Тема 7. Кліматичні умови і ресурси
§ 19. Кліматотвірні чинники
1. Пригадайте, які чинники формують клімат місцевості.
2. У якому кліматичному поясі розташована Україна?
Загальна характеристика клімату. Територія України перебуває в помірному кліматичному поясі в області помірно континентального клімату. І лише на вузькій смузі Південного берега Криму сформувався клімат, подібний до субтропічного середземноморського типу. Водночас помірно континентальний клімат має суттєві відмінності основних показників (температури повітря та кількості опадів) у різних частинах України. Над рівнинною частиною країни з північного заходу на південний схід зростає континентальність клімату: у цьому напрямку середні температури літніх місяців підвищуються, а зимових – знижуються, зменшується річна кількість опадів. В Українських Карпатах і Кримських горах формуються свої особливі кліматичні умови, пов’язані із значними перепадами висот. З підняттям угору середньомісячні температури знижуються в будь-яку пору року, а кількість опадів загалом збільшується.
Як вам відомо, клімат будь-якої території формують такі чинники: 1) кількість сонячної радіації, що надходить на земну поверхню; 2) циркуляція атмосфери; 3) характер підстильної поверхні. Розглянемо їх вплив на клімат України.
Кількість сонячної радіації. Сонячна радіація (тепло і світло, випромінені Сонцем) є основним джерелом енергії атмосферних процесів. Кількість сонячної радіації, що досягає земної поверхні, виражається в кілокалоріях на 1 см2 (ккал/см2) або в мегаджоулях на 1 м2 (МДж/м2) за одиницю часу. Вона змінюється протягом доби і року, що пов'язано із змінами висоти Сонця над горизонтом і тривалості дня.
Як ви вже знаєте, висота Сонця чи кут падіння сонячних променів залежать від географічної широти місцевості і положення Землі щодо Сонця в конкретний момент її річного і добового обертання. Україна розташована в середніх широтах у помірному поясі освітленості, де полуднева висота Сонця завжди менша від 90° і щодоби відбувається зміна дня і ночі. Разом з тим, і висота Сонця, і тривалість дня суттєво змінюються протягом року, тому в Україні чітко виражені пори року.
Південь країни отримує за рік більше сонячної радіації, ніж північ, оскільки полуднева висота Сонця на півдні щодня вища, ніж на півночі. Основна частина сонячної радіації надходить з травня по вересень, коли збільшується тривалість сонячного сяйва. До земної поверхні надходить пряма сонячна радіація у вигляді променів безпосередньо з поверхні Сонця і частина розсіяної сонячної радіації – тієї, що розсіюється наявними в атмосфері водяною парою, пилом, газами, а також хмарами. Пряма і розсіяна радіація, що надходить на земну поверхню, називається сумарною сонячною радіацією. Сумарна радіація розподіляється на земній поверхні не суворо зонально, тому що її надходження залежить також від хмарності і прозорості атмосфери. А тому західні території України, де спостерігається більше хмарних днів, отримують протягом року менше сумарної сонячної радіації, ніж східні території на тих самих широтах. Річна кількість сумарної сонячної радіації в межах України змінюється від 3500 МДж/м2 (у північно-західних районах) і 4000 МДж/м2 (у північно-східних) до 5200 МДж/м2 на півдні Криму. Частина сонячної радіації відбивається від поверхні Землі, а частина поглинається нею. Поглинута радіація характеризує надходження тепла на земну поверхню.
Мал. Формування сумарної сонячної радіації
Мал. Сонячна радіація. Сонячне сяйво
Робота з картою
1. Які райони України отримують найбільшу кількість сумарної сонячної радіації, а які – найменшу?
2. Яка величина сумарної сонячної радіації в центральних районах України?
3. Яку кількість сумарної сонячної радіації отримує ваша область?
Циркуляція повітряних мас. На розподіл і перерозподіл тепла та вологи впливає циркуляція атмосфери – переміщення повітряних мас різних типів.
Повітряні маси, які визначають кліматичні умови в Україні, мають як “місцеве” походження, так і надходять здалеку – з регіонів віддалених на тисячі кілометрів. Загалом упродовж року над територією України панують помірні, насамперед, морські повітряні маси з Атлантичного океану. Вони надходять із заходу і північного заходу завдяки постійним західним вітрам. Узимку прихід повітряних мас з Атлантики супроводжується потеплінням, влітку – деяким похолоданням. Крім того, це повітря завжди несе вологу. Його вплив особливо відчутний на заході і північному заході України. З просуванням на схід і південний схід, воно поступово перетворюється (трансформується) на континентальне. Завдяки цьому чиннику клімат України змінюється не тільки з півночі на південь, а й із заходу на схід. Помірні континентальні повітряні маси, які надходять в Україну, формуються над центральними районами Євразії. Вони завжди сухі і приносять холодну погоду взимку та спекотну влітку. Найбільш відчутний їх вплив на сході і півдні країни.
Час від часу в межі України проникають сухі й холодні арктичні повітряні маси, з якими пов’язані різке зниження температури повітря взимку, пізні весняні й ранні осінні заморозки. Сухі й жаркі тропічні повітряні маси, що надходять з пустельних районів Африки чи Південно-Західної Азії, приносять спекотну погоду влітку, теплу й погожу восени.
Зміна повітряних мас з різними властивостями (насамперед температурними) спричиняє проходження через територію України атмосферних фронтів. Атмосферний фронт – це перехідна зона між теплими і холодними повітряними