Как влияют горы на климат: Как горы влияют на климат?
4sport.ua
В Одесі відбудеться Кубок України з техніки альпінізму
110
Анонс змагань
Корова та 760 доларів США тому, хто оселиться в покинутих гірських селах Непалу
239
Місцева влада намагається знайти креативні способи залучити або утримати жителів у гірських районах Непалу
Лоїк Зеані відкриває новий маршрут «Kaboul» категорії 9а+
188
для Лоїка Зеані цей маршрут став 17-м пройденим маршрутом категорії 9а+ та вище (враховуючи 4 маршрути категорії 9b)
Жуль Маршалан проходить маршрут «Super Crackinette» категорії 9a+
192
з цим проходженням Жуль Маршалан додав до свого активу вже трєтій маршрут категорії 9а+
Льдолазка загинула, рятуючи життя своєї напарниці
517
трагедія сталася на замерзлому водоспаді Рейвен Фол біля каньйону Індіан в окрузі Солт-Лейк, штату Юта
Українець Олександр Олівсон — четвертий на Чемпіонаті Світу зі скі-альпінізму у Словаччині
256
2 квітня у Словаччині завершилися змагання зі скі-альпінізму в рамках Чемпіонату Світу та Кубку Словаччини World Championships ISMF MASTERS Slovakia, Low Tatras (south)
Місцеві громади зупиняють рух гелікоптерів до Евересту
492
Традиційний весняний сезон альпіністських експедицій на Евересті розпочався з несподіваної проблеми.
Люсьєн Мартінес робить перше повторення маршруту «Playboy rode sans complexe” категорії 9a/+
207
в активі Люсьєна Мартінеса значаться вже 4 маршрута категорії 9а+. За цим показником він посідає 44 місце серед найсильніших скелелазів світу
Одну золоту, дві срібні та дві бронзові медалі здобули українські скелелази на молодіжному Кубку Європи!
317
Результати змагань у польському Тарнові
Що таке обмороження, як цього уникнути, і як лікувати: розповідає лікар з Евересту
389
Хоча ми живемо в епоху швидкісного доступу до майже необмеженої інформації, статистика альпінізму зазвичай не включає кількість травмованих альпіністів кожного сезону.
Григорій Ільчишин здобув срібло першого етапу Кубку Європи зі скелелазіння
385
Результати змагань у польському Тарнові
Українські спортсмени здобули золото та срібло Чемпіонату Світу та Кубку Словаччини зі скі-альпінізму!
413
Результати змагань
Кріс Шарма відкриває новий маршрут «Sleeping Lion» 9b+ та встановлює світове досягнення
406
Над цим проєктом Кріс працював півтора роки
Українські спортсмени приймуть у часть у Чемпіонаті Світу зі скі-альпінізму у Словаччині
370
Це вже другий міжнародний Чемпіонат зі скі-альпінізму у якому примають участь українці
Боронячи Україну від російських загарбників загинув Орест Кінаш – досвідчений турист та альпініст з Дрогобича
1106
На рахунку Ореста безліч походів Карпатами (у тому числі і взимку), сходження у горах Кавказу, на Памірі, у Туреччині
Міжнародна Федерація спортивного скелелазіння не допустить до змагань спортсменів з Росії і Білорусі
488
в IFSC підтвердили, що нових підстав для зміни чи перегляду торішнього рішення немає.
У Києві відбувся останній етап змагань Чемпіонату України зі скелелазіння 2023
609
Результати чемпіонату України з трудністі та двоборства 2023!
Стартує «MAD Ski Project Himalayas 2023» – спроба перших лижних спусків з Аннапурни та Дхаулагірі
527
Альпіністи планують провести експедицію без підтримки шерпів і без використання кисневих балонів!
Жуль Маршалан робить перше повторення маршруту «Just two fix» категорії 9а/+
522
З цим пролазом він стає одним з 80 скелелазів у світі, що пройшли два та більше маршрутів категорії 9а+.
