Климатите на Земята — урок по география

1. Време и климат

Времето е състоянието на атмосферата в даден момент – днес вали, утре ще духа северозапад (виж урока Времето и прогнозата). Климатът е многогодишният режим на времето: какви са обикновено температурата, валежите и ветровете през всеки сезон и колко се колебаят от година на година.

О

Климат

Многогодишният режим на времето на дадено място. Описва се с климатични норми – средни стойности за 30 години (сега за 1991–2020 г.), заедно с крайните стойности и честотата на явленията.

Една студена зима не означава, че климатът се охлажда, също както един горещ ден не е затопляне. Затова се сравняват средните за десетилетия – за това как и защо климатът се мени, виж урока Изменението на климата.

2. Климатообразуващи фактори

Климатът на всяко място е резултат от няколко причини, които действат заедно. Най-важната е : от нея зависят ъгълът на слънчевите лъчи и продължителността на деня (виж уроците Движение на Земята и Атмосферата и топлинният баланс). Но ако климатът зависеше само от нея, по един той би бил еднакъв навсякъде – а не е.

Фактор	Как влияе
Географска ширина	определя колко слънчева енергия получава мястото и колко се мени тя през годината
Атмосферна циркулация	кои въздушни маси и ветрове преобладават – пасати, западни ветрове, мусони
Разпределение на суша и вода	морето смекчава климата, сушата го прави по-рязък (континенталност)
Океански течения	топлите затоплят и овлажняват бреговете, студените ги охлаждат и правят пустинни
Релеф	с височината става по-студено и обикновено по-влажно; планините спират въздушните маси
Подстилаща повърхност	снегът, ледът, горите и пустините отразяват и поглъщат различно слънчевата енергия

Кои идват над мястото, определя – , и от урока Налягане, ветрове и циркулация. Как планините задържат влагата и създават , е обяснено в урока Водата във въздуха.

Пример

Мурманск (69° с.ш.) е пристанище, което не замръзва цяла зима, а заливите на Охотско море – с около 10° по-на юг – се покриват с лед. Защо?

Край Мурманск достига топлото Северноатлантическо течение (продължението на Гълфстрийм) – то носи топлина от тропиците.
Западните ветрове духат от океана към сушата и разнасят тази топлина над Северна Европа.
Охотско море е на източния бряг на Азия: зимата там ветровете духат от изстиналия континент, а покрай бреговете минава студено течение.

3. Климатограма

Климатът на едно място се вижда с един поглед на климатограмата: средните месечни температури са начертани като линия, а месечните валежи – като стълбчета. Важен е : 10 °C отговарят на 20 mm валежи (както при климатограмите на Валтер и Лит). Тогава там, където стълбчето е под температурната линия, надвишава валежите и месецът е сух.

Т

Сух месец (правило на Госен)

Месецът е сух, ако валежите в милиметри са по-малко от удвоената средна температура в градуси:

P < 2t

. При 25 °C месецът е сух, ако паднат под 50 mm, а при 5 °C – чак под 10 mm.

средна год. t10,6 °Cамплитуда22,4 °Cвалежи615 mmсухи месеци0

По Кьопен: Dfb – континентален с топло лято

Най-топлият месец е 21,4 °C ≥ 10 °C → не е E.
Праг на сухота: валежите са разпределени по-равномерно → 351 mm. Валежите 615 mm са над него → не е B.
Най-студеният месец е -1,0 °C ≤ 0 °C → D (континентален, със снежна зима).
Няма изразен сух сезон → f.
Най-топлият месец е под 22 °C, но 7 месеца са ≥ 10 °C → b (топло лято).

Избери станция на картата или от бутоните. Стойностите са закръглени многогодишни средни и са приблизителни.

Сравни климатограмите на Сингапур и Кайро: и двата града са горещи, но в първия всеки месец вали обилно, а във втория почти не вали. В Якутск температурната линия прави огромна дъга – от −38 °C до почти 20 °C. В Кейптаун най-топли са декември и януари: в южното полукълбо сезоните са разменени.

4. Морски и континентален климат

Водата се затопля и изстива много по-бавно от сушата (има голям специфичен и се разбърква в дълбочина). Затова над океана температурата се мени малко през годината, а навътре в континента зимата е люта, а лятото горещо. Разликата между най-топлия и най-студения месец – – е мярка за континенталност.

