Тепловые пояса Земли
Неравномерный нагрев земной поверхности обусловливает разные температуры воздуха на разных широтах. Широтные полосы с определенными температурами воздуха называются тепловыми поясами. Пояса различаются между собой количеством тепла, поступающего от Солнца. Их простирание зависимости от распределения температур хорошо иллюстрируют изотермы (От греческого "изо" - Одинаковый, "терма"- Тепло). Это линии на карте, соединяют точки с одинаковой температурой.
Жаркий пояс размещен вдоль экватора, между Северным и Южным тропиками. Он ограничен с обеих сторон изотерм 20 0 С. Интересно, что границы пояса совпадают с границами распространения пальм на суше и кораллов в океане. Здесь земная поверхность получает наибольшее солнечного тепла. Дважды в год (22 декабря и 22 июня) полдень солнечные лучи падают почти отвесно (под углом 90 0). Воздуха от поверхности сильно нагревается. Поэтому там жарко в течение года.
Умеренные пояса (В обоих полушариях) примыкают к жаркому поясу. Они протянулись в обоих полушариях между полярным кругом и тропиком. Солнечные лучи там падают на земную поверхность с некоторым наклоном. Причем, чем севернее, тем наклон больше. Поэтому солнечные лучи меньше нагревает поверхность. В результате меньше нагревается и воздух. Вот почему в умеренных поясах холоднее, чем в жарком. Солнце там никогда не бывает в зените. Четко выраженные времена года: зима, весна, лето, осень. При этом чем ближе к полярному кругу, тем зима длительная и холоднее. Чем ближе к тропика, тем продолжительнее и теплее лето. Умеренные пояса со стороны полюсов ограничивает изотерма теплого месяца 10 0 С. Она является пределом распространения лесов.
Холодные пояса (Северный и южный) обоих полушарий лежат между изотермами 10 0 С и 0 0 С самого теплого месяца. Солнце там зимой по несколько месяцев не появляется над горизонтом. А летом, хотя и не заходит за горизонт месяцы, однако стоит очень низко над горизонтом. Его лучи лишь скользят по поверхности Земли и нагревают ее слабо. Поверхность Земли не только нагревает, но и охлаждает воздух. Поэтому температуры воздуха там низкие. Зимы холодные и суровые, а лето короткое и прохладное.
Два пояса вечного холода (северный и южный) окружены изотермой с температурами всех месяцев ниже 0 0 С. Это царство вечного льда.
Итак, нагрева и освещения каждой местности зависит от положения в тепловом поясе, то есть - от географической широты. Чем ближе к экватору, тем больший угол падения солнечных лучей, тем сильнее нагревается поверхность и высокая температура воздуха. И наоборот, с удалением от экватора к полюсам угол падения лучей уменьшается, соответственно температура воздуха снижается.
Пояса освещенности и их характеристика.
Умеренный |
Холодный |
|
Располагается между тропиком и полярным кругом внутри полушария. Солнце никогда не бывает в зените В течение года угол падения солнечных лучей сильно изменяется, поэтому выделяют термические сезоны года (лето, осень, зима, весна). Температуры лета и зимы сильно отличаются. Например, на широте 50 о t° лета ≈ +20°С t° зимы ≈ -10°С |
Располагается между северным и южным тропиками. Солнце 2 раза в год бывает в зените. Круглый год поверхность очень хорошо прогревается, нет разницы между летними и зимними температурами, термические сезоны года отсутствуют, среднегодовая t о =+25 о С. В течение года продолжительность светового дня меняется незначительно. Приблизительно день=ночи=12 часам. Сумерки фактически отсутствуют. |
Располагается внутри полярного круга каждого полушария. Зимой Солнце вообще не восходит над горизонтом – явление Полярной ночи. Летом Солнце, наоборот, не заходит за горизонт – явление Полярного дня. Угол падения солнечных лучей даже летом очень маленький, поэтому нагревание поверхности очень слабое. Летние температуры обычно не бывают выше +10°С. В долгую полярную ночь происходит сильное выхолаживание, т.к. притока тепла нет вовсе. |
Пояса освещенности - части поверхности Земли, ограниченные тропиками и полярными кругами и различающиеся по условиям освещенности.
В первом приближении достаточно выделить в каждом полушарии по три пояса: 1)
тропический, ограниченный тропиками, 2) умеренный, идущий до полярного
круга, и 3) полярный. Для первого характерно пребывание Солнца в зените на
каждой широте два раза в год (на тропике один) и малая разница в
продолжительности дня по месяцам. Второй характеризуется большой сезонной
разницей в высоте Солнца и продолжительности дня. Третьему присущи полярная
ночь и полярный день, долгота которых зависит от географической широты. К
северу от Северного полярного круга и к югу от Южного полярного круга
наблюдаются полярный день (летом) и полярная ночь (зимой). Область от
полярного круга до полюса в обоих полушариях называется Заполярье.
