Тепловой пояс. Пояса освещённости и тепловые пояса Земли Что такое тепловые пояса земли

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.

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.

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:

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.

В течение суток температура воздуха меняется. Самая низкая температура наблюдается перед восходом Солнца, самая высокая — в 14-15 часов.

Чтобы определить среднесуточную температуру, надо измерять температуру четыре раза в сутки: в 1 час ночи, в 7 часов утра, в 1 час дня, в 7 часов вечера. Среднее арифметическое этих измерений и является среднесуточной температурой.

Температура воздуха меняется не только в течение суток, но и в течение года (рис. 138).

Рис. 138. Головой ход температуры воздуха на широте 62° с. ш.: 1 — Торсхавн Дания (морской тин), средняя годовая температура 6,3 °С; 2- Якутск (континентальный тип) — 10.7 °С

Среднегодовая температура — это среднее арифметическое температур за все месяцы года. Она зависит от географической широты, характера подстилающей поверхности и переноса тепла из низких широт в высокие.

Южное полушарие в целом холоднее Северного из-за покрытой льдом и снегом Антарктиды.

Самый теплый месяц в году в Северном полушарии — это июль, а самый холодный — январь.

Линии на картах, соединяющие пункты с одинаковой температурой воздуха, называются изотермами (от греч. isos — равный и therme — тепло). Об их сложном расположении можно судить по картам январских, июльских и годовых изотерм.

Климат на соответствующих параллелях Северного полушария теплее аналогичных параллелей Южного полушария.

Самые высокие годовые температуры на Земле наблюдаются на так называемом термическом экваторе. Он не совпадает с географическим экватором и находится на 10° с. ш. Это объясняется тем, что в Северном полушарии большую площадь занимает суша, а в Южном полушарии, наоборот, — океаны, которые затрачивают тепло на испарение, а кроме этого, сказывается влияние покрытой льдом Антарктиды. Среднегодовая температура на параллели 10° с. ш. составляет 27 °С.

Изотермы не совпадают с параллелями несмотря на то, что солнечная радиация распределяется зонально. Они изгибаются, переходя с материка на океан, и наоборот. Так, в Северном полушарии в январе над материком изотермы отклоняются к югу, а в июле — к северу. Это связано с неодинаковыми условиями нагревания суши и воды. Зимой суша охлаждается, а летом нагревается быстрее, чем вода.

Если анализировать изотермы в Южном полушарии, то в умеренных широтах их ход очень близок к параллелям, поскольку там мало суши.

В январе самая высокая температура воздуха наблюдается на экваторе — 27 °С, в Австралии, Южной Америке, центральной и южной частях Африки. Самая низкая температура января отмечена на северо-востоке Азии (Оймякон, -71 °С) и на Северном полюсе -41 °С.

Самой «теплой параллелью июля» является параллель 20° с.ш. с температурой 28 °С, а самое холодное место в июле — южный полюс со средней месячной температурой -48 °С.

Абсолютный максимум температуры воздуха зарегистрирован в Северной Америке (+58,1 °С). Абсолютный минимум температуры воздуха (-89,2 °С) был отмечен на станции «Восток» в Антарктиде.

Наблюдения выявили существование суточных и годовых колебаний температуры воздуха. Разность между наибольшими и наименьшими значениями температуры воздуха в течение суток называется суточной амплитудой, а в течение года - годовой амплитудой температуры.

Суточная амплитуда температуры зависит от ряда факторов:

• широты местности — уменьшается при движении из низких в высокие широты;
• характера подстилающей поверхности — она выше на суше, чем над океаном: над океанами и морями суточная амплитуда температуры равна всего 1-2 °С, а над степями и пустынями достигает 15-20 °С, так как вода нагревается и остывает медленнее, чем суша; кроме этого, она возрастает в районах с оголенной почвой;
• рельефа местности — вследствие опускания в долину холодного воздуха со склонов;
• облачности — с ее увеличением суточная амплитуда температуры уменьшается, так как облака не позволяют земной поверхности сильно нагреваться днем и остывать ночью.

Величина суточной амплитуды температуры воздуха — один из показателей континентальности климата: в пустынях ее значение намного больше, чем в районах с морским климатом.