φ, °50d, km2000h, m0

φ – географска ширина (северна), d – разстояние от океана навътре в континента, h – надморска височина. Моделът е опростен и числата са ориентировъчни.

най-студен-7,4 °Cнай-топъл19,4 °Cамплитуда26,8 °C (на брега 8,0)K по Горчински39

умерено континентален климат; най-топъл е юли

Т

Индекс на континенталност на Горчински

K = \dfrac{1{,}7\,A}{\sin\varphi} - 20{,}4

, където

A

е годишната амплитуда в °C, а

\varphi

– географската ширина. Подбран е така, че за най-морските места, като Фарьорските острови, да е близо до 0, а за Верхоянск (Якутия) – близо до 100. Делението на

\sin\varphi

отчита, че и без континент амплитудата расте към полюсите.

Пример

Средната температура на януари в Якутск (62° с.ш.) е −38,5 °C, а на юли 19,5 °C. Колко е индексът на Горчински?

$A = 19{,}5 - (-38{,}5) = 58\ ^\circ\mathrm{C}$
$K = \frac{1{,}7 \cdot 58}{\sin 62^\circ} - 20{,}4 = \frac{98{,}6}{0{,}883} - 20{,}4 \approx 91$ – един от най-континенталните климати на Земята.

Морското влияние личи и по друго: над океана най-топлият месец е често август, а не юли, и есента е по-топла от пролетта – водата отдава натрупаната през лятото топлина. Така е и по нашето Черноморие.

5. Класификацията на Кьопен

Германският климатолог Владимир Кьопен (1846–1940) забелязал, че растителността е най-добрият „уред“ за климата – и построил класификация, чиито граници съвпадат с границите на гората, степта, пустинята и тундрата. С по-късните поправки на Рудолф Гайгер тя е най-използваната в света. Всеки климат получава код от 2–3 букви.

Група	Условие	Подтипове
A – тропични	всички месеци ≥ 18 °C	Af (дъждовен), Am (мусонен), Aw (саванен)
B – сухи	валежи под прага на сухота	BW (пустиня), BS (степ); h – горещ, k – студен
C – умерено топли	най-студеният месец между 0 °C и 18 °C	Cs (средиземноморски), Cw, Cf (без сух сезон)
D – континентални	най-студеният месец ≤ 0 °C, най-топлият ≥ 10 °C	Df, Dw, Ds; c и d – тайга
E – полярни	най-топлият месец под 10 °C	ET (тундра), EF (вечен лед)

Втората буква показва кога е сухият сезон: s – сухо лято, w – суха зима, f – без сух сезон. Третата показва колко е топло лятото: a – най-топлият месец е поне 22 °C, b – по-хладно, но поне 4 месеца са над 10 °C, c – само 1–3 такива месеца, d – а най-студеният е под −38 °C. Сухите климати се определят не по фиксиран брой милиметри, а по сравнение с изпарението, което расте с температурата:

Т

Праг на сухота

P_{\text{праг}} = 20\,\bar t + c

(в mm), където

\bar t

е средната годишна температура, а

c = 280

, ако поне 70% от валежите падат през лятото,

c = 0

– ако поне 70% падат през зимата, и

c = 140

в останалите случаи. При валежи под

P_{\text{праг}}

климатът е сух (B), а под половината от прага – пустинен (BW).

Лятните валежи се изпаряват бързо, затова при тях прагът е по-висок. Границата между C и D Кьопен е поставил при −3 °C за най-студения месец, а днес по-често се използва 0 °C. София е точно на тази граница: при 0 °C тя е Dfb, а при −3 °C – Cfb. Провери в лабораторията – и виж с колко трябва да се затопли, за да стане друг тип.

ΔT, °C0P ×1

ΔT затопля или охлажда всички месеци, „P ×“ умножава всички валежи. Влачи червените точки и горния край на стълбчетата, за да промениш отделен месец.

средна год. t10,6 °Cвалежи615 mmпраг на сухота351 mmбешеDfbсегаDfb

Dfb – континентален с топло лято

Най-топлият месец е 21,4 °C ≥ 10 °C → не е E.
Праг на сухота: валежите са разпределени по-равномерно → 351 mm. Валежите 615 mm са над него → не е B.
Най-студеният месец е -1,0 °C ≤ 0 °C → D (континентален, със снежна зима).
Няма изразен сух сезон → f.
Най-топлият месец е под 22 °C, но 7 месеца са ≥ 10 °C → b (топло лято).

