Що таке теплові пояси? Тепловий пояс Теплові пояси землі їх вплив на природу

Теплові пояси Землі

Нерівномірне нагрівання земної поверхні зумовлює різні температури повітря на різних широтах. Широтні смуги із певними температурами повітря називаються тепловими поясами. Пояси різняться між собою кількістю тепла, що надходить від Сонця. Їх простягання залежно від розподілу температур добре ілюструють ізотерми (від грецького "з" - однаковий, "терма" - тепло). Це лінії на карті, що з'єднують точки з однаковою температурою.

Спекотний поясрозміщений вздовж екватора, між Північним та Південним тропіками. Він обмежений по обидва боки ізотерм 20 0 С. Цікаво, що межі поясу збігаються з межами поширення пальм на суші та коралів в океані. Тут земна поверхня отримує найбільше сонячне тепло. Двічі на рік (22 грудня та 22 червня) опівдні сонячні промені падають майже прямовисно (під кутом 90 0). Повітря від поверхні сильно нагрівається. Тож там спекотно протягом року.

Помірні пояси(В обох півкулях) примикають до жаркого поясу. Вони простяглися в обох півкулях між полярним колом та тропіком. Сонячне проміння там падає на земну поверхнюз деяким нахилом. Причому чим північніше, тим нахил більше. Тому сонячне проміння менше нагріває поверхню. В результаті менше нагрівається повітря. Ось чому в помірних поясах холодніше, ніж у спекотному. Сонце там ніколи не буває у зеніті. Чітко виражені пори року: зима, весна, літо, осінь. При цьому чим ближче до полярного кола, тим зима триваліша і холодніша. Чим ближче до тропіка, тим триваліше та тепліше літо. Помірні пояси з боку полюсів обмежує ізотерма теплого місяця 100С. Вона є межею поширення лісів.

Холодні пояси(Північна та південна) обох півкуль лежать між ізотермами 10 0 С та 0 0 С найтеплішого місяця. Сонце там взимку кілька місяців не з'являється над горизонтом. А влітку, хоч і не заходить за обрій місяці, проте стоїть дуже низько над обрієм. Його промені лише ковзають поверхнею Землі і нагрівають її слабо. Поверхня Землі як нагріває, а й охолоджує повітря. Тому температури повітря там низькі. Зими холодні та суворі, а літо коротке та прохолодне.

Два пояси вічного холоду(північний та південний) оточені ізотермою з температурами всіх місяців нижче 0 0 С. Це царство вічного льоду.

Отже, нагріву та освітлення кожної місцевості залежить від положення в тепловому поясі, тобто - від географічної широти. Чим ближче до екватора, тим більший кут падіння сонячних променів, тим сильніше нагрівається поверхня та висока температура повітря. І навпаки, з віддаленням від екватора до полюсів кут падіння променів зменшується відповідно температура повітря знижується.

Пояси освітленості та їх характеристика.

Пояси освітленості - частини Землі, обмежені тропіками і полярними колами і які за умов освітленості.

У першому наближенні достатньо виділити в кожній півкулі по три пояси: 1) тропічний, обмежений тропіками, 2) помірний, що йде до полярного кола, і 3) полярний. Для першого характерне перебування Сонця в зеніті на кожній широті двічі на рік (на тропіці один) та мала різниця в тривалості дня по місяцях. Другий характеризується великою сезонною різницею у висоті Сонця та тривалістю дня. Третьому притаманні полярна ніч та полярний день, довгота яких залежить від географічної широти. На північ від Північного полярного кола та на південь від Південного полярного кола спостерігаються полярний день (влітку) та полярна ніч (взимку). Область від полярного кола до полюса обох півкуль називається Заполярье.
Полярний день - період, коли Сонце у високих широтах цілодобово не опускається за обрій. Тривалість полярного дня тим більше, що далі до полюса від полярного кола. На полярних колах Сонце не заходить тільки в день сонцестояння, на 68 ° широти полярний день триває близько 40 діб, на Північному полюсі 189 діб, на Південному дещо менше, через неоднакову швидкість руху Землі по орбіті в зимове та літнє півріччя.
Полярна ніч – період, коли Сонце у високих широтах цілодобово не піднімається над горизонтом, – явище, протилежне полярному дню, спостерігається одночасно з ним на відповідних широтах іншої півкулі. Фактично полярна ніч завжди коротша за полярний день через те, що Сонце, коли воно знаходиться ненабагато нижче за горизонт, висвітлює атмосферу і повної темряви немає (присмерку).
Проте розподіл Землі такі великі пояси неспроможна задовольнити практичних потреб.

