6.11. Розподіл хмарності і опадів

Під хмарністю розуміють ступінь вкриття неба хмарами. Хмарність характеризується в процентах або за 10-бальною систе­мою від 0 (зовсім ясне небо) до 10 (хмари вкривають все небо). За­гальний розподіл хмарності на земній кулі в основному збігається з розподілом відносної вологості повітря. Так, мінімальна хмарність буває в районах з низькою відносною вологістю, яка зумовлюється опусканням повітря, максимальна — в районах з високою віднос­ною вологістю. Основною причиною утворення хмар є адіабатичне розширення, яке відбувається при висхідному рухові повітря.

Хмарність має велике значення для кругообігу тепла і розподілу опадів на поверхні Землі. Найбільш загальні риси розподілу хмар­ності такі.

В екваторіальній зоні, де основними є висхідні рухи повітря, ство­рюється підвищена хмарність. Середня хмарність становить тут 55— 60 % . Високі температури і переважаюче поширення вод над сушею є сприятливими факторами для утворення густих багатоярусних хмар.

У тропічних і субтропічних широтах у зв'язку з домінуючими низхідними рухами повітря хмарність набагато менша. Особливо низька хмарність над пустелями, де вона становить лише 20 % І менше.

У помірних широтах хмарність зростає до 66—70 %, що пояс­нюється активною циклонічною діяльністю атмосфери і західним переносом вологого океанічного повітря на значні відстані в глиби­ну материків.

Особливо висока хмарність (більше 80 %) спостерігається над морями Північного Льодовитого океану і Антарктидою. Характерно, що хмарність у високих широтах дуже розріджена і зосереджується лише в нижніх шарах повітря. Це пояснюється низькими темпера­турами повітря і малим вмістом у ньому вологи.

З розподілом хмарності тісно пов'язані особливості в розподілі опадів. Проте вирішальне значення має не стільки ступінь вкриття неба хмарами, скільки їх водність. Так, у високих широтах навіть при великій хмарності випадає небагато опадів, тому що їх водність через низькі температури мала. У більш низьких широтах водність хмар зростає.

Залежно від умов конденсації водяної пари розрізняють оро­графічні, конвективні і фронтальні опади. Орографічні опади утво­рюються при піднятті повітря навітряними гірськими схилами. Кон­вективні опади утворюються в потужних висхідних потоках повітря, вирізняються локальним поширенням, мають зливовий характер, починаються і закінчуються раптово. Фронтальні опади утворюють­ся в циклонах на межі теплого і холодного повітря, при цьому дощ або сніг падає тривалий час більш-менш рівномірно.

За характером випадання опади бувають обложні (довгочасний дощ або снігопад), зливові (короткочасний дощ або сніг), мрячні (ма­ленькі крапельки води або крижані голочки).

Річна кількість опадів у середньому на земній кулі становить близько 1000 мм. Але в різних регіонах кількість опадів значно відхи­ляється від середньої і змінюється за сезонами. На суші в середньо­му випадає близько 750 мм. Дуже багато опадів (2000—3000 мм і більше) випадає біля екватора, де відбувається зближення пасатів двох півкуль. Збіжність пасатів зумовлює тут особливо сильні висхідні рухи повітря, які супроводжуються утворенням хмар і рясними опа­дами.

В екваторіальній зоні особливо часті, майже щоденні дощі випа­дають у басейнах рік Амазонки і Конго, на деяких островах Індо­незії (більше 9000 мм). В північно-східній Індії, в передгір'ях Гіма­лаїв на висоті приблизно 1300 м випадає в середньому 11 000 мм опадів (Черапунджа). Це найбільш дощове місце на земній кулі. Максимальна річна кількість опадів тут досягла 24 326 мм, наймен­ша — перевищувала 7000 мм. Головною причиною випадання тут великої кількості опадів є те, що тепле і щедро насичене вологою повітря літнього південно-західного (екваторіального) мусону підні­мається над стрімкими схилами найвищих у світі гір і дуже швидко охолоджується.