Полярный день - период, когда Солнце в высоких широтах круглые сутки не
опускается за горизонт. Продолжительность полярного дня тем больше, чем
дальше к полюсу от полярного круга. На полярных кругах Солнце не заходит
только в день солнцестояния, на 68° широты полярный день длится около 40
суток, на Северном полюсе 189 суток, на Южном несколько меньше, из-за
неодинаковой скорости движения Земли по орбите в зимнее и летнее полугодия.
Полярная ночь - период, когда Солнце в высоких широтах круглые сутки не
поднимается над горизонтом, - явление, противоположное полярному дню,
наблюдается одновременно с ним на соответствующих широтах другого полушария.
Фактически полярная ночь всегда короче полярного дня из-за того, что Солнце,
когда оно находится ненамного ниже горизонта, освещает атмосферу и полной
темноты нет (сумерки).
Однако деление Земли на такие крупные пояса не может удовлетворить
практических потребностей.
В дни равноденствий высота полуденного Солнца над горизонтом h для разных
широт ф легко определяется по формуле: h=90°-ф.
Так, в Санкт-Петербурге (ф = 60°) 21 марта и 23 сентября в полдень Солнце
находится на высоте 90°-60° = 30°. Оно нагревает Землю в течение 12 ч. Летом
каждого полушария, когда Солнце стоит над соответствующим тропиком, высота
его в полдень увеличивается на 23°27":
А=90°-ф+23°27".
Для Санкт-Петербурга, например, 21 июня высота Солнца равна: 90°-60°+23°27"
= 53°27". День продолжается 18,5 ч.
Зимой, когда Солнце перемещается в противоположное полушарие, высота его
соответственно уменьшается и достигает минимума в дни солнцестояний. Тогда
ее следует уменьшить на 23°27".
На параллели Ленинграда 22 декабря Солнце находится на высоте 90°-60°
-23°27" = 6°33" и освещает земную поверхность только 5,5 ч.
Описанные условия освещения земного шара, обусловленные наклоном земной оси, представляют радиационную, связанную с солнечными лучами, основу смены времен года.
В формировании погоды, а тем самым и времен года, принимает участие не только солнечная радиация, но и очень многие теллурические (земные) факторы, поэтому в действительности как времена года, так и их смена представляют сложное явление.
Основная закономерность в распределении тепла на Земле - его зональность - позволяет выделить тепловые, или температурные, пояса. Они не совпадают с поясами освещения, образующимися по астрономическим законам, поскольку тепловой режим зависит не только от освещения, а и от ряда теллурических факторов.
По обе стороны от экватора, приблизительно до 30° с. ш. и ю. ш. находится жаркий пояс, ограниченный годовой изотермой 20° С. В этих пределах распространены дикорастущие пальмы и коралловые постройки.
В средних широтах находятся умеренные температурные пояса. Они ограничены изотермами 10° С самого теплого месяца. С этими изотермами совпадает граница распространения древесных растений (наименьшие средние температуры, при которых вызревают семена деревьев, 10° С; при меньшей месячной сумме тепла леса не возобновляются).
В субполярных широтах простираются холодные пояса, полярными границами которых служат изотермы 0°С самого теплого месяца. Они в общем совпадают с зонами тундр.
Вокруг полюсов находятся пояса вечного мороза, в которых температура любого месяца ниже 0°С. Здесь лежат вечные снега и льды.
Жаркий пояс, несмотря на свою большую площадь, в тепловом отношении довольно однороден. Средняя температура года изменяется от 26° на экваторе до 20°С на тропических пределах. Годовые и суточные амплитуды незначительны. Сравнительно однородны в термическом отношении пояса холодный и вечного мороза в силу своей узости. Умеренные пояса, охватывающие широты от субтропических до субполярных, термически весьма неоднородны. Здесь годовая температура на одних широтах достигает 20° С, а на других даже температура самого теплого месяца не превышает 10 С. Выявляется широтная дифференциация умеренных поясов. Северный умеренный пояс в связи с его материковостью дифференцирован и в долготном направлении: в годовом ходе температур здесь ясно сказываются приморское и внутриматериковое положения.
В умеренных поясах в самом нервом приближении выделяются субтропические широты, температурный режим которых обеспечивает произрастание субтропической растительности, умеренно теплые широты, где тепло обеспечивает существование широколиственных лесов и степей, и бореальные широты с суммой тепла, достаточной только для произрастания хвойных и мелколиственных Деревьев.