У дні рівнодення висота полуденного Сонця над горизонтом h для різних широт ф легко визначається за такою формулою: h=90°-ф.
Так, у Санкт-Петербурзі (ф = 60 °) 21 березня і 23 вересня опівдні Сонце знаходиться на висоті 90 ° -60 ° = 30 °. Воно нагріває Землю протягом 12 год. Влітку кожної півкулі, коли Сонце стоїть над відповідним тропіком, висота його опівдні збільшується на 23°27":
А=90°-ф+23°27".
Для Санкт-Петербурга, наприклад, 21 червня висота Сонця дорівнює: 90 ° -60 ° +23 ° 27 "= 53 ° 27". День триває 18,5 год.

Взимку, коли Сонце переміщається в протилежну півкулю, висота його відповідно зменшується і досягає мінімуму в дні сонцестояння. Тоді її слід зменшити на 23 27".
На паралелі Ленінграда 22 грудня Сонце знаходиться на висоті 90 ° -60 ° -23 ° 27 "= 6 ° 33" і висвітлює земну поверхню тільки 5,5 год.

Описані умови освітлення земної кулі, обумовлені нахилом земної осі, представляють радіаційну, пов'язану із сонячними променями, основу зміни пір року.

У формуванні погоди, а тим самим і пори року, бере участь не тільки сонячна радіація, а й дуже багато телуричних (земних) факторів, тому насправді як пори року, так і їх зміна є складним явищем.

Усі процеси в атмосфері відбуваються за участю сонячної енергії, але не всі ділянки земної поверхні одержують однакову її кількість.

Чинники, від яких залежить кількість сонячної радіації:

Кут падіння сонячних променів: найбільша кількістьсонячних променів над екватором, найменша – за Полярним колом. Так, на екваторі кут падіння сонячних променів досягає 90∘90∘ у березні та вересні (у дні весняного та осіннього рівнодення) і дуже великим у грудні та червні (у дні зимового та літнього сонцестояння).
Прозорість атмосфери: хмари, пил, смог, дим зменшують кількість сонячної радіації, що надходить Землі.
Тривалість світлового дня: влітку до районів поблизу полюсів надходить значна кількість сонячної радіації.
Абсолютна висота місцевості: гірські вершини одержують більше сонячної радіації, ніж рівнинні поверхні.
Характер земної поверхні: величина альбедо, рельєф місцевості, океанічні течії. Наприклад, ліс, пісок, розораний вологий темний ґрунт поглинають більше енергії Сонця і тому нагріваються швидше. Натомість світлі території, вкриті снігом або льодом, майже не нагріваються, оскільки більша частина енергії, що надійшла від Сонця, миттєво відбивається назад в атмосферу. Вода нагрівається повільніше, а й повільніше віддає поглинену енергію.
Відстань від Землі до Сонця: у січні Земля розташована ближче до Сонця та отримує більшу кількість сонячної енергії, на найбільшій відстані – у липні.
визначення
Теплові пояси - умовні світові області Землі, що виділяються за ознакою розподілу середньорічної температури повітря.
Виділення теплових поясів обумовлено нерівномірним розподілом сонячного тепла по кулясті Землі. Кордони теплових поясів проходять умовними лініями – тропіками і полярними колами.

визначення
Тропіки (Північний і Південний) – паралелі, що віддалені на 23∘27'23∘27” на північ і на південь від екватора.

Полярні кола (Північне та Південне) – паралелі в Північній та Південній півкуль з широтою 66∘33'66∘33”.
Існують спеціальні географічні карти, які показують літній розподіл температури повітря на землі. На них температуру повітря позначають або крапками, поряд з якими стоїть її числове значення, або спеціальними лініями, які з'єднують крапки з однаковою температурою – ізотермами. Червоними лініями позначають температуру найтеплішого місяця року, яким у Північній півкулі є липень. Чорними або синіми лініями позначають температуру січня – найхолоднішого місяця у Північній півкулі.