У тропіках і субтропіках, де переважають антициклони і низька хмарність, опади різко зменшуються. Дуже мало випадає опадів на цих широтах у центральних районах материків та на їх західних узбережжях — близько 100 мм і навіть менше. Проте західні части­ни океанів і східні частини материків у цих зонах дістають значно більше опадів — до 2000, в горах — до 7000 мм на рік.

У помірних широтах у зв'язку з інтенсивною циклонічною діяль­ністю кількість опадів зростає, вона становить у середньому 500— 1200 мм на рік, а в горах — 2000 мм і більше. При цьому спостері­гається закономірне зменшення кількості опадів на материках у напрямі з заходу на схід в міру віддалення від океану.

Далі до полюсів кількість опадів зменшується і становить 300 мм і менше. Невелика кількість опадів пояснюється низькими температурами повітря і пануванням антициклонів. При цьому тундра, на відміну від степової зони (де випадає приблизно ж стільки опадів), є зоною надмірного зволоження, оскільки випаровування тут незначне.

Отже, на Землі спостерігається дуже важлива загальнопланетарна закономірність у розподілі кількості атмосферних опадів. Сума опадів, що випадає за рік, різко зростає від полюсів до екватора. Ра­зом з тим у розподілі атмосферних опадів на суші проявляється помітна асиметрія. Материки Північної півкулі в цілому значно сухіші, ніж південні континенти: на аналогічних широтах вони інко­ли одержують в півтора раза менше атмосферних опадів, ніж суша Південної півкулі. Це пояснюється асиметрією розподілу площ суші в Північній і Південній півкулях і тому більшою океанічністю клімату Південної Америки, Південної Африки і Австралії у порівнянні з Північною Америкою і особливо з Євразією.

Проте в розподілі атмосферних опадів на суші є істотні відхилен­ня від загальнопланетарно'ї схеми. Ці відхилення на планеті обу­мовлені висотою місцевості над рівнем моря і конфігурацією гірських утворень, рухом повітряних мас, циркуляцією атмосфери і морськи­ми течіями. Ланцюги гір, які розташовані поблизу морів, є ніби місце­вими пастками для атмосферних опадів.

Для прикладу можна навести райони Чорноморського узбереж­жя Криму і Кавказу або ж передгірні райони півдня Каспійського узбережжя. У таких захищених від холоду місцевостях створюється вологий субтропічний клімат, який не "вписується" в загальну схе­му розподілу атмосферних опадів і температури на земній кулі.

У зв'язку із загальною циркуляцією атмосфери, напрямом руху теплих і особливо холодних течій у Світовому океані, орографією материків спостерігається певна повторюваність у порушенні загальнопланетарної схеми розподілу атмосферних опадів. Південно-західні і частково західні сектори континентів виявляються значно менше забезпеченими опадами, вони е посушливими і часто навіть пустин­ними. Дуже малою, а часто навіть мізерною кількістю опадів забез­печені внутріматерикові частини, віддалені від Атлантичного і Ти­хого океанів. Такі особливості характерні для центральної частини Євразії, де від узбережжя Каспійського моря і до внутрішніх районів Китаю сформувалася найбільша аридна пустинна область земної ку­лі. Ця ж закономірність спостерігається і в центральних районах Африки та Австралії.

Значно краще забезпечені опадами західні сектори континентів, які розташовані в помірних широтах. Найкраще це проявляється в Північній Америці і особливо в Європі, де переважне перенесення повітря із заходу на схід посилюється потужним впливом теплої течії Гольфстрім. При цьому тут, як і в екваторіальній зоні, спостерігається відносно рівномірний розподіл атмосферних опадів протя­гом року.

Області мусонного клімату (Далекий Схід, Японія, Східний Ки­тай, Південно-Східна Азія, Індонезія, Індія) характеризуються чітко вираженим літнім максимумом атмосферних опадів. Області Се­редземномор'я, Крим, Середня Азія, навпаки, одержують опади пе­реважно взимку.

Таким чином, розподіл опадів на Землі має плямистий, концен­тричний, інколи меридіональний напрям і лише на великих рівни­нах Євразії та Північної Америки наближається до горизонтально­го типу.