6.12. Погода і клімат

Фізичний стан атмосфери в тому чи іншому місці в певний мо­мент часу прийнято називати погодою. Описується фізичний стан атмосфери рядом характеристик, які називають метеорологічними елементами. До найважливіших з них належать тиск, температура, вологість повітря, напрям і швидкість вітру, хмарність. Визначають основні особливості погоди і так звані метеорологічні явища (дощ, сніг, туман тощо), а також низку оптичних і електричних явищ в атмосфері. Уявлення про погоду доповнюють дані про прозорість по­вітря, видимість, електричний стан, вміст солей і деякі інші відомості.

Отже, будь-яка погода характеризується дуже складним ком­плексом метеорологічних елементів і явищ, які тісно пов'язані між собою. Кожен конкретно спостережуваний комплекс метеорологіч­них елементів і явищ відображає не просто механічну їх сукупність, а певний стан повітряного середовища — випадок погоди, який з часом зазнає тих чи інших змін. Погода є зовнішнім проявом радіа­ційних і циркуляційних умов, впливом на них підстилаючої по­верхні.

Оскільки зміни погоди за короткі проміжки часу незначні, то спостереження за її характеристиками ведуть не безперервно, а че­рез деякі інтервали часу або ж визначають її як середнє з кількох спостережень за певний проміжок. За найменший проміжок часу в метеорологічній практиці беруть годину. Такі відомості важливі, наприклад, для авіації і не мають значення для сільського господар­ства. Іноді метеорологічні спостереження за погодою ведуть кожні три години. На всій земній кулі прийнято здійснювати чотирира­зові обов'язкові спостереження в одні й ті самі години доби — о 3-й, 9-й, 15-й і 24-й. Це не тільки дає можливість порівняти фізичний стан атмосфери в різних районах планети, а й створює необхідні пе­редумови для складання прогнозів погоди.

Мінливість є найбільш характерною рисою погоди. Вона зміню­ється протягом доби, тижня, місяця, року. І все ж, незважаючи на її часті "примхи" і сезонні особливості, ми знаємо, що в Середній Азії погода тепліша і сухіша, ніж у нашій країні. В Західній Європі зими звичайно м'якші, ніж у Сибіру, в тропічних широтах ніколи не випа­дає сніг (за винятком розташованих там високих гір), а в полярних районах не буває тропічних злив.

Кожній місцевості притаманні свої погодні умови, певні межі, в яких можуть змінюватися температура, опади тощо. Так, в Україні стовпчик термометра ніколи не піднімався вище +40,7 °С (така тем­пература була зафіксована вперше на станції Сарата Одеської об­ласті в серпні 1927 p., а вдруге — рівно через три роки на станції Клепініно в Криму), а взимку не опускався нижче ніж -40,7 °С (м. Луганськ, 8 січня 1935 p.). Цікаво, що в тому ж серпні 1927 р. на метеопосту в смт. Нижанковичі Львівської області було зареєстро­вано аж 696 мм опадів протягом одного календарного місяця — рекордна кількість. Отже, неймовірна спека в одному регіоні і не­звичайно рясні дощі (локальний "потоп") в іншому дали про себе знати майже одночасно. Варто додати, що найбільша річна кількість опадів — 2361 мм — у нашій країні була зареєстрована в Україн­ських Карпатах на високогірній станції Плай (висота 1332 м над рівнем моря) в Закарпатській області у 1974 р.

Багаторічні спостереження на метеорологічних станціях показу­ють, що аномальна погода упродовж місяця чи сезону — явище зви­чайне. Встановлено, що середня місячна температура повітря в краї­нах з континентальним кліматом у просторі та в часі змінюється в широких межах.

В окремі роки відповідно до характеру переважаючої циркуляції розподіл температур, особливо взимку, може значно відрізнятися від багаторічної середньої, так званої, норми. Наприклад, часті зимові вторгнення холодного повітря з високих широт в умовах антицик­лонічної погоди призводять до формування негативних аномалій температури. І навпаки -- переважання зональної циркуляції та переміщення циклонів із заходу на схід на півночі Євразії супрово­джуються адекватним потеплінням і формуванням позитивних ано­малій температури в Європі і навіть у Західному Сибірі. При цьому за абсолютною величиною позитивні аномалії звичайно менші за негативні. Досить часто після аномалій температури одного знаку настають аномалії протилежного знаку. Те ж саме відбувається і з опадами. Особливо помітно це буває влітку.

Погода скрізь на Землі дуже різноманітна і весь час змінюється. Проте якою б не була вона мінливою, існує певне поєднання метеоро­логічних елементів і явищ, які найчастіше зустрічаються і повторюються з року в рік. їх сукупність утворює клімат — багаторічний режим погоди, який характеризується її середніми статистичними показниками для кожного конкретного місяця на Землі. Вивчен­ням клімату займається спеціальна наука — кліматологія. Це нау­ка про клімат, тобто про сукупність атмосферних умов, властивих тому чи іншому місцю в залежності від його географічного поло­ження. Клімат є, таким чином, однією з фізико-географічних харак­теристик місцевості.