Пример

Станция има средна годишна температура 8 °C и 450 mm валежи, разпределени равномерно. Най-студеният месец е −12 °C, най-топлият 20 °C. Какъв е климатът ѝ по Кьопен?

Най-топлият месец е над 10 °C – не е полярен (E).
Прагът на сухота е $20 \cdot 8 + 140 = 300\ \mathrm{mm}$ ; $450 > 300$ – не е сух (B).
Най-студеният месец е под 0 °C – група D. Без сух сезон – f. Най-топлият е под 22 °C; ако поне 4 месеца са над 10 °C – b.
Dfb – влажен континентален климат с топло лято, като около Москва.

6. Климатичните пояси

В българските учебници често се използва и делението на руския климатолог Борис Алисов (1891–1972). То не тръгва от температурата и валежите, а от причината за тях – въздушните маси. В основните пояси през цялата година преобладава една въздушна маса. В преходните (с представка „суб-“) тя се сменя със сезона, защото поясите на налягането и ветровете следват Слънцето – на север през северното лято и на юг през зимата.

Пояс	Въздух през лятото	Въздух през зимата	Например
Екваториален	екваториален	екваториален	Амазония, басейна на Конго, Индонезия
Субекваториални	екваториален	тропичен	Южна и Югоизточна Азия, Судан, Северна Австралия
Тропични	тропичен	тропичен	Сахара, Арабия, Централна Австралия
Субтропични	тропичен	умерен	Средиземноморието, Калифорния, Югоизточен Китай
Умерени	умерен	умерен	повечето от Европа, Сибир, Канада
Субарктичен и субантарктичен	умерен	арктичен	север на Канада и Сибир, Исландия
Арктичен и антарктичен	арктичен	арктичен	Гренландия, Северния ледовит океан, Антарктида

Така поясите са 13: седем основни (екваториален и по два тропични, умерени и полярни) и шест преходни. Вътре в един пояс климатът се различава според близостта до океана – например в умерения пояс има морски, континентален и мусонен климат. Двете класификации се допълват: Алисов обяснява защо климатът е такъв, а Кьопен го описва точно с числа. Растителните зони, които следват климатичните пояси, са описани в урока Съобщества и биоразнообразие.

Пример

Защо в Средиземноморието лятото е сухо, а зимата – дъждовна?

През лятото поясът на високото налягане от тропиците (Азорският антициклон) се измества на север и покрива района – въздухът се спуска, затопля се и облаци не се образуват.
През зимата поясите се изместват на юг и над Средиземно море минават циклони със западните ветрове – те носят валежите.
Средиземноморието е в субтропичния пояс: лятото – тропичен въздух, зимата – умерен.

7. Климатът на България

България е в умерения климатичен пояс, а най-южните ѝ части са под силно средиземноморско влияние. Климатът ѝ е разнообразен за малката площ, защото тук се срещат въздушни маси от Атлантика, Средиземноморието и Източна Европа, а Стара планина пречи на студения въздух от север да проникне в Южна България. По климатичното райониране, използвано в училище, у нас се отделят пет климатични области (наименованията малко се различават в различните учебници).

Област	Къде	Особености
Умереноконтинентална	Дунавската равнина, Предбалкана, Западна България	студена зима (януари под 0 °C), горещо лято, най-много валежи през май–юни
Преходноконтинентална	Горнотракийската низина, Тунджанско-Сакарската област	по-мека зима, по-дълго и горещо лято, вторичен есенно-зимен максимум на валежите
Континентално-средиземноморска	долините на Струма и Места на юг от Кресна, Източните Родопи	мека зима (януари около 3 °C), горещо и сухо лято, най-много валежи през ноември–декември
Черноморска	ивица от около 30–40 km покрай брега	по-мека зима, по-прохладно лято, есента е по-топла от пролетта, бризи
Планинска	планините над около 1000 m	по-студено и по-влажно с височината, дълга снежна покривка, силни ветрове

Станция	h, m	януари, °C	юли, °C	валежи, mm	Кьопен
София	550	−1,0	21,4	615	Dfb (Cfb при −3 °C)
Варна	40	2,5	23,8	516	Cfa
Сандански	200	3,0	25,0	545	Cfa
Мусала	2925	−10,5	6,0	1030	ET

Числата са закръглени многогодишни средни и са приблизителни. Сандански и Варна имат почти еднакви годишни валежи, но в Сандански най-много вали през късната есен и зимата, а лятото е сухо. Средиземноморското влияние прониква по долината на Струма, но не е толкова силно, че лятото да стане сухо по строгото правило на Кьопен – затова и Сандански е Cfa, а не Csa.