Розрізняють чотири типи річного розподілу температури: екваторіальний, тропічний, помірний та полярний. За особливостями літнього розподілу температури повітря на Землі виділяють сім теплових поясів, межами яких є ізотерми: спекотний, два помірні, два холодні і два пояси вічного холоду.

Спекотний розташований по обидва боки від екватора між Північним та Південним тропіками. Земна поверхня отримує багато сонячного тепла і добре нагрівається завдяки тому, що сонячне проміння падає прямо або під великим кутом. Середньорічні температури: + 20 + 20 … + 26∘С + 26∘С.

Помірні (Північний та Південний) розташовані між тропіками та полярним колом в обох півкулях. Висота Сонця над горизонтом змінюється залежно від пори року, що наводить велику амплітуду коливань температури та зміну пір року. Середньорічні температури: 0∘0∘ … + 25∘С + 25∘С.

Холодні (Північний та Південний) розташовані за полярними колами в обох півкулях. Кут падіння сонячних променів мінімальний, частина променів відбивають льодовий та сніговий покрив, тому на території цих поясів дуже холодно. Середньорічні температури: нижче 0∘С0∘С.

Пояси вічного холоду (Північний та Південний) розташовані навколо полюсів та оточені ізотермою 0∘С0∘С теплого місяця в обох півкулях.

Протягом доби температура повітря змінюється. Сама низька температураспостерігається перед сходом Сонця, найвища - о 14-15 годині.

Щоб визначити середньодобову температуру,треба вимірювати температуру чотири рази на добу: о 1 годині ночі, о 7 годині ранку, о 1 годині дня, о 7 годині вечора. Середнє арифметичне цих вимірювань і є середньодобовою температурою.

Температура повітря змінюється протягом доби, а й протягом року (рис. 138).

Мал. 138. Головою перебіг температури повітря на широті 62° пн. ш.: 1 - Торсхавн Данія (морський тин), середня річна температура 6,3 ° С; 2- Якутськ (континентальний тип) - 10.7 ° С

Середньорічна температура— це середня арифметична температура за всі місяці року. Вона залежить від географічної широти, характеру підстилаючої поверхні та перенесення тепла з низьких широт у високі.

Південна півкуля загалом холодніша за Північну через вкриту льодом і снігом Антарктиду.

Найтепліший місяць на рік у Північній півкулі – це липень, а найхолодніший – січень.

Лінії на картах, що з'єднують пункти з однаковою температурою повітря, називаються ізотермами(Від грец. Isos - рівний і therme - тепло). Про їх складне розташування можна судити за картами січневих, липневих та річних ізотерм.

Клімат на відповідних паралелях Північної півкулі тепліший за аналогічні паралелі Південної півкулі.

Найвищі річні температури на Землі спостерігаються на так званому термічному екваторі.Він не збігається з географічним екватором і знаходиться на 10 ° пн. ш. Це пояснюється тим, що в Північній півкулі велику площу займає суша, а в Південній півкулі, Навпаки, - океани, які витрачають тепло на випаровування, а крім цього, позначається вплив покритої льодом Антарктиди. Середньорічна температура на паралелі 10 ° пн. ш. складає 27 °С.

Ізотерми не збігаються з паралелями, незважаючи на те, що сонячна радіація розподіляється зонально. Вони згинаються, переходячи з материка на океан і навпаки. Так, у Північній півкулі у січні над материком ізотерми відхиляються на південь, а у липні – на північ. Це з неоднаковими умовами нагрівання суші і води. Взимку суша охолоджується, а влітку нагрівається швидше, ніж вода.

Якщо аналізувати ізотерми в Південній півкулі, то в помірних широтах їхній перебіг дуже близький до паралелей, оскільки там мало суші.

У січні висока температураповітря спостерігається на екваторі - 27 ° С, в Австралії, Південній Америці, центральній та південній частинах Африки. Найнижча температура січня відзначена на північному сході Азії (Оймякон, -71 °С) та на Північному полюсі -41 °С.

Найтеплішою паралеллю липня є паралель 20° пн.ш. із температурою 28 °С, а найхолодніше місце у липні — південний полюс із середньою місячною температурою -48 °С.