Новий національний рекорд було встановлено на Чемпіонаті України зі скелелазіння
648
У столиці відбувся Чемпіонат України зі скелелазіння в дисціплінах: швидкість та боулдеринг
Физическая география — Климат России
1.
Факторы климатообразования.
2. Климатические условия сезонов года. Соотношение тепла и влаги.
3. Климатические пояса и области.
Факторы климатообразования
Климат России, как и любого региона, формируется под воздействием целого ряда климатообразующих факторов. Основными климатообразующими факторами являются: солнечная радиация (географическая широта), циркуляция воздушных масс, близость к океанам, рельеф, подстилающая поверхность и др.
Солнечная радиация является основой поступления тепла к земной поверхности. Чем дальше от экватора, тем меньше угол падения солнечных лучей, тем соответственно меньше солнечная радиация. Количество солнечной радиации, поступающей на поверхность, и ее внутригодовое распределение определяется широтным положением страны. Россия расположена между 77° и 41° с.ш., а основная ее часть между 70° и 50° с.ш. Большая протяженность территории с севера на юг определяет значительные различия годовой суммарной радиации между севером и югом страны.
Наименьшая годовая суммарная радиация характерна для полярных островов Арктики и района Варангер-фьорд (здесь еще добавляется большая облачность). Наибольшей годовая суммарная солнечная радиация становится на юге, на Таманском полуострове, в Крыму и в Прикаспии. В целом годовая суммарная радиация увеличивается с севера на юг России примерно в два раза.
Большое значение в обеспечении тепловыми ресурсами имеют атмосферные циркуляционные процессы. Циркуляция протекает под воздействием барических центров, меняющихся по сезонам года, что, безусловно, влияет на господствующие ветра. Однако на большей части России преобладающими являются западные ветры, с которыми связана основная масса осадков. Для России характерны три типа воздушных масс: 1) умеренные; 2) арктические; 3) тропические. Все они подразделяются на два подтипа: морские и континентальные. Эти различия особенно заметны для умеренных и тропических воздушных масс. Над большей частью России весь год господствуют умеренные воздушные массы.
Континентальные умеренные массы формируются непосредственно над территорией России. Такой воздух сухой, холодный зимой и очень теплый летом. Морской умеренный воздух поступает из Северной Атлантики, в восточные районы страны он поступает с Тихого океана. Такой воздух влажный, зимой он теплый, а летом прохладный. При продвижении с запада на восток морской воздух трансформируется и приобретает черты континентального.
На климатические особенности южной половины России иногда оказывает влияние тропический воздух. Местный континентальный тропический воздух формируется над Средней Азией и южным Казахстаном, а также при трансформации воздуха умеренных широт над Прикаспием и Закавказьем. Такой воздух очень сух, сильно запылен и имеет высокие температуры. Морской тропический воздух проникает со Средиземноморья (на европейскую часть России и Кавказ) и из центральных районов Тихого океана (в южные регионы Дальнего Востока). Он влажный и относительно теплый.
Арктический воздух формируется над Северным Ледовитым океаном, под его влиянием часто находится северная половина России, особенно Сибирь.
Этот воздух сухой, очень холодный и прозрачный. Менее холодным и более влажным является воздух, формирующийся над Баренцевым морем (морской арктический воздух).
При соприкосновении различных воздушных масс возникают атмосферные фронты, климатообразующее значение которых состоит в увеличении облачности, осадках и усилении ветра. Весь год территория России подвержена влиянию циклонов и антициклонов, которые определяют погодные условия. На климат России оказывают влияние следующие барические центры: Исландский и Алеутский минимумы; Азорский и Арктический максимумы; Азиатский максимум (только зимой).
Влияет на климат и удаленность от океанов; т.к. на большей части территории России господствуют западные ветры, то основное влияние на климат страны оказывает Атлантический океан. Его воздействие ощущается вплоть до Байкала и Таймыра. С продвижением на восток от западных границ России зимние температуры быстро понижаются, а количество осадков в целом убывает. Влияние Тихого океана сказывается преимущественно в приморской полосе Дальнего Востока, чему в немалой степени способствует рельеф.