Годовая амплитуда температуры имеет закономерности, сходные с суточной амплитудой температуры. Она зависит главным образом от широты местности и близости океана. Над океанами годовая амплитуда температуры чаще всего не больше 5-10 °С, а над внутренними районами Евразии — до 50-60 °С. Вблизи экватора средние месячные температуры воздуха мало отличаются друг от друга на протяжении года. В более высоких широтах годовая амплитуда температур возрастает, и в районе Москвы она составляет 29 °С. На одной и той же широте годовая амплитуда температуры увеличивается с удалением от океана. В зоне экватора над океаном годовая амплитуда температуры равна всего Г, а над континентами — 5-10°.

Различные условия нагревания воды и суши объясняются тем, что теплоемкость воды в два раза больше, чем суши, и при одинаковом количестве тепла суша нагревается вдвое быстрее воды. При охлаждении происходит обратное. Кроме этого, вода при нагревании испаряется, при этом расходуется значительное количество тепла. Немаловажным является и то, что на суше тепло распространяется практически только в верхнем слое почвы, а в глубину передастся лишь небольшая его часть. В морях и океанах же идет нагрев значительной толщи. Этому способствует вертикальное перемешивание воды. В результате океаны накапливают тепла гораздо больше, чем суша, удерживают его дольше и расходуют более равномерно, чем суша. Океаны медленнее нагреваются и медленнее охлаждаются.

Годовая амплитуда температуры в Северном полушарии составляет 14 °С, а в Южном — 7 °С. Для земного шара средняя годовая температура воздуха у земной поверхности составляет 14 °С.

Тепловые пояса

Неравномерность распределения тепла на Земле в зависимости от широты места позволяет выделить следующие тепловые пояса, границами которых являются изотермы (рис. 139):

• тропический (жаркий) пояс расположен между годовыми изотермами + 20 °С;
• умеренные пояса Северного и Южного полушарий — между годовыми изотермами +20 °С и изотермой самого теплого месяца +10 °С;
• полярные (холодные) пояса обоих полушарий расположены между изотермами самого теплого месяца +10 °С и О °С;
• пояса вечного мороза ограничены изотермой 0 °С самого теплого месяца. Это царство вечных снегов и льдов.

Рис. 139. Тепловые пояса Земли

Нагрев почвы и освещенность любой территории находятся в прямой зависимости от того, в каком тепловом поясе она располагается. На это, в свою очередь, влияет географическая широта.

Что такое тепловые пояса?

Солнечное тепло неодинаково поступает в высокие и низкие широты. Это связано с тем, что отличаются углы наклона лучей нашего светила к поверхности Земли. Отсюда и появилось понятие о климате. Чем севернее расположена территория, тем меньше получает она тепла на единицу поверхности. Это связано с более низким подъемом солнца в полдень.

Само слово «климат» в переводе с греческого означает «наклон». Зависит он от географического положения той или иной местности и определяется атмосферным давлением, влажностью и средней температурой воздуха на протяжении года.
На Земле тепловых поясов три. Это умеренный, жаркий и холодный. Каждый из них обладает своими отличительными особенностями.

Холодный климатический пояс

Находится он в районе полярного круга, расположенного как в Северном, так и в Южном Полюса нашей планеты максимально удалены от экватора, и в связи с этим солнце посылает на них только косые лучи. Именно поэтому в данных областях земля нагревается очень слабо.

Зимы на этих территориях долгие и суровые, а лето короткое и прохладное. Существует несколько месяцев в году, когда до полярного круга солнечные лучи не доходят вовсе. Такой период является полярной ночью. Температура в это время здесь может опускаться до восьмидесяти девяти градусов.

Умеренный пояс

Эти тепловые зоны также находятся в двух полушариях. На их территориях косые солнечные лучи слабо греют землю в зимний период. Летом солнце освещает их более интенсивно. Находятся умеренные тепловые пояса между полярным кругом и двумя параллелями. На севере Рака, а на юге - Тропики Козерога.

