Климатическая зона

Климатическая зона — это крупный регион Земли, характеризующийся относительно однородными климатическими условиями, которые определяются закономерностями распределения солнечной радиации, циркуляции атмосферы и подстилающей поверхности. Климатические зоны выделяются на основе многолетних наблюдений за температурой воздуха, количеством и режимом осадков, атмосферным давлением, ветрами и другими метеорологическими элементами. Они являются основой для районирования земной поверхности и используются в географии, экологии, сельском хозяйстве, строительстве и других областях.

Классификация климатических зон

Существует несколько подходов к выделению климатических зон, наиболее распространённым из которых является классификация, разработанная немецким климатологом Владимиром Кёппеном в начале XX века. Она основана на количественных критериях — среднемесячных температурах и количестве осадков, а также на их сезонном распределении. По Кёппену, выделяются пять основных климатических групп, которые делятся на подтипы:

• A — Тропические (экваториальные) климаты: характеризуются высокими среднемесячными температурами (выше +18°C) и обильными осадками в течение всего года или с коротким сухим сезоном.
• B — Сухие (аридные) климаты: отличаются малым количеством осадков, которое не компенсирует испарение. Включают пустыни (BWh, BWk) и степи (BSh, BSk).
• C — Умеренно тёплые (субтропические) климаты: имеют мягкую зиму (средняя температура самого холодного месяца от -3°C до +18°C) и тёплое лето. Осадки могут выпадать равномерно или быть сезонными.
• D — Умеренно холодные (бореальные) климаты: характеризуются холодной зимой (средняя температура самого холодного месяца ниже -3°C) и тёплым или прохладным летом. Осадки выпадают преимущественно в тёплый период.
• E — Полярные климаты: имеют очень низкие температуры в течение всего года, с самым тёплым месяцем ниже +10°C. Включают тундру (ET) и ледяные шапки (EF).

В России и странах бывшего СССР широко используется классификация Бориса Алисова, основанная на типах воздушных масс и их циркуляции. По Алисову, выделяются семь основных климатических поясов (зон), которые делятся на подзоны:

• Экваториальный пояс: область низкого давления, восходящие потоки воздуха, обильные осадки круглый год.
• Субэкваториальный пояс: летом — экваториальные воздушные массы (влажно и жарко), зимой — тропические (сухо и жарко).
• Тропический пояс: господство тропических воздушных масс, высокое давление, малооблачно, жарко и сухо.
• Субтропический пояс: летом — тропические воздушные массы (жарко и сухо), зимой — умеренные (прохладно и влажно).
• Умеренный пояс: господство умеренных воздушных масс, ярко выражены четыре времени года, циклоническая деятельность.
• Субарктический и субантарктический пояс: летом — умеренные воздушные массы (прохладно и влажно), зимой — арктические/антарктические (очень холодно и сухо).
• Арктический и антарктический пояс: господство арктических/антарктических воздушных масс, очень низкие температуры, мало осадков.

Основные факторы формирования климатических зон

Формирование климатических зон определяется комплексом факторов, среди которых ключевое значение имеют:

• Географическая широта: определяет угол падения солнечных лучей и, следовательно, количество поступающей солнечной радиации. Чем ближе к экватору, тем больше тепла получает поверхность.
• Циркуляция атмосферы: перемещение воздушных масс (пассаты, западные ветры, муссоны) переносит тепло и влагу из одних широт в другие, формируя зональные и региональные климатические особенности.
• Подстилающая поверхность: характер поверхности (океан, суша, горы, леса, пустыни) влияет на альбедо, теплоёмкость и влагообмен. Океаны смягчают климат, делая его более влажным и менее континентальным. Горы создают барьерный эффект, вызывая орографические осадки на наветренных склонах и дождевую тень на подветренных.
• Океанические течения: тёплые течения (например, Гольфстрим) повышают температуру и влажность воздуха в прибрежных районах, а холодные (например, Перуанское) — понижают и способствуют образованию пустынь.
• Рельеф: высота над уровнем моря приводит к понижению температуры (вертикальная климатическая зональность). Горные хребты могут блокировать влажные воздушные массы.

Характеристика основных климатических зон (по Алисову)

Экваториальный пояс

Расположен по обе стороны от экватора (примерно от 5° с. ш. до 5° ю. ш.). Круглый год господствуют экваториальные воздушные массы с высокой температурой (среднемесячные +24…+28°C) и высокой влажностью. Осадки обильные (2000–3000 мм в год и более), выпадают равномерно в течение года, с максимумом после равноденствий. Характерны густые многоярусные влажные экваториальные леса (гилеи).

Субэкваториальный пояс

Расположен между экваториальным и тропическим поясами (до 20° с. ш. и ю. ш.). Характеризуется сезонной сменой воздушных масс: летом — влажные экваториальные, зимой — сухие тропические. Это приводит к чёткому разделению на влажный (летний) и сухой (зимний) сезоны. Средние температуры высокие (+24…+30°C) в течение всего года. Осадки — от 1000 до 2000 мм в год, с резким летним максимумом. Растительность — саванны и редколесья.