Рельеф оказывает существенное влияние на климат. Размещение гор по востоку и югу Сибири, открытость к северу и западу обеспечивают влияние северной Атлантики и Северного Ледовитого океана на большую часть территории России. Воздействие Тихого океана экранируется (загораживается) орографическими барьерами. Заметно различаются климатические условия на равнинах и в горных районах. В горах климат изменяется с высотой. Горы «обостряют» циклоны. Наблюдаются различия на наветренных и подветренных склонах, а также межгорных котловинах.
Влияет на климат и характер подстилающей поверхности. Так, снежная поверхность отражает до 80-95% солнечной радиации. Различную отражательную способность имеет и растительность, а также грунты, их цвет, влажность и т.п. Слабо отражают солнечные лучи леса, в особенности хвойные (примерно 15%). Наименьшим альбедо обладает влажная свежевспаханная черноземная почва (менее 10%).
Климатические условия сезонов года.
Соотношение тепла и влаги
Климатические условия зимой
Зимой радиационный баланс на всей территории страны отрицательный.
Наибольшие значения суммарной солнечной радиации наблюдаются зимой на юге Дальнего Востока, а также юге Забайкалья. К северу радиация быстро убывает за счет более низкого положения Солнца и сокращения продолжительности дня. Севернее полярного круга устанавливается полярная ночь (на широте 70° полярная ночь длится около 53 суток). Над югом Сибири и северной Монголии формируется Азиатский максимум, от которого отходят два отрога: на северо-восток к Оймякону; другой – на запад к Азорскому максимуму – ось Воейкова. Эта ось играет важную роль климатораздела. К югу от нее (юг Русской равнины и Предкавказья) дуют холодные северо-восточные и восточные ветры. К северу от оси дуют западные и юго-западные ветры. Западный перенос усиливается еще и за счет Исландского минимума, ложбина которого доходит до Карского моря. С этими ветрами поступает относительно теплый и влажный воздух с Атлантики. Над территорией северо-востока в условиях котловинного рельефа и минимума солнечной радиации зимой формируется очень холодный арктический воздух.
У берегов Камчатки существует Алеутский минимум, где давление понижено. Здесь, на восточной окраине России, область низкого давления располагается в непосредственной близости от северо-восточного отрога Азиатского максимума, поэтому образуется высокий градиент давления и холодные ветры с континента устремляются на берега морей Тихого океана (зимний муссон).
Январские изотермы над территорией России проходят субмеридионально. Изотерма -4°С проходит через Калининградскую область. Близ западных границ компактной территории России проходит изотерма -8°С, к югу она отклоняется восточнее Астрахани. Через Нижегородскую область проходит изотерма -12°С, а за Уралом -20°С. Над Средней Сибирью изотермы -30°С и -40°С, в котловинах Северо-Востока Сибири изотерма -48°С (абсолютный минимум -71°С). В Предкавказье изотермы искривляются и средние температуры изменяются от -5°С до -2°С. Теплее положенного зимой на Кольском полуострове – около -8°С, чему способствует теплое Нордкапское течение. На Дальнем Востоке ход изотерм повторяет очертания берегов.
Вдоль Курильской гряды проходит изотерма -4°С, вдоль восточного побережья Камчатки -8°С, а вдоль западного -20°С; в Приморье -12°С. Наибольшее количество осадков выпадает на Камчатке и на Курилах, их приносят циклоны с Тихого океана. На большей части территории России зимой осадки поступают с Атлантического океана, соответственно и количество осадков убывает в целом с запада на восток. Но много осадков бывает и на юго-западных склонах Кавказа, благодаря Средиземноморским циклонам. Зимние осадки в России выпадают почти везде, преимущественно в твердом виде, и везде образуется снежный покров. Наименьшая продолжительность его залегания на равнинах в Предкавказье (чуть более месяца), а на юге Приморья – более трех месяцев. Далее к северу и востоку продолжительность залегания снежного покрова увеличивается и достигает максимума на Таймыре – около 9 месяцев в году. И только на Черноморском побережье Кавказа устойчивый снежный покров не образуется. Наименьшая высота снежного покрова в Прикаспии – около 10см.