Абсолютний максимум температури повітря зареєстровано у Північній Америці (+58,1 °С). Абсолютний мінімум температури повітря (-89,2 ° С) було відзначено на станції «Схід» в Антарктиді.

Спостереження виявили існування добових та річних коливань температури повітря. Різниця між найбільшими та найменшими значеннями температури повітря протягом доби називається добовою амплітудою,а протягом року - річною амплітудою температури.

Добова амплітуда температури залежить від ряду факторів:

• широти місцевості - зменшується при русі з низьких у високі широти;
• характеру підстилаючої поверхні - вона вище на суші, ніж над океаном: над океанами і морями добова амплітуда температури дорівнює всього 1-2 ° С, а над степами і пустелями досягає 15-20 ° С, так як вода нагрівається і остигає повільніше, ніж суша ; крім цього, вона зростає в районах з оголеним ґрунтом;
• рельєфу місцевості - внаслідок опускання в долину холодного повітря зі схилів;
• хмарності - з її збільшенням добова амплітуда температури зменшується, тому що хмари не дозволяють земній поверхні сильно нагріватися вдень і остигати вночі.

Величина добової амплітуди температури повітря — один із показників континентальності клімату: у пустелях її значення набагато більше, ніж у районах із морським кліматом.

Річна амплітуда температуримає закономірності, подібні до добової амплітуди температури. Вона залежить головним чином від широти території та близькості океану. Над океанами річна амплітуда температури найчастіше трохи більше 5-10 °З, а над внутрішніми районами Євразії — до 50-60 °З. Поблизу екватора середні місячні температури повітря мало відрізняються один від одного протягом року. У вищих широтах річна амплітуда температур зростає, й у районі Москви вона становить 29 °З. На одній і тій широті річна амплітуда температури збільшується з віддаленням від океану. У зоні екватора над океаном річна амплітуда температури дорівнює всього Р, а континентами — 5-10°.

Різні умови нагрівання води та суші пояснюються тим, що теплоємність води вдвічі більша, ніж суші, і при однаковій кількості тепла суша нагрівається вдвічі швидше води. При охолодженні відбувається зворотне. Крім того, вода при нагріванні випаровується, при цьому витрачається значна кількість тепла. Немаловажним є й те, що на суші тепло поширюється практично лише у верхньому шарі ґрунту, а в глибину передасться лише невелика його частина. У морях і океанах йде нагрівання значної товщі. Цьому сприяє вертикальне перемішування води. В результаті океани накопичують тепла набагато більше, ніж суша, утримують його довше і витрачають рівномірніше, ніж суша. Океани повільніше нагріваються та повільніше охолоджуються.

Річна амплітуда температури в Північній півкулі становить 14 °С, а в Південній - 7 °С. Для земної кулі середня річна температура повітря біля земної поверхні становить 14 °С.

Теплові пояси

Нерівномірність розподілу тепла Землі залежно від широти місця дозволяє виділити такі теплові пояси,межами яких є ізотерми (рис. 139):

• тропічний (жаркий) пояс розташований між річними ізотермами + 20 ° С;
• помірні пояси Північної та Південної півкуль — між річними ізотермами +20 °С та ізотермою найтеплішого місяця +10 °С;
• полярні (холодні) пояси обох півкуль розташовані між ізотермами найтеплішого місяця +10 °С та О °С;
• пояси вічного морозу обмежені ізотермою 0 °С найтеплішого місяця. Це царство вічних снігів та льодів.

Мал. 139. Теплові пояси Землі

Нерівномірне нагрівання земної поверхні зумовлює різні температури повітря на різних широтах. Широтні смуги із певними температурами повітря називаються тепловими поясами. Пояси різняться між собою кількістю тепла, що надходить від Сонця. Їх простягання залежно від розподілу температур добре ілюструють ізотерми (від грецького "з" - однаковий, "терма" - тепло). Це лінії на карті, що з'єднують точки з однаковою температурою.

Спекотний пояс розміщений вздовж екватора, між Північним та Південним тропіками. Він обмежений по обидва боки ізотерм 20 0С. Цікаво, що межі поясу збігаються з межами поширення пальм на суші та коралів в океані. Тут земна поверхня отримує найбільше сонячне тепло. Двічі на рік (22 грудня та 22 червня) опівдні сонячні промені падають майже прямовисно (під кутом 900). Повітря від поверхні сильно нагрівається. Тож там спекотно протягом року.

