы сохраняться длительное время без перемешивания воздушных масс.

Зимой же в северных и центральных районах страны арктический воздух застаивался бы на месте. При отсутствии циркуляции не происходило бы поступления более тёплого воздуха с запада или юга. В результате на севере и в центре Казахстана устанавливались бы продолжительные сильные морозы.

Таким образом, климат стал бы более резким и однородно экстремальным по сезонам: летом — аномальная жара, зимой — устойчивые глубокие морозы.

Воздушные массы, перемещаясь по поверхности Земли, проходят над различными участками с разными свойствами подстилающей поверхности — морями, лесами, степями, пустынями, горами. При контакте с этими поверхностями они постепенно изменяют свои физические свойства: температуру, влажность, прозрачность.

Например, морской воздух, поступая с Атлантики, изначально влажный и относительно тёплый. Но при продвижении вглубь Казахстана он сталкивается с сушей, где испарение уменьшается, а воздух постепенно теряет влагу и становится более сухим.

Точно так же арктические воздушные массы, двигаясь на юг, проходят над более тёплыми поверхностями, что приводит к их прогреву и снижению исходной плотности и сухости.

Таким образом, трансформация воздушных масс происходит в результате тепло- и влагообмена между воздухом и подстилающей поверхностью. Чем дольше и дальше движется воздушная масса, тем сильнее изменяются её первоначальные характеристики. Это один из главных факторов формирования разнообразного климата на территории Казахстана.

Тёплый фронт образуется в зоне столкновения тёплой воздушной массы с более холодной. На рисунке 39 б видно, что тёплый воздух постепенно "наползает" на холодный, поднимаясь по пологой фронтальной поверхности вверх. Такое движение тёплого воздуха вверх происходит медленно и плавно.

По мере подъема тёплого воздуха образуются характерные слоистые облака. Сначала формируются высокослоистые и перисто-слоистые облака, затем более плотные слоисто-дождевые облака, которые приносят затяжные, обложные осадки. Эти осадки обычно начинаются ещё до того, как фронтальная граница достигает наблюдаемой точки.

Прохождение тёплого фронта сопровождается постепенным повышением температуры воздуха и увеличением влажности. Ветра могут менять направление. Давление, как правило, немного понижается.

Таким образом, тёплый фронт характеризуется медленным, устойчивым подъёмом тёплого воздуха над холодной воздушной массой, образованием слоистых облаков и продолжительными осадками. Погода становится более мягкой, температура воздуха повышается.

Циклон (рис. 40, а) — это область пониженного атмосферного давления. В циклоне воздух движется по спирали к центру и поднимается вверх. Восходящие потоки воздуха способствуют охлаждению и насыщению влагой, что приводит к образованию облаков и выпадению осадков. В связи с этим циклоническая погода обычно характеризуется облачностью, дождями или снегопадами, повышенной влажностью, порывистыми ветрами.

Антициклон (рис. 40, б) — это область повышенного атмосферного давления. В антициклоне воздух движется от центра к периферии и опускается вниз. Нисходящие потоки препятствуют образованию облаков. В результате антициклональная погода сопровождается ясным небом, слабым ветром и сухими условиями. Летом это жаркая и засушливая погода, зимой — холодная и малоснежная.

Таким образом, циклоническая и антициклоническая циркуляции оказывают противоположное влияние на погоду: циклон приносит осадки и облачность, антициклон — ясную и сухую погоду.

Циклональная погода на территорию Казахстана приходит преимущественно с запада и северо-запада. Основной источник циклонов — это атлантические воздушные массы, формирующиеся в умеренных широтах над Атлантикой и европейской частью России. Они движутся с запада на восток благодаря западному переносу воздуха в средней тропосфере.

Кроме того, циклоны могут приходить с юго-западного направления, из районов Средиземного моря и Кавказа. Эти юго-западные циклоны нередко приносят с собой тёплый и влажный воздух, что особенно заметно в южных и юго-восточных регионах Казахстана.

Таким образом, основное направление поступления циклонической погоды — западное и юго-западное, в результате чего в Казахстане, особенно в его северной и западной частях, зимой и осенью часто наблюдаются облачные дни с осадками и ветрами.

Снег существенно влияет на климат благодаря своему высокому альбедо — способности отражать солнечную радиацию. Поверхность, покрытая снегом, отражает до 80–90 % солнечных лучей, в результате чего уменьшается прогрев приземного слоя воздуха. Поэтому в снежные зимние периоды температура воздуха остаётся пониженной дольше, чем при отсутствии снежного покрова. Кроме того, снег служит теплоизоляцией для почвы, замедляя её промерзание и последующее прогревание.