8. Тренажор

✅ Решени: 0🔥 Серия: 0🏆 Рекорд: 0

t = 19{,}5\ ^\circ\mathrm{C}

Поне колко mm валежи трябва да паднат, за да не е месецът сух?

9. Климатът в числа

0 / 4

🌡️ Лондон или Москва?

В Москва (55,8° с.ш.) средната температура на най-студения месец е −6,5 °C, а на най-топлия 19,5 °C. В Лондон (51,5° с.ш.) – 5,4 °C и 18,7 °C. Пресметни годишните амплитуди и индекса на континенталност на Горчински за двата града.

🏛️ Сухата Атина

В Атина падат около 387 mm валежи годишно, 81% от тях през зимното полугодие (октомври–март). Средната годишна температура е 18,6 °C. Колко е прагът на сухота по Кьопен? Сух (B) ли е климатът?

☀️ Сухото лято на Сандански

В Сандански средните температури и валежи от май до септември са: май 18 °C и 55 mm, юни 22,5 °C и 35 mm, юли 25 °C и 30 mm, август 25 °C и 25 mm, септември 20 °C и 35 mm. Колко от тези месеци са сухи по правилото на Госен (P < 2t)?

🏔️ От София до Мусала

Средната годишна температура в София (550 m) е около 10,6 °C, а на връх Мусала (2925 m) около −2,7 °C. С колко градуса средно пада температурата на всеки 100 m височина?

Зелено – решена сам(а), жълто – с решението. Десетичните числа може да пишеш със запетая.

10. ⚠️ Чести грешки

Време и климат

✗ Тази зима е много студена – значи климатът се охлажда.

✓ Климатът е средното за 30 години; една зима е време, не климат.

Сух месец

✗ Сух е месец с малко валежи, например под 50 mm.

✓ Сухо е, когато $\displaystyle P < 2t$ : 30 mm при 5 °C не е сух месец, а 50 mm при 28 °C е.

Ширината

✗ Колкото по-на север, толкова по-студена е зимата.

✓ Януари в Берген (60° с.ш.) е по-топъл, отколкото в София (43° с.ш.) – заради океана и топлото течение.

Пустините

✗ Пустинята е винаги гореща.

✓ Пустинята е сух климат; има и студени пустини (BWk) като Гоби.

Морският бряг

✗ На брега на морето е по-горещо през лятото.

✓ Морето смекчава климата: лятото е по-прохладно, а зимата по-мека, отколкото навътре.

Буквата C

✗ „C“ при Кьопен означава студен климат.

✓ C са умерено топлите климати с мека зима; студените континентални са D, а полярните – E.

11. 🎯 Бърз тест

1 / 8

✓ 0

С какво климатът се различава от времето?

Избери отговор (или натисни 1–4)

12. 📝 Задачи за упражнение

0 / 0

Ниво А· Областен кръг

Ниво В· Национален кръг

Ниво С· Международна олимпиада

13. Обобщение

✓ Климатът е многогодишният режим на времето; описва се с норми за 30 години
✓ Климатообразуващи фактори: ширина, циркулация, суша и вода, океански течения, релеф, подстилаща повърхност
✓ Климатограма: температурата като линия, валежите като стълбчета, 10 °C ↔ 20 mm; сух месец при $P < 2t$
✓ Навътре в континента амплитудата расте; индекс на Горчински $K = 1{,}7A/\sin\varphi - 20{,}4$
✓ Кьопен: A, B, C, D, E; втора буква – сух сезон (s, w, f), трета – колко е топло лятото; праг на сухота $20\bar t + c$
✓ Алисов: 7 основни и 6 преходни пояса според преобладаващите въздушни маси
✓ България: умереноконтинентална, преходноконтинентална, континентално-средиземноморска, черноморска и планинска област

💡 Интересен факт

Верхоянск в Якутия има може би най-голямата разлика между зима и лято на Земята. През 1892 г. там са измерени −67,8 °C, а на 20 юни 2020 г. – 38,0 °C, което Световната метеорологична организация призна за най-високата температура, измервана северно от . Разликата е над 105 °C. За сравнение, в България рекордите са около 45 °C (Садово, 1916 г.) и около −38 °C (Трън, 1947 г.).