Помірні пояси (в обох півкулях) примикають до жаркого поясу. Вони простяглися в обох півкулях між полярним колом та тропіком. Сонячне проміння там падає на земну поверхню з деяким нахилом. Причому чим північніше, тим нахил більше. Тому сонячне проміння менше нагріває поверхню. В результаті менше нагрівається повітря. Ось чому в помірних поясах холодніше, ніж у спекотному. Сонце там ніколи не буває у зеніті. Чітко виражені пори року: зима, весна, літо, осінь. При цьому чим ближче до полярного кола, тим зима триваліша і холодніша. Чим ближче до тропіка, тим триваліше та тепліше літо. Помірні пояси з боку полюсів обмежує ізотерму теплого місяця 10 0С. Вона є межею розповсюдження лісів.

Холодні пояси (Північна та південна) обох півкуль лежать між ізотермами 10 0С і 0 0С найтеплішого місяця. Сонце там взимку кілька місяців не з'являється над горизонтом. А влітку, хоч і не заходить за обрій місяці, проте стоїть дуже низько над обрієм. Його промені лише ковзають поверхнею Землі і нагрівають її слабо. Поверхня Землі як нагріває, а й охолоджує повітря. Тому температури повітря там низькі. Зими холодні та суворі, а літо коротке та прохолодне.

Два пояси вічного холоду (північний та південний) оточені ізотермою з температурами всіх місяців нижче 0 0С. Це царство вічного льоду.

Отже, нагрівання та освітлення кожної місцевості залежить від положення в тепловому поясі, тобто від географічної широти. Чим ближче до екватора, тим більший кут падіння сонячних променів, тим сильніше нагрівається поверхня та висока температура повітря. І навпаки, з віддаленням від екватора до полюсів кут падіння променів зменшується відповідно температура повітря знижується.

Важливо пам'ятати, що лінії тропіків та полярних кіл за межі теплових поясів приймаються умовно. Оскільки насправді температура повітря визначається ще й іншими умовами (див. статтю основні та перехідні кліматичні пояси).

Нагрів ґрунту та освітленість будь-якої території знаходяться у прямій залежності від того, в якому тепловому поясі вона розташовується. На це, своєю чергою, впливає географічна широта.

Що таке теплові пояси?

Сонячне тепло неоднаково надходить у високі та низькі широти. Це з тим, що відрізняються кути нахилу променів нашого світила до Землі. Звідси з'явилося поняття про клімат. Чим на північ розташована територія, тим менше отримує вона тепла на одиницю поверхні. Це пов'язано з нижчим підйомом сонця опівдні.

Саме слово «клімат» у перекладі з грецької означає «нахил». Залежить він від географічне положеннятієї чи іншої місцевості і визначається атмосферним тиском, вологістю та середньою температуроюповітря протягом року.
На Землі теплових поясів три. Це помірний, жаркий та холодний. Кожен з них має свої відмінні риси.

Холодний кліматичний пояс

Знаходиться він у районі полярного кола, розташованого як у Північній, і у Південній півкулі Землі. Полюси нашої планети максимально віддалені від екватора, і у зв'язку із цим сонце посилає на них лише косі промені. Саме тому у цих областях земля нагрівається дуже слабко.

Зими на цих територіях довгі та суворі, а літо коротке та прохолодне. Існує кілька місяців на рік, коли до полярного кола сонячні промені зовсім не доходять. Такий період є полярною ніччю. Температура тут може опускатися до вісімдесяти дев'яти градусів.

Помірний пояс

Ці теплові зони також знаходяться у двох півкулях. На їх територіях косі сонячні промені слабо гріють землю взимку. Влітку сонце висвітлює їх інтенсивніше. Знаходяться помірні теплові пояси між полярним колом та двома паралелями. На півночі це тропіки Раку, а на півдні - тропіки Козерога.

Сонце у цих поясах ніколи не буває у своєму зеніті. Тому воно не дуже сильно гріє ґрунт та повітря. Помірні теплові пояси характеризуються чітким розмежуванням сезонів. Тут спостерігаються зима, літо, осінь та весна. При цьому температурний характер цих сезонів неоднаковий. Чим ближче область до полярного кола, тим зима на її території холодніша. І навпаки, літо тепліше та триваліше при наближенні території до тропіків.