При общем сходстве температурных поясов обоих полушарий ясно выступает тепловая диссимметрия Земли относительно экватора. Термический экватор смещен к северу относительно географического, северное полушарие теплее южного, в южном ход температуры океанический, в северном - материковый, Арктика теплее Антарктики.
Термические условия поясов, естественно, нарушают горные страны. Благодаря уменьшению температуры с высотой в них
Наибольшие годовые амплитуды от 23 до 32° С свойственны среднему поясу наибольшей площади континентов, в котором различное нагревание и охлаждение материков и океанов, образование положительных и отрицательных температурных аномалий обусловливают различный ход температуры на океане и в глубине континентов.
Тепловые пояса — это различные области земного шара, которые получают от Солнца неодинаковое количество тепла. На земном шаре пять тепловых поясов: один жаркий, два умеренных и два холодных.
В жарком поясе солнце сто-ит над головой, его лучи падают вниз почти вертикально, продол-жительность дня и ночи весь год примерно одинакова. В холодном поясе солнце ни-когда не поднимается высоко, его лучи почти скользят по поверхно-сти земли, зимний день очень короток. Умеренный пояс лежит между жарким и холодным. Летом в умеренном поясе солнце светит высоко в небе, день длится долго. Зимой дни корот-кие, солнце не поднимается высоко и почти не согревает землю.
Больше всего солнечного тепла получает область, на-ходящаяся по обе стороны от Экватора, между Северным и Южным тропиками. В течение всего года там жарко, снег на равнинах никогда не выпадает. Эту территорию, протянувшуюся с севера на юг более чем на 5 тыс. км называют жарким поясом . Материал с сайта
Значительно меньше солнеч-ного тепла получают области земного шара к северу от Се-верного полярного круга и к югу от Южного полярного круга. Здесь круглый год холодно, и за короткое лето не успевает даже растаять снег и лёд. Солнце вообще не показывается в те-чение нескольких месяцев, а летом бывает так низко, что лучи его как бы скользят по поверхности Земли (рис. 129). Область к северу от Северного полярного круга называют северным холодным поясом , а к югу от Южного полярного круга — южным холодным поясом .
Между Северным полярным кругом и Северным тропиком тянется северный умерен-ный пояс . В южном полушарии между Южным полярным кругом и Южным тропиком находится южный умеренный пояс .
Картинки (фото, рисунки)
На этой странице материал по темам:
Шарообразность Земли обусловливает неравномерное распределение на ее поверхности солнечного тепла и образование тепловых поясов: жаркого, умеренно-жарких (северного и южного), умеренных, умеренно-холодных и холодных.
Жаркий пояс располагается примерно между 30° с.ш. и 30° ю.ш., умеренно-жаркие лежат между 30 и 40°, умеренные - между 40 и 60°, а между ними и полярными областями располагаются умеренно-холодные пояса. Однако, вследствие расположения суши среди Мирового океана, а также в зависимости от размеров и конфигурации материков, циркуляции атмосферы и морских течений, поясные границы существенно отклоняются от указанных широт.
В жарком поясе тепловые условия благоприятны для развития органической жизни. Заморозков не бывает. Радиационный баланс 65-75 ккал/см 2 год, годовые суммы активных температур (т.е. сумма средних суточных температур свыше 10°С) составляют 7-10 тыс. градусов. Теплолюбивая растительность вегетирует круглый год. Однако наряду с вечнозелеными влажными лесами в этом тепловом поясе развиваются саванны и даже пустыни - результат неравномерного распределения влаги.
В умеренно-жарких (субтропических) поясах количество поступающего тепла несколько меньше, а главное оно изменяется по сезонам. Радиационный баланс колеблется от 50 до 65 ккал/см 2 год. Сумма активных температур 4 -7 тыс. градусов. Хотя средняя температура самого холодного месяца выше 4°С, возможны заморозки. У растений наблюдается короткий период вегетативного покоя.
Умеренные тепловые пояса имеют выраженную сезонность теплового режима с длительным холодным периодом, что приводит к сезонной вегетации растительности. Уменьшение радиационного баланса до 25-50 ккал/см 2 год, суммы активных температур 700-4000 градусов, сезонная ритмичность тепла обусловливают произрастание в этих поясах хвойных и листопадных деревьев. Наряду с этими лесами в умеренных поясах распространены степи и даже пустыни.
