Материал: 5721

20

На рис. 1.3 приводится разрез магнитосферы Земли по полуденному меридиану для случая, когда ось диполя Земли перпендикулярна направлению на Солнце.

В результате вспышек на Солнце возникает основная (первая) ударная волна перед магнитосферой с дневной стороны Земли. Частицы солнечного ветра имеют скорости 300-800 км/с. После перераспределения потоков солнечной плазмы в хвосте магнитосферы происходит их возврат в полярные широты геомагнитного поля. Этот процесс сопровождается ударными волнами менее сильными, чем с дневной стороны магнитосферы, но более агрессивными. Они как раз и становятся причиной геомагнитных бурь.

Во время магнитных бурь чувствительная стрелка компаса начинает вертеться «как угорелая», безуспешно пытаясь уследить за всеми изменениями направления геомагнитного поля. Вариации поля создаются струями ионосферных токов силой в миллионы ампер-электроджетов, которые возникают в полярных и авроральных широтах при изменениях в магнитосферной токовой цепи. Во время солнечных вспышек и магнитных бурь количество заряженных частиц в ионосфере увеличивается, причем так неравномерно, что создаются плазменные сгустки и «лишние» слои, которые нередко принимают за «летающие тарелки». Это приводит к непредсказуемому отражению, поглощению, искажению и преломлению радиоволн.

Магнитные бури в высоких широтах могут практически полностью блокировать радиоэфир на несколько суток. При этом, естественно, замирают и многие другие сферы деятельности, например авиасообщение.

Магнитные бури могут быть стимулятором тектонических движений земной коры (землетрясений, извержений вулканов), смены форм атмосферной циркуляции и появления аномальных погодных условий (засух и суховеев, тропических ливней и наводнений).

21

Глава 2

ГЕОСФЕРНЫЕ ПОЯСА И ЗОНЫ

2.1.Климатические пояса

Широтная климатическая зональность есть одна из важнейших географических закономерностей и может быть прослежена во всех проявлениях жизни на земле. Широтная зональность в основном связана с шарообразной формой Земли и неравномерным распределением солнечной энергии на её поверхности. Нарушают эту закономерность распределение суши и моря и циркуляция атмосферы.

Впервые идея широтной зональности получила выражение в «солярной» системе «климатов» древнего мира, которая оставалась господствующей почти вплоть до XIX века. В основе этих представлений лежало мнение, что климат местности определяется наибольшей высотой солнца над горизонтом и, в связи с этим, важнейшими климатическими рубежами являются экватор, тропики и полярные круги. Неверным утверждением является то, что термическая характеристика климата учитывала только высоту Солнца и не принимались в расчет ни свойства подстилающей поверхности (суша, море, высота местности над уровнем моря), ни перенос тепла воздушными и океаническими течениями.

Более отвечающим природным условиям было понятие о термических поясах А.И. Воейкова (1842-1916) и В.П. Кеппена (1846-1940). Ими выделены так же, как и у древних греков, пять поясов – один жаркий, два умеренных и два холодных, – но границы этих поясов проводились по иному принципу, в соответствии с ходом изотерм (во второй половине XIX в. имелись уже карты изотерм земного шара, которые и были использованы для данной цели).

Б.П. Алисовым (1891-1972) было предложено принять за основу для деления земной поверхности на климатические зоны географические типы воздушных масс. Это деление неразрывно связано с условиями формирования того или иного климата, так как оно учитывает общие условия циркуляции, перенос тепла морскими и воздушными течениями, распределение суши и моря.

22

Вместе с тем такой подход является комплексным, так как каждый из основных типов воздушных масс отличается своими специфическими, связанными между собой метеорологическими характеристиками.

Всоответствии с основными характеристиками географических типов воздушных масс в каждом полушарии В.П.Алисов выделил четыре основных пояса: 1) пояс экваториального воздуха, 2) пояс тропического воздуха, 3) пояс воздуха умеренных широт, 4) пояс арктического (антарктического) воздуха, а ВП.Кеппин выделял еще и пятый пояс – пояс полярного воздуха (рис. 2.1.).

Вкаждом поясе под влиянием суши и моря формируются континентальные и морские подтипы воздушных масс. В связи с сезонными перемещениями основных климатологических фронтов выделяются три промежуточных пояса: пояс экваториальных муссонов (который может быть назван также субэкваториальным поясом), субтропический и субарктический

(в южном полушарии–субантарктический). В этих промежуточных поясах преобладающие воздушные массы меняются в зависимости от времен года.

Географическое распределение описанных выше климатических поясов показано на схематической карте рис. 2.1. Как видно из этой карты, расположение зон только в общем виде подчинено географической широте, нередко же наблюдаются существенные отклонения. Некоторые пояса в тех или иных частях земного шара имеют разрывы. Так, например, в Европе и в высоких широтах южного полушария нет субарктической зоны, и пояс воздуха умеренных широт непосредственно граничит с арктическим.

В восточной половине южной Азии в связи с исключительно сильным развитием экваториальных муссонов выпадает пояс тропический. В экваториальных широтах мы встречаем над океанами в связи с развитием пассатов и их сезонными перемещениями, на большом протяжении зону экваториальных муссонов, а не зону круглогодичного преобладания экваториального воздуха (экваториальный пояс).

23

Рис. 2.1. Схематическая карта широтных климатических поясов (Б.П.Алисов)

24

Все эти особенности распределения климатических зон на земной поверхности зависят от распределения суши и моря и связанных с этим условий атмосферной и океанической циркуляции, а также от устройства поверхности континентов.

В каждом поясе необходимо различать четыре основных типа климата: континентальный, океанический и два прибрежных–западных и восточных берегов. Исключение представляет экваториальный пояс, в котором различие между континентальным и океаническим типами настолько невелико, что не выявляются береговые типы.

Различие между континентальными и океаническими типами вызывается главным образом влиянием подстилающей поверхности. Особенности западных и восточных прибрежных типов зависят от условий атмосферной циркуляции.

Пояс экваториального воздуха

Экваториальный воздух формируется главным образом в экваториальной зоне слабых ветров под действием больших в течение всего года сумм тепла солнечной и атмосферной радиации. Благодаря этому годовой ход температуры в этой воздушной массе мало выражен, и годовые амплитуды меньше суточных. Значительная часть тепла, заключенного в экваториальном воздухе, расходуется на испарение и переходит в скрытое состояние (удельная влажность может превышать 30 г/м3); температура воздуха в приземном слое поэтому редко поднимается выше 30-35°С, а средние температуры месяцев колеблются в пределах 25-28°С. В связи с большой влажностью экваториального воздуха велико излучение атмосферы к земной поверхности, и ночные минимумы даже при ясном небе редко опускаются ниже 20 С суточная амплитуда температуры лишь иногда превышает 15°С. Однако, несмотря на небольшие суточные колебания температуры, часто наблюдаются ночные туманы, которые являются результатом большой влажности воздуха и образуются даже при сравнительно небольшом падении температуры ночью.

Осадки в экваториальном типе климата, являясь главным образом осадками термической конвекции, носят ливневой характер, сопровождаются нередко сильнейшими грозами и