В Калининградской области, на юге Русской равнины, в Забайкалье – около 20 см. На большей части территории страны высота снега колеблется от 40см до 1 метра. А наибольшая его высота наблюдается на Камчатке – до 3 метров.
Климатические условия летом
Летом резко возрастает роль солнечной радиации. Наибольших значений радиация достигает в Прикаспии и на Черноморском побережье Кавказа. К северу количество солнечной радиации незначительно убывает, так как к северу увеличивается долгота дня. В заполярье стоит полярный день. Летом радиационный баланс на всей территории страны положительный.
Июльские изотермы проходят субширотно. На самых северных островах температура близка к нулю, на побережье арктических морей + 4° +8°С, у полярного круга температура воздуха достигает уже +10° +13°С. Южнее нарастание температуры идет более плавно. Максимального значения среднеиюльская температура достигает в Прикаспии и Восточном Предкавказье: + 25°С.
Летом суша прогревается и над югом Сибири, атмосферное давление понижается.
В связи с этим арктический воздух устремляется вглубь материка, при этом он трансформируется (прогревается). Со стороны Гавайского максимума воздух направляется к Дальнему Востоку, порождая летний муссон. Отрог Азорского максимума заходит на Русскую равнину, западный перенос при этом сохраняется. Летом почти на всей территории России выпадает максимум осадков. В целом, количество осадков летом убывает с запада на восток, от 500 мм в Калининградской области до 200 мм в Центральной Якутии. На Дальнем Востоке их количество вновь увеличивается, в Приморье – до 800 мм. Много осадков выпадает на склонах Западного Кавказа – до 1500 мм, минимум их приходится на Прикаспийскую низменность – 150 мм.
Амплитуда среднемесячных температур января и июля увеличивается с запада от Балтики на восток до Тихого океана. Так, в Калининградской области амплитуда составляет 21°С, в Нижегородском Правобережье 31°С, в Западной Сибири 40°С, в Якутии 60°С. Причем увеличение амплитуды идет в основном за счет нарастания суровости зим.
В Приморье амплитуда вновь начинает уменьшаться – до 40°С, а на Камчатке – до 20°С.
Годовое количество осадков резко различается на равнинах и в горах. На равнинах наибольшее количество осадков выпадает в полосе 55°с.ш. – 65°с.ш., здесь уменьшение осадков идет от 900 мм в Калининградской области до 300 мм в Якутии. На Дальнем Востоке вновь наблюдается увеличение осадков до 1200 мм, а на юго-востоке Камчатки – до 2500 мм. При этом на возвышенных частях рельефа увеличение осадков происходит практически везде. К северу и югу от средней полосы количество осадков убывает: в Прикаспии и тундрах Северо-Востока Сибири до 250 мм. В горах, на наветренных склонах, годовое количество осадков возрастает до 1000 – 2000 мм, а их максимум наблюдается на юго-западе Большого Кавказа – до 3700 мм.
Обеспеченность территории влагой зависит не только от осадков, но и от испаряемости. Она возрастает с севера на юг вслед за увеличением солнечной радиации. Соотношение тепла и влаги – важный климатический показатель, его выражают коэффициентом увлажнения (отношение годового количества осадков к испаряемости).
Оптимальное соотношение тепла и влаги наблюдается в лесостепной зоне. К югу дефицит влаги нарастает и увлажнение становится недостаточным. На севере страны увлажнение избыточное.