В умеренно-холодных (субарктическом и субантарктическом) поясах радиационный баланс колеблется от 10 до 25 ккал/см 2 год, средняя температура самого теплого месяца не поднимается выше 10°С, но и не опускается ниже 5°С, сумма активных температур 200-600 градусов, термические условия позволяют произрастать только кустарниковой, травянистой и мохово-лишайниковой растительности. Вегетационный сезон для северных трав длится около трех месяцев, а для древесно-кустарниковой - около месяца. Поэтому в растительном покрове преобладают многолетники.
Термические условия холодных (полярных) областей неблагоприятны для развития жизни. На испарение со снежно-ледниковой поверхности здесь затрачивается тепла больше, чем его приходит от Солнца (радиационный баланс ниже 10 ккал/см 2 год). Средняя температура самого теплого месяца не превышает 5°С.
Суточное вращение Земли обусловливает замкнутость термических поясов вокруг планеты, а годовое движение вокруг Солнца при наклоне земной оси - сезонное смещение термического экватора (область максимальных температур) и сезонную ритмику тепла в каждом поясе.
Неравномерный по тепловым поясам прогрев нижней тропосферы способствует формированию основных типов воздушных масс. Они отличаются по типу, увлажнению, запыленности и другим свойствам. На одних и тех же широтах различают морские и континентальные воздушные массы.
Термическая поясность земной поверхности и неравномерный прогрев суши и океана обусловливают общую циркуляцию атмосферы и воды в Мировом океане, которые играют огромную роль в переносе тепла и влаги с океана на сушу и из одних широт в другие. Это вызывает не только поясную, но и секторно-зональную дифференциацию геосферы.
В целом, зональность в распределении на земной поверхности солнечного тепла вызывает зональность циркуляции атмосферы, гидротермического режима, зональность в развитии и распространении растительности и почв.
Неравномерный нагрев земной поверхности обусловливает разные температуры воздуха на разных широтах. Широтные полосы с определенными температурами воздуха называются тепловыми поясами. Пояса различаются между собой количеством тепла, поступающего от Солнца. Их простирание зависимости от распределения температур хорошо иллюстрируют изотермы (От греческого "изо" - Одинаковый, "терма"- Тепло). Это линии на карте, соединяют точки с одинаковой температурой.
Жаркий пояс размещен вдоль экватора, между Северным и Южным тропиками. Он ограничен с обеих сторон изотерм 20 0С. Интересно, что границы пояса совпадают с границами распространения пальм на суше и кораллов в океане. Здесь земная поверхность получает наибольшее солнечного тепла. Дважды в год (22 декабря и 22 июня) полдень солнечные лучи падают почти отвесно (под углом 900). Воздуха от поверхности сильно нагревается. Поэтому там жарко в течение года.
Умеренные пояса (В обоих полушариях) примыкают к жаркому поясу. Они протянулись в обоих полушариях между полярным кругом и тропиком. Солнечные лучи там падают на земную поверхность с некоторым наклоном. Причем, чем севернее, тем наклон больше. Поэтому солнечные лучи меньше нагревает поверхность. В результате меньше нагревается и воздух. Вот почему в умеренных поясах холоднее, чем в жарком. Солнце там никогда не бывает в зените. Четко выраженные времена года: зима, весна, лето, осень. При этом чем ближе к полярному кругу, тем зима длительная и холоднее. Чем ближе к тропика, тем продолжительнее и теплее лето. Умеренные пояса со стороны полюсов ограничивает изотерма теплого месяца 10 0С. Она является пределом распространения лесов.
Холодные пояса (Северный и южный) обоих полушарий лежат между изотермами 10 0С и 0 0С самого теплого месяца. Солнце там зимой по несколько месяцев не появляется над горизонтом. А летом, хотя и не заходит за горизонт месяцы, однако стоит очень низко над горизонтом. Его лучи лишь скользят по поверхности Земли и нагревают ее слабо. Поверхность Земли не только нагревает, но и охлаждает воздух. Поэтому температуры воздуха там низкие. Зимы холодные и суровые, а лето короткое и прохладное.
Два пояса вечного холода (северный и южный) окружены изотермой с температурами всех месяцев ниже 0 0С. Это царство вечного льда.
Итак, нагрева и освещения каждой местности зависит от положения в тепловом поясе, то есть - от географической широты. Чем ближе к экватору, тем больший угол падения солнечных лучей, тем сильнее нагревается поверхность и высокая температура воздуха. И наоборот, с удалением от экватора к полюсам угол падения лучей уменьшается, соответственно температура воздуха снижается.
Важно помнить, что линии тропиков и полярных кругов за пределы тепловых поясов принимаются условно. Поскольку в действительности температура воздуха определяется еще и рядом других условий (см. статью основные и переходные климатические пояса).