Спекотний пояс

Над цією зоною сонце завжди піднімається високо та посилає на неї прямі промені. Саме тому тут постійно стоять висока температура. Панування цього поясу спостерігається у тропіках. Зимовий період цієї території є сезоном дощів, а літо характеризується посухою.

Спекотний тепловий пояс Землі розташовується між Південними та Північними тропіками вздовж екватора. Двічі протягом року, а саме опівдні 22 червня та 22 грудня, сонячні промені падають у цій зоні практично прямовисно, тобто під кутом у дев'яносто градусів. Від поверхні ґрунту сильно нагрівається повітря. Саме тому цілий рікна цій території стоїть спека. Лише у межах цього поясу ростуть пальми.

Таким чином, теплові пояси світу представлені п'ятьма зонами. У них входять дві холодні, дві помірні і одна спекотна. Іноді у холодних теплових поясах виділяють область вічного морозу. Вона розташована безпосередньо біля полюсів, і середньорічна температура тут не піднімається вище за нульову позначку.

Теплові пояси Росії – це холодний та помірний. Для півночі країни характерний суворий клімат. При цьому спостерігається зміна полярної зими та полярного літа. Більш південні території мають м'який клімат і яскраво виражену сезонність.

Природа холодного теплового поясу

Полярні зони нашої планети постійно вкриті снігом та льодом. Це найхолодніші території Землі. Арктика, що відноситься до полярної зони Північної півкулі, проходить Аляскою. Вона включає острів Гренландія. Розташований у полярній зоні північ Канади та Росії.

Антарктика, що знаходиться у Південній півкулі, є південною полярною зоною. Там розташований континент Антарктида.

Холодний тепловий пояс, що характеризується нестачею тепла, не має лісів. Ґрунт на цих територіях заболочений. Подекуди можна зустріти ділянки вічної мерзлоти. Найсуворіший клімат спостерігається біля полюсів. Там виникають морські чи материкові льоди. Рослинність, як правило, відсутня або представлена ​​лишайниками та мохом.

Живуть біля холодного пояса переважно перельотні птахи. Особливо багато їх на островах Льодовитого океану. Зустрічаються у цій зоні і тварини. Вони мігрують з більш південних областейна період літнього сезону. Тваринний світ представлений совами та песцями, полярними мишами та північними оленями, білими ведмедями, моржами, тюленями та пінгвінами.

Природа помірного теплового поясу

Території цих кліматичних зон отримують більшу кількість світла та тепла. Тут не така сувора зима. Літо в помірному тепловому поясі не дуже спекотне. Сонце ніколи не знаходиться над цими територіями у зеніті. Тому клімат помірних поясів м'який і зміни його від теплого до холодного відбуваються поступово. У цих зонах виділяється чотири сезони: літній, весняний, зимовий та осінній.

Помірний тепловий пояс проходить територією Великобританії, Європи. У ньому розташовані Північна Азія та Північна Америка. У Південній півкулі помірний пояс знаходиться на акваторії трьох океанів. Таким чином, 98% його площі зайнято водою. Помірний поясу Південній півкулі проходить територією Австралії та Нової Зеландії. Він охоплює південь Південної Африки та Південної Америки.

Природа цього теплового поясу дуже різноманітна. Це змішані ліси, тайга, напівпустелі та пустелі, а також степи.

Достатньо однорідний тваринний світ. В основному він представлений лісовими тваринами, які ведуть осілий спосіб життя. Найменшою мірою поширені представники фауни відкритої місцевості - степів та пустель.

Природа гарячого теплового поясу

У цій зоні розташована велика частина Африки. У спекотному поясі знаходиться південь Індії та Азії. Входять до цієї зони Центральна Америка, Нова Гвінея, північна Австралія та північ Південної Америки.

Біля екватора відсутня сезонність. Протягом усього року на цих територіях дуже тепло та волого.

Для жаркого теплового поясу характерні савани, вічнозелені тропічні ліси та рідкісні ліси. На деяких територіях розташовані напівпустелі та пустелі.
Тваринний світ відрізняється надзвичайною різноманітністю. Це хижі та бігаючі птахи, бегемоти та антилопи, слони та зебри, буйволи тощо.