Климатические пояса и области
Россия расположена в трех климатических поясах: арктическом, субарктическом и умеренном. Пояса отличаются друг от друга радиационным режимом и господствующими воздушными массами. В пределах поясов формируются климатические области, отличающиеся друг от друга соотношением тепла и влаги, суммой температур периода активной вегетации, режимом осадков.
Арктический пояс охватывает почти все острова Северного Ледовитого океана и северное побережье Сибири. Весь год здесь господствуют арктические воздушные массы. Зимой наблюдается полярная ночь и солнечная радиация отсутствует. Средние температуры января изменяются от -20°С на западе до -38°С на востоке, в июле температура изменяется от 0°С на островах до +5°С на побережье Сибири. Осадков выпадает от 300 мм на западе до 200 мм на востоке, и лишь на Новой Земле, в горах Бырранга и на Чукотском нагорье, до 500 мм.
Осадки выпадают преимущественно в виде снега, а летом иногда и в виде моросящих дождей.
Субарктический пояс расположен к югу от арктического, он проходит по северу Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин, при этом не выходя за южные границы полярного круга. В Восточной Сибири субарктический пояс простирается значительно дальше на юг – до 60°с.ш. Зимой в этом поясе господствует арктический воздух, а летом – умеренный. На западе, на Кольском полуострове, климат субарктический морской. Средние температуры зимой всего -7°С -12°С, а летом +5°С +10°С. Осадков выпадает до 600 мм в год. К востоку континентальность климата нарастает. В котловинах Северо-Восточной Сибири средняя январская температура падает до -48°С, но к побережью Тихого океана становится теплее более чем в 2 раза. Летние температуры изменяются от +5°С на Новой Земле до +14°С вблизи южной границы пояса. Осадков выпадает 400-450 мм, но в горных районах их количество может увеличиваться до 800 мм.
Умеренный пояс охватывает остальную, большую, часть страны.
Весь год здесь преобладают умеренные воздушные массы. В умеренном поясе хорошо выражены сезоны года. В пределах этого пояса наблюдаются существенные различия в соотношении тепла и влаги – как с севера на юг, так и с запада на восток. Изменение климатических особенностей с севера на юг связано с радиационными условиями, а с запада на восток – с циркуляционными процессами. В пределах умеренного пояса выделяют 4 климатические области, в которых соответственно формируются 4 типа климата: умеренно-континентальный, континентальный, резко континентальный, муссонный.
Умеренно-континентальный климат характерен для европейской части России и Предуралья. Здесь часто господствует воздух Атлантики, поэтому зимы несуровые, нередко бывают оттепели. Средняя январская температура изменяется от -4°С на западе до -25°С на востоке, а средняя июльская – от +13°С на севере до +24°С на юге. Осадков выпадает от 800-850 мм на западе до 500-400 мм на востоке. Большая часть осадков приходится на теплый период.
Континентальный климат характерен для Западной Сибири и Прикаспия. Здесь преобладает континентальный воздух умеренных широт. Поступающий с Атлантики воздух, проходя над Русской равниной, трансформируется. Средняя температура зимой в Западной Сибири -20°С -28°С, в Прикаспии – около -6°С. Летом в Западной Сибири бывает от +15°С на севере до +21°С на юге, в Прикаспии – до +25°С. Осадков выпадает 400-500 мм, в Прикаспии не более 300 мм.
Резко континентальный климат характерен для умеренного пояса Средней Сибири и Забайкалья. Весь год здесь господствует континентальный воздух умеренных широт. Средние температуры зимой составляют -30°С -45°С, а летом +15°С +22°С. Осадков выпадает 350-400 мм.
Муссонный климат свойственен для восточной окраины России. Зимой здесь господствует холодный сухой воздух умеренных широт, а летом влажный – с Тихого океана. Средние температуры зимой изменяются от -15°С на островах до -30°С в материковой части региона. Средние температуры летом меняются от +12°С на севере до +20°С на юге.
Осадков выпадает до 1000 мм (на Камчатке в 2 раза больше), все осадки приходятся в основном на теплый период года.