Солнце в этих поясах никогда не бывает в своем зените. Поэтому оно не очень сильно греет почву и воздух. Умеренные тепловые пояса характеризуются четким разграничением сезонов. Здесь наблюдаются зима, лето, осень и весна. При этом температурный характер этих сезонов неодинаков. Чем ближе область к полярному кругу, тем зима на ее территории холоднее. И наоборот, лето теплее и продолжительнее при приближении территории к тропикам.

Жаркий пояс

Над этой зоной солнце всегда поднимается высоко и посылает на нее прямые лучи. Именно поэтому здесь постоянно стоит высокая температура. Господство этого пояса наблюдается в тропиках. Зимний период на этой территории является сезоном дождей, а лето характеризуется засухой.

Жаркий тепловой пояс Земли располагается между Южными и вдоль экватора. Два раза в течение года, а именно в полдень 22 июня и 22 декабря, солнечные лучи падают в этой зоне практически отвесно, то есть под углом в девяносто градусов. От поверхности почвы сильно нагревается воздух. Именно поэтому круглый год на этой территории стоит жара. Только в пределах этого пояса растут пальмы.

Таким образом, тепловые пояса мира представлены пятью зонами. В них входят две холодных, две умеренных и одна жаркая. Иногда в холодных тепловых поясах выделяют область вечного мороза. Она расположена непосредственно возле полюсов, и среднегодовая температура здесь не поднимается выше нулевой отметки.

Тепловые пояса России - это холодный и умеренный. Для севера страны характерен суровый климат. При этом наблюдается смена полярной зимы и полярного лета. Более южные территории обладают мягким климатом и ярко выраженной сезонностью.

Природа холодного теплового пояса

Полярные зоны нашей планеты постоянно покрыты снегом и льдом. Это самые холодные территории Земли. Арктика, которая относится к полярной зоне проходит по Аляске. Она включает остров Гренландия. Расположен в полярной зоне север Канады и России.

Антарктика, находящаяся в Южном полушарии, является южной полярной зоной. Там расположен континент Антарктида.

Холодный тепловой пояс, который характеризуется недостатком тепла, не имеет лесов. Почва на этих территориях заболочена. Местами можно встретить участки вечной мерзлоты. Самый суровый климат наблюдается у полюсов. Там возникают морские или материковые льды. Растительность, как правило, отсутствует или представлена лишайниками и мхом.

Живут на территории холодного пояса в основном перелетные птицы. Особенно много их на островах Ледовитого океана. Встречаются в этой зоне и животные. Они мигрируют из более южных областей на период летнего сезона. Животный мир представлен совами и песцами, полярными мышами и белыми медведями, моржами, тюленями и пингвинами.

Природа умеренного теплового пояса

Территории этих климатических зон получают большее количество света и тепла. Здесь не такая суровая зима. Лето в умеренном тепловом поясе не очень жаркое. Солнце никогда не находится над этими территориями в зените. Поэтому климат умеренных поясов мягкий, и изменения его от теплого к холодному происходят постепенно. В этих зонах выделяется четыре сезона: летний, весенний, зимний и осенний.

Умеренный тепловой пояс проходит по территории Великобритании, Европы. В нем расположены Северная Азия и Северная Америка. В Южном полушарии умеренный пояс находится на акватории трех океанов. Таким образом, 98% процентов его площади занято водой. Умеренный пояс в Южном полушарии проходит по территории Австралии и Новой Зеландии. Он охватывает юг Южной Африки и Южной Америки.

Природа этого теплового пояса весьма разнообразна. Это тайга, полупустыни и пустыни, а также степи.

Достаточно однороден животный мир. В основном он представлен лесными животными, которые ведут оседлый образ жизни. В меньшей степени распространены представители фауны открытой местности - степей и пустынь.

Природа жаркого теплового пояса

В этой зоне расположена большая часть Африки. В жарком поясе находится юг Индии и Азии. Входят в эту зону Центральная Америка, Новая Гвинея, северная Австралия и север Южной Америки.

Возле экватора отсутствует сезонность. На протяжении всего года на этих территориях очень тепло и влажно.

Для жаркого теплового пояса характерны саванны, вечнозеленые и редколесья. На некоторых территориях расположены полупустыни и пустыни.
Животный мир отличается необычайным разнообразием. Это хищные и бегающие птицы, бегемоты и антилопы, слоны и зебры, буйволы и т. д.