Распределение температуры воздуха и осадков по поверхности планеты

Важнейшим климатообразующим фактором, от которого зависят все климатические процессы на планете является географическая широта. Она определяет угол падения солнечных лучей и, как следствие, количество тепла, поступающего на единицу поверхности.

При удалении от экватора угол падения солнечных лучей уменьшается, при этом слабеет прогревание земли солнцем. Это ведет к понижению температуры воздуха. Если бы Земля была абсолютно ровным шаром с однородной поверхностью и не имела бы наклона оси, температура её поверхности равномерно бы уменьшалась от экватора к полюсам и была бы постоянной.

Однако, Земля имеет неоднородную поверхность — на планете есть океаны и материки, а сама Земля наклонена к Солнцу под углом 23,5°. Это привело к тому, что нагревание поверхности происходит не совсем равномерно, сформировавшиеся климатические пояса имеют неровные границы, а на самой планете меняются времена года. Так из-за этого на планете помимо географического экватора возникает термический экватор — область планеты с максимальной температурой. Термический экватор перемещается в течение года то в северное, то в южное полушарие, а вслед за ним смещаются и все остальные температурные области. Следует обратить внимание и на то, что суша остывает и нагревается значительно сильнее океана, что приводит к важным последствиям для климата.

Неравномерное нагревание поверхности Земли приводит к образованию разных типов климатических поясов и воздушных масс. Наиболее сильное нагревание планеты происходит в приэкваториальных областях.

Нагретый воздух с поверхности суши и океана начинает подниматься вверх, унося вместе с собой огромное количество испарившейся воды. В верхних слоях атмосферы вода конденсируется и выпадает назад на землю в виде осадков. Именно поэтому на экваторе формируется очень влажный климат с большим количеством дождей. Поднявшийся над экватором воздух растекается к тропикам.

Над тропиками уже отдавший всю влагу воздух полностью охлаждается и опускается вниз. При этом на тропиках формируется область высокого давления с постоянно ясным небом. Нисходящие потоки воздуха препятствуют парообразованию и формированию облаков, потому над тропиками осадков выпадает мало.

Воздух из тропиков растекается по поверхности планеты в виде постоянно дующих ветров. Часть его возвращается к экватору, а часть движется в умеренные широты. Двигаясь к умеренным широтам воздух вновь нагревается у поверхности земли и устремляется вверх. Над умеренными широтами вновь формируется область низкого давления.

Устремляющийся вверх вместе с восходящим током воздуха пар конденсируется в верхних слоях атмосферы и выпадает в виде осадков также, как и на экваторе. Воздух из умеренных широт растекается — часть обратно в сторону тропиков, а часть — к полюсам.

На полюсах воздух окончательно остывает и опускается вниз. На полюсах, также как и на тропиках, формируется область высокого давления. Над полюсами наблюдается постоянно ясная погода. Воздух с полюсов возвращается в умеренные широты по поверхности Земли в виде постоянных ветров.