Клімат будь-якого району залишається практично сталим, хоча його погода може різко змінитися за день чи навіть за кілька годин, а також незважаючи на суттєві відхилення погодних умов в окремі сезони року. Так, в помірних широтах зима може виявитись дуже суворою чи безсніжною, літо може бути надміру дощовим або, нав­паки, посушливим у порівняні з попереднім. І все ж було б непра­вильно стверджувати, що клімат одного року відрізняється від клімату іншого. Уявлення про клімат ми звичайно дістаємо на основі уза­гальнень відомостей про погоду, що спостерігалася в даній місце­вості протягом багатьох десятиліть, а також про характер мінли­вості погоди й можливі межі цих змін у даному районі.

Для більш конкретного з'ясування умов формування клімату проводять аналіз кліматоутворюючих факторів. До них відносять радіаційні і циркуляційні фактори, а також вплив підстилаючої поверхні.

Вплив радіаційного фактора відповідає географічному розподілу сумарної радіації і теплового балансу. Розподіл сонячної радіації на поверхні Землі є дуже складним, оскільки він залежить не тільки від географічної широти, а й від хмарності, альбедо поверхні, висоти над рівнем моря, експозиції схилів та інших умов. Радіаційний фак­тор визначає такі важливі процеси на Землі, як кругообіги тепла та вологи, загальну циркуляцію атмосфери. З радіаційним фактором пов'язаний прояв кліматичної зональності.

Циркуляційні фактори проявляються на фоні широтного розпо­ділу радіаційного балансу. З ним пов'язаний обмін повітряних мас та їх адвекція. Внаслідок цього спостерігається відхилення літніх і зимових ізотерм від широтного положення. Значною є роль цирку­ляції атмосфери в зволоженні материків. Вона ускладнює схему широтних змін клімату — наприклад, створюються суттєві відмінності у розподілі тепла і вологи на західних і східних частинах материків.

Специфічні риси підстилаючої поверхні є також дуже важливим географічним фактором, її вплив обумовлений розподілом суші та моря, наявністю морських течій, рельєфом поверхні суші, станом рослинного покриву.

З особливостями поверхні океану і суші пов'язано формування двох різних типів клімату: морського і континентального. Водна поверхня і суша мають різні теплоємність і альбедо: теплоємність води у 2—З рази перевищує теплоємність ґрунту, а альбедо води на 20 % менше за альбедо суші. Слід відмітити значний вплив суші на трансформацію морських повітряних мас.

Суттєва роль у формуванні клімату належить океанічним течі­ям. Вони охолоджують повітря або, навпаки, роблять його теплішим над територіями, біля яких протікають, а також впливають на роз­поділ атмосферних опадів. Внаслідок цього океанічні течії створю­ють великі відмінності як у температурному режимі, так і в особли­востях погоди. Карти ізотерм, наприклад, відображають вплив теп­лої течії Гольфстрім на клімат Західної Європи. Найбільш потуж­на холодна Перуанська течія доходить до самого екватора і знижує температуру води на 4 С. У деяких регіонах планети над холодними течіями часто утворюються тумани (зокрема, над Лабрадорською те­чією біля острова Ньюфаундленд). Над холодними течіями в зоні пасатів порушується конвекція і різко зменшується хмарність. Саме це є головною причиною формування пустель Атакама і Наміб, роз­ташованих безпосередньо на океанічних узбережжях материків.

Суша відрізняється від океану значно більшою різноманітністю підстилаючої поверхні та рельєфу. Особливо великим і багатостороннім є вплив на клімат гір, де з висотою дуже швидко змінюються всі метео­рологічні елементи. Внаслідок цього формується вертикальна поясність грунтів і рослинності. Над нагрітими схилами посилюється конвекція повітря і утворення хмар. Із цими атмосферними процесами часто по­в'язане випадання літніх дощів на схилах південної експозиції в горах субтропічних та помірних широт (Альпи, Кавказ, Тянь-Шань).

Перевалювання повітряних мас через гірські хребти призводить до різкої зміни кількості атмосферних опадів. Так, на навітряних схилах Чилійських Анд Тихоокеанського узбережжя випадає до 3000 мм у рік, а на підвітряних схилах східної експозиції — не більше 200 мм. Аналогічна картина в розподілі опадів має місце в Кордильєрах, Скандинавських і Кримських горах, Західних Гатах та ін. Зі збільшенням висоти часто зростає кількість снігових опадів і тривалість збереження снігового покриву.

Сніговий покрив як у горах, так і на рівнинах виявляє великий вплив на формування клімату. Велике альбедо снігу посилює розсію­вання радіації, що збільшує сумарну радіацію. Маючи низьку тепло­провідність, сніговий покрив зменшує втрату тепла. Водночас він сильно охолоджується випромінюванням уночі. Навесні на танення снігу витрачається велика кількість тепла, тому температура повітря над його поверхнею близька до нуля.

Будь-який клімат має виняткове значення в розвитку природи планети. Він зумовлює густоту річкової сітки, режим рік, озер, боліт, льодовиків, впливає на формування рельєфу суші. Залежно від клімату утворюються певні осадові гірські породи і ґрунти. Жодне інше яви­ще природи так тісно і безпосередньо не пов'язане з життям люди­ни, як погода і клімат. Від них залежить здоров'я людей, навіть особ­ливості одягу, житла, промислових споруд тощо. Клімат надзвичай­но впливає на видовий склад рослинності та характер використання землі в різних частинах планети.