Причины разнообразия климата

Чтобы понять, почему климат изменяется вдоль параллели, нужно узнать, как он формируется. Основными климатообразующими факторами являются: солнечная радиация, атмосферная циркуляция, подстилающая поверхность (рельеф). Рассмотрим сначала роль солнечной радиации. Земля шарообразна (точнее, она слегка приплюснута по полюсам, такая форма называется геоид), а солнечный свет из-за её формы и как следствие разной отдалённости разных точек Земли от Солнца падает на разные участи планеты под разными углами: ближе к экватору свет падает под прямым углом (вертикально) или почти вертикально во время зенита над тропиками, а ближе к полюсам под малым (острым) углом. Известно, что чем меньше угол падения света, тем больше площадь, по которой он распределяется, а значит, меньше солнечной радиации попадает на отдельно взятый фрагмент поверхности, и из-за этого нагревание оказывается меньшим. Таким образом, неравномерное освещение Земли обуславливает изменение климата от полюсов к экватору. 

Рассмотрим явление атмосферной циркуляции. Воздушные массы перемещаются от области повышенного давления к областям пониженного давления, но как они формируются? Дело в том, что на атмосферное давление влияет температура, а именно: чем ниже температура, тем больше давление, и воздух опускается вниз, а чем выше температура, тем оно меньше, и воздух поднимается вверх. Таким образом, поднятие воздуха на экваторе и в умеренных поясах создает пониженное давление, а перемещения вниз над тропиками и полюсами создаёт повышенное давление. На экваторе воздушные массы нагреваются, поднимаются вверх, остывают (отсюда ежедневные дожди) и растекаются от экватора в разные стороны (то есть к северным и южным тропикам; такие ветры называют "антипассатами"). Наверху холодно, воздушные массы постепенно остывают, и в районе тропиков они начинают опускаться вниз, что и создает область высокого давления. Уже около поверхности они движутся в сторону экватора и в сторону умеренных широт.  Поэтому внизу воздух будет двигаться к экватору от тропиков и к умеренному поясу от тропиков и полюсов. В пределах умеренной широты такие ветра называют западными, так как они дуют именно с этой стороны света. Помимо всего прочего, атмосферная циркуляция способствует переносу облаков и, как следствие, распределению осадков.

Океанические течения делят на тёплые и холодные, холодные течения препятствуют испарению воды и незначительно охлаждают прибрежные территории, тёплые течения совсем другие: они способствуют повышенному испарению и повышают температуру прибрежных территорий.

Состав воздуха (наличие в нем метана, углекислого газа, оксида азота, озона, воды в газообразном состоянии), деятельность человека и лесной покров тесно между собой связаны и оказываются факторами, влияющими на увеличение или уменьшение парникового эффекта (потепления в нижних слоях атмосферы). Решающую роль в его возникновении играет деятельность человека, так как большая часть газообразных выбросов — парниковые газы, в то время как лесной покров поедает углекислый газ (один из парниковых газов) и выделяет кислород (отметим следующее: есть источники, которые утверждают, что леса увеличивают количество осадков, однако их достоверность сомнительна). Кислород нагревается солнечным светом очень слабо (нагревается в основном от поверхности, из-за этого чем выше высота, тем холоднее), да и сам он препятствует проникновению солнечного тепла.

Итак, мы рассмотрели все климатообразующие факторы и приступаем к изучению вопроса об их влиянии на разнообразие климата вдоль широты (в нашем случае умеренной).

По причине большей теплоёмкости воды, чем суши, океан нагревается и охлаждается медленнее, чем суша. Это заметно и в течение суток, и в течение года. Поэтому вблизи океанов и морей климат влажен и мягок, так как вода греет ночью и охлаждает днём сушу и воздух за сутки, греет зимой и охлаждает летом за год. Такой климат называют морским. Но он формируется только в условиях преобладающего влияния на атмосферу океанического пространства (например, на части западного побережья Европы и Северной Америки западные ветра дуют с океана, что обуславливает большое влияние океана на атмосферу). А там, где рядом с побережьем влияние и суши, и океана на атмосферу приблизительно одинаковое, формируется муссонная циркуляция, её влияние на климат очень большое, поэтому, благодаря ей, выделяют муссонный климат.

Как происходит муссонная циркуляция? Как мы уже узнали, океан охлаждается и нагревается медленнее, чем суша. Напомним, что там, где температура низкая, атмосферное давление будет выше, чем там, где температура выше, а атмосферная циркуляция происходит как раз благодаря разнице атмосферного давления в разных местах. Наглядный пример: летом суша нагревается быстрее, чем океан, и, как следствие, там образуется пониженное давление, в то время как океан не успел нагреться и над ним формируется повышенное давление, из-за этого воздушные массы дуют в сторону материка, охлаждая его и принося осадки, а зимой наблюдается совершенно противоположное: суша успела охладиться, а океан нет, поэтому ветра дуют с суши в океан и зима в области муссонного климата очень засушливая и холодная. 

А при каких условиях формируется континентальный климат? Он образуется при одном из трёх условий: 

1) территория находится далеко от океана, из-за чего воздушные массы, которые продвигаются вглубь материка, приобретают континентальный характер, то есть температура сильнее зависит от времени года (увеличивается амплитуда температур) а также уменьшается количество влаги; 

2) воды океана слишком холодные, чтобы нагревать берег и испарять воду;

3) территория отгорожена от океана горами, из-за чего морские воздушные массы не могут попасть в эту область. 

Теперь об умеренно-континентальном климате — это что-то среднее между морским и континентальным климатом: область умеренно-континентального климата находится достаточно далеко от берега, чтобы осадков выпадало значительно меньше, чем в области морского климата, но при этом недостаточно, чтобы рассматривать эту область как «полузасушливую» или «засушливую», как область континентального климата. Аналогично решается вопрос с температурой: амплитуда достаточна большая для морского климата, но при этом маленькая для континентального.