Тропический пояс

Простирается от 20° до 30° с. ш. и ю. ш. Господствуют тропические воздушные массы с высоким атмосферным давлением. Температуры высокие: среднемесячные летом +30…+35°C, зимой +15…+25°C. Осадков мало (менее 250 мм в год), особенно на западных побережьях материков, где проходят холодные течения (пустыни Атакама, Намиб). На восточных побережьях, где дуют пассаты с океана, осадков больше (до 1000 мм). Растительность — пустыни и полупустыни.

Субтропический пояс

Расположен между 30° и 45° с. ш. и ю. ш. Характеризуется сезонной сменой воздушных масс: летом — тропические (жарко и сухо), зимой — умеренные (прохладно и влажно). Климат разнообразен: средиземноморский (влажная зима, сухое лето), континентальный (жаркое лето, холодная зима, мало осадков), муссонный (влажное лето, сухая зима). Средние температуры летом +20…+30°C, зимой +5…+15°C. Осадки — 300–1000 мм в год. Растительность — жестколистные леса и кустарники, степи, полупустыни.

Умеренный пояс

Занимает обширные территории между 45° и 65° с. ш. и ю. ш. Господствуют умеренные воздушные массы, активна циклоническая деятельность. Характерны четыре времени года. Средние температуры летом +10…+25°C, зимой от -5°C до -30°C (в континентальных районах). Осадки — 500–1000 мм в год, распределены относительно равномерно, с максимумом в тёплый период. Внутри пояса выделяют подтипы: морской (влажный, мягкий), континентальный (сухой, с холодной зимой и жарким летом), муссонный (влажное лето, сухая зима). Растительность — хвойные, смешанные и широколиственные леса, степи, лесостепи.

Субарктический и субантарктический пояс

Расположены между 65° и 70° с. ш. и ю. ш. Летом господствуют умеренные воздушные массы (прохладно и влажно), зимой — арктические/антарктические (очень холодно и сухо). Лето короткое и прохладное (средняя температура +5…+10°C), зима длинная и суровая (до -40°C и ниже). Осадков мало (200–400 мм в год), преимущественно в виде снега. Характерна многолетняя мерзлота. Растительность — тундра (мхи, лишайники, кустарнички).

Арктический и антарктический пояс

Охватывают полярные области (выше 70° с. ш. и ю. ш.). Круглый год господствуют арктические/антарктические воздушные массы. Температуры очень низкие: среднемесячные зимой -30…-50°C, летом -5…+2°C. Осадков крайне мало (менее 100–200 мм в год), в виде снега или ледяных кристаллов. Характерны сильные ветры, полярная ночь и полярный день. Растительность практически отсутствует (ледяные пустыни).

Значение климатических зон

Климатические зоны имеют фундаментальное значение для понимания природных процессов и хозяйственной деятельности человека. Они определяют:

• Распространение почв и растительности: каждая зона характеризуется определённым набором типов почв (подзолистые, чернозёмы, краснозёмы) и растительных сообществ (тундра, тайга, степь, пустыня, тропический лес).
• Сельскохозяйственное районирование: выбор культур, сроки посева и уборки, необходимость мелиорации (орошения, осушения) зависят от климатических условий зоны.
• Строительные нормы: требования к теплоизоляции зданий, глубине промерзания фундаментов, ветровой нагрузке и снеговой нагрузке устанавливаются в зависимости от климатической зоны.
• Здоровье и образ жизни населения: климат влияет на распространённость заболеваний (например, малярии в тропиках), на традиционную одежду, питание и тип жилищ.
• Биоразнообразие: климатические зоны являются основой для выделения биомов — крупных экосистем с характерным набором видов растений и животных.

Изменение климатических зон

В связи с глобальным потеплением климата наблюдается смещение границ климатических зон. По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), в последние десятилетия происходит расширение тропических и субтропических зон в сторону полюсов, а также сокращение площади арктических и субарктических зон. Это приводит к таянию вечной мерзлоты, изменению режима осадков, смещению ареалов растений и животных, а также к увеличению частоты экстремальных погодных явлений (засух, наводнений, ураганов). Прогнозируется, что к концу XXI века границы климатических зон могут сместиться на несколько сотен километров, что потребует адаптации сельского хозяйства, инфраструктуры и природоохранных мероприятий.

Источники

• Алисов Б. П. Климат СССР. — М.: Издательство Московского университета, 1956.
• Кёппен В. Основы климатологии. — М.: Географгиз, 1938.
• Хромов С. П., Петросянц М. А. Метеорология и климатология. — М.: Издательство МГУ, 2006.
• IPCC, 2021: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.
• Географический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия, 1988.