Песок имеет низкую влагоёмкость и слабую способность к удержанию тепла. Днём песчаная поверхность быстро прогревается, создавая локальные зоны высокой температуры, а ночью столь же быстро остывает. Это вызывает большие суточные колебания температуры воздуха в пустынных районах. Песчаные массивы также способствуют образованию местных восходящих потоков воздуха, что может влиять на локальные ветровые режимы.

Растительность оказывает сильное влияние на климат за счёт испарения влаги (транспирации) и затенения поверхности. Леса, степи и другие зелёные зоны уменьшают амплитуду температурных колебаний, создают более влажный микроклимат, способствуют образованию облачности и осадков. Кроме того, растения способствуют стабилизации почв и предотвращению перегрева поверхности.

Вода (реки, озёра) смягчает климат прилегающих территорий. Благодаря высокой теплоёмкости водоёмов они медленно нагреваются летом и медленно отдают тепло зимой. Это снижает экстремальные температуры и способствует созданию более мягкого и влажного микроклимата в прибрежных зонах. Кроме того, испарение с поверхности водоёмов увеличивает влажность воздуха и способствует выпадению осадков.

Пашня (обработанная сельскохозяйственная почва) изменяет климат за счёт изменения структуры поверхности. Обработка почвы разрушает её естественную структуру, снижает содержание растительных остатков, уменьшая испарение и увеличивая нагревание почвы. Это может усиливать прогрев воздуха над пашней днём и увеличивать суточные температурные колебания. В засушливых районах пашня способствует иссушению почвы и воздуха.

Рельеф, и особенно высота над уровнем моря, оказывает значительное влияние на климат Казахстана. По мере увеличения высоты температура воздуха снижается. В среднем с подъёмом на каждые 1000 метров температура воздуха понижается примерно на 6 °C. Поэтому горные районы Казахстана (например, Тянь-Шань, Алтай) имеют более прохладный климат по сравнению с равнинными регионами на той же широте.

Кроме того, рельеф влияет на циркуляцию воздушных масс. Горы служат барьерами для воздушных потоков, задерживая облака и способствуя выпадению осадков на наветренных склонах, в то время как на подветренных склонах и в межгорных котловинах может формироваться сухой климат.

Высокие горные массивы Казахстана создают условия для образования локальных антициклонов, особенно зимой, что приводит к устойчивой холодной и маловетреной погоде в горных котловинах.

Таким образом, рельеф и высота над уровнем моря обусловливают разнообразие климатических условий Казахстана — от засушливых пустынных равнин до влажных и прохладных горных районов.

Описанные признаки указывают на приближение холодного фронта. Усиление ветра связано с тем, что холодный фронт представляет собой зону столкновения более холодной воздушной массы с тёплой. Холодный плотный воздух активно "вклинивается" под тёплый, что создаёт выраженный градиент давления — именно он вызывает усиление ветра.

Появление перистых облаков вначале свидетельствует о приближении фронтальной зоны. По мере того как фронт подходит ближе, начинают формироваться более плотные облака — слоисто-кучевые и кучевые. Их причудливые формы связаны с турбулентностью на границе воздушных масс.

Усиление ветра происходит за счёт увеличения разности давлений между фронтом (где идёт понижение давления) и окружающей воздушной массой. Холодный фронт связан с областью пониженного давления — циклоном.

В ближайшее время ожидается смена погоды. При прохождении холодного фронта температура резко понизится, ветер усилится, возможны ливневые осадки, грозы. После прохождения фронта установится более холодная и сухая погода с прояснением неба.

В целом Казахстан характеризуется открытым рельефом, что облегчает поступление воздушных масс с севера, запада и юго-запада. Однако определённые природные объекты создают барьеры или изменяют траекторию движения воздушных потоков.

Главными природными преградами являются горные массивы. Прежде всего это хребты Тянь-Шаня и Жетысу (Жетысуский Алатау) на юго-востоке страны. Эти горы препятствуют проникновению влажных воздушных масс с юга и юго-запада. Воздух, встречая преграду в виде гор, вынужден подниматься, теряет влагу, а на подветренной стороне образуются более сухие районы.

Кроме того, на востоке Казахстана расположены горы Южного Алтая, которые также влияют на движение воздушных масс, задерживая или перенаправляя потоки с востока и северо-востока.

Таким образом, несмотря на обширные степные и полупустынные пространства, горные системы Казахстана играют важную роль в формировании региональных климатических различий, создавая препятствия для движения воздушных масс и влияя на распределение осадков и температурных режимов.