В горных районах формируются особые, горные, типы климата. В горах увеличивается солнечная радиация, но температура с высотой падает. Для горных районов характерны температурные инверсии, а также горно-долинные ветры. В горах больше выпадает осадков, особенно на наветренных склонах.
Горная погода и климат на полевой станции ASRC Whiteface Mountain
Горная погода и климат
Что делает горную погоду и климат особенными?
Горы формируют погоду и климат вокруг них, что приводит к сложным и увлекательным погодным условиям. Они изменяют
местные ветры, отклоняющие ветры в разные стороны, укрывающие некоторые районы от ветров и усиливающие
ветры в других. Влияя на то, как воздушные потоки поднимаются и опускаются, они также изменяют облака и осадки (дождевые
и снегопад).
Склон горы, высота над уровнем моря и растительность влияют на местные температуры и влажность.
Горы часто являются домом для экстремальных погодных и климатических условий. Например, горные вершины подвержены
более высокие слои атмосферы, где температура обычно ниже, а ветер сильнее, что иногда приводит к
свирепый дикий озноб. Местные глубокие снега могут накапливаться и сохраняться из-за низких температур и повышенной
снегопад.
Горные вершины могут проводить большую часть своего времени внутри облаков. В холодное время года это может привести к изморози
отложение льда на скалах, растительности и искусственных сооружениях. Уникальные погодно-климатические условия
в горах также формируют местные экосистемы, часто поддерживая сообщества видов, сильно отличающихся от тех, что встречаются
на более низких высотах.
История метеорологических измерений на горе Уайтфейс
В начале…
Завершение строительства Мемориального шоссе ветеранов гор Белолицых в 1935 году стало проще.
доступ к вершине горы. Шоссе обеспечивает доступ к дороге в пределах 92 метров по вертикали от
вершины, а туннель через гору ведет к лифту, который, когда он работает, обеспечивает
персоналу и оборудованию безопасный путь к зданию шахтной обсерватории на вершине горы.
Измерения температуры начались в Уайтфейсе в 1937 году как совместный проект между
Политехнический институт Ренсселера, Нью-Йоркский университет, Комиссия по шоссе Уайтфейс-Маунтин,
и Бюро погоды (позже Национальная служба погоды). Эти измерения продолжались до 1946 г.,
предоставление первой обширной записи метеорологических данных в Уайтфейсе. После десятилетнего перерыва,
На горе продолжался мониторинг погоды.
В 1957 году Винсент Шефер, основатель ASRC, начал работать с Управлением гор Белого Лица и новым
Лыжный центр Whiteface создаст программу «Музей атмосферы» на горе. Доктор Шефер получил
поддержка со стороны администрации горы Уайтфейс в приобретении и установке широкого спектра метеорологических
приборов, и при содействии коллеги Рэя Фальконера эти приборы были приняты на вооружение
на горе. Фальконер будет размещать ежедневную информацию о погоде в главном горнолыжном центре и предоставлять
радио прогнозы погоды, а также.
Сегодня..
.
С 1957 года ASRC проводит метеорологические измерения на горе Уайтфейс. В настоящее время на
измерения температуры, относительной влажности, атмосферного давления, скорости ветра и ветра обсерваторией на высшем уровне
направление сделано. Проверьте текущие погодные условия на вершине, нажав на график!
В 2016 году
Метеостанция Mesonet штата Нью-Йорк была установлена на полевой станции Marble Mountain.
станция непрерывно собирает широкий массив высококачественных метеорологических измерений
каждые пять минут и сделать их доступными почти в реальном времени. К ним относятся стандартные метеорологические
измерения температуры, относительной влажности, давления, скорости ветра, направления ветра, солнечной радиации и
количество осадков. Станция также измеряет влажность и температуру почвы на трех глубинах.
(5, 25 и 50 см), высота снежного покрова, водный эквивалент снега (масса воды, содержащейся в снеге),
и обеспечивает изображения цифровой камеры.
Почему важно изучать горную погоду и климат?
Изучение процессов, формирующих погоду в горах, помогает нам улучшать прогнозы погоды для горных районов. Эти
прогнозы помогают тем, кто живет и работает в горах, вести повседневную жизнь и заниматься бизнесом. Они также
помогите тем из нас, кто любит отдыхать в горах, планировать заранее, что позволит нам безопасно и приятно провести время
опыт.
Многие горные районы подвержены стихийным бедствиям, связанным с погодой, таким как наводнения,
оползни, лавины. Подготовка к этим мероприятиям зависит от хорошего понимания и прогнозов горных
погода. Горный дождь и снег также важны для тех сообществ, которые находятся за пределами горных районов, так как это
осадки питают реки, которые снабжают водой общественные нужды, такие как ирригация, питье и гидроэнергетика, и
рекреационные потребности, такие как водные виды спорта и оснежение.
Климат – это статистика погоды. Мониторинг и понимание погоды в горах помогает нам понять, как
горный климат меняется и помогает нам подготовиться к будущему.
По мере изменения климата Земли многие
горы нагреваются, теряют снег и лед, меняются погодные условия. Долгосрочные наблюдения
помогите нам отслеживать изменения горного климата. Они также дают нам основу для оценки компьютерных моделей, используемых для
прогнозирование будущих изменений горного климата. Понимание того, как горный климат может измениться в
Будущее помогает нам защищать горные сообщества, управлять природными ресурсами, защищаться от стихийных бедствий и
сохранить уязвимые экосистемы.
Максимумы и минусы климата
Влияние топографии на климат ясно видно на картах среднегодовых осадков США (1981-2010). Расположение гор и долин определяется локально большим количеством осадков. Осадки основаны на данных nclimgrid NOAA. Топография на основе данных Natural Earth. Карты NOAA Climate.gov.
Эти изменения погоды на небольшом расстоянии могут затруднить прогнозирование текущей погоды, но они также создают проблемы при расчете климатических переменных для региона в целом.
Если вы являетесь политиком, пытающимся решить, где построить водохранилище, или предпринимателем, пытающимся найти новую винодельню, понимание того, как география и топография влияют на местный климат, должно быть важной частью процесса принятия решения.
В этом выпуске Beyond the Data исследуется влияние топографии (а это больше, чем просто высота) на климат в нескольких местах по всей стране. Мы также более подробно рассмотрим, как ученые учитывают топографию при анализе климатической системы.
Горы как генераторы и собиратели дождя
Один из самых впечатляющих примеров того, как топография может влиять на характер осадков, наблюдается на северо-западе Тихого океана. Каскадные горы проходят с севера на юг в западной части Вашингтона и Орегона. Горы создают барьер для воздуха, движущегося на восток от Тихого океана.
Когда влажный океанический воздух встречается с горами, он начинает подниматься. Поднимающийся воздух охлаждается по мере того, как он движется вверх и над горами, и большая часть его влаги конденсируется, образуя облака и осадки.
По мере того как воздух продолжает двигаться на восток, он погружается с другой стороны гор, прогревается и высыхает. Это явление приводит к тому, что районы на западной стороне гор намного влажнее, чем районы на восточной стороне. Метеорологи называют этот контраст орографическим эффектом 9.0016 .
В США Каскадные горы являются главным источником орографических осадков. Влияние растительности — густые леса на обращенных к океану склонах, более коричневая и сухая внутренняя часть — очевидны на этом спутниковом снимке Вашингтона НАСА от 11 сентября 2002 года.
Давайте сравним климатологию осадков в Паквуде и Якиме в Вашингтоне. Каждое место имеет одинаковую высоту (~ 1060 футов) и широту (~ 46,6 ° северной широты), и они находятся на расстоянии всего около 55 миль друг от друга. Но по данным NOAA 19Согласно климатическим нормам 81-2010, в Паквуде обычно выпадает 56,0 дюймов осадков в год, а в Якиме — всего 8,3 дюйма! Это потому, что Паквуд расположен на западной стороне Каскадных гор, а Якима — на восточной.
Ежемесячное количество осадков в Паквуде (синий) и Якиме (зеленый) на основе данных Сети исторической климатологии США из Национальных центров экологической информации.
Брр! Там холодно!
Конечно, сами горы также могут напрямую влиять на климат местности. Чем выше высота места, тем ниже его температура. Здесь, в западной части Северной Каролины, Эшвилл расположен в широкой долине, окруженной высокими горными вершинами. Высота Эшвилла составляет около 2240 футов над уровнем моря. В двадцати милях к северо-востоку находится гора Митчелл на высоте 6 684 фута над уровнем моря, самая высокая вершина на востоке Соединенных Штатов.
Резкий перепад высот на таком коротком расстоянии означает, что средняя температура в двух, казалось бы, близких местах сильно различается. Среднегодовая температура в Эшвилле составляет 56,5 ° F, а среднегодовая температура на вершине горы Митчелл составляет 42,6 ° F (метеостанция на горе Митчелл находится на высоте 6 240 футов).
Среднемесячные температуры в Эшвилле (зеленый) и на горе Митчелл (фиолетовый) на основе данных Сети исторической климатологии США.
При расчете климатических переменных для области, как мы это делаем в нашем наборе данных о климате, мы должны учитывать эти изменения температуры и осадков из-за топографии. Мы делаем это двумя способами, описанными ниже.
Сетка для заполнения пробелов
Для набора данных климатического отдела США — основы наших климатических значений по штату и стране — данные нанесены на сетку с шагом 5 километров (~3,1 мили). Возвращаясь к нашему примеру, сравнивающему температуру в Эшвилле и на горе Митчелл, можно сказать, что если бы мы не отображали данные в виде сетки, у нас могло бы быть только две точки данных в этом районе.
В процессе размещения данных на сетке используются наши знания о том, как температура и осадки ведут себя при изменении высоты. На основе математических формул мы можем определить наилучшие оценки температуры и осадков между этими двумя точками.
Например, если мы знаем, что температура на горе Митчелл составляет 30° по Фаренгейту, а в Эшвилле — 50° по Фаренгейту, то на полпути к вершине температура будет 40° по Фаренгейту. Это обеспечивает лучшее пространственное представление данных о погоде и климате по всему региону.
Аномалии вместо абсолютных значений
Другой способ учесть изменения топографии — использовать аномалий . Аномалии определяются как разница между переменной и базовым уровнем, который часто является «нормальным» климатом. Например, если температура в каком-либо месте сегодня составляет 55°F, а нормальное дневное значение для 1981-2010 гг. составляет 49°F, аномалия составит +6°F.
Температура аномалии меньше изменяются на расстоянии, чем абсолютная температура, независимо от топографии. Например, летний месяц для климатического подразделения может быть холоднее среднего как на близлежащей горной вершине, так и в долине внизу, даже если абсолютные температуры могут сильно различаться в двух местах.
Среднегодовые температуры в четырех местах вокруг Эшвилла, Северная Каролина (верхняя группа линий) с 2002 по 2008 год выше, чем на горе Митчелл (нижняя, синяя линия). Все их абсолютные температуры различны, но их годовые аномалии (увеличение справа) почти идентичны. Изображение NCEI.
Затем мы объединяем аномалии по пространственной области, чтобы получить лучшее представление о климатических условиях для региона, а затем используем базовое значение, например 1981-2010, чтобы получить абсолютные значения для всего климатического подразделения. Эта тесная взаимосвязь между относительными температурами от места к месту становится еще сильнее, когда мы усредняем по месяцам и временам года: чрезвычайно редко в высокогорном месте бывает холодный месяц, а в соседнем низменном — теплый месяц, и наоборот. .
Итак, куда должен идти ваш резервуар?
Понимание того, как топография влияет на местный климат, помогает людям принимать более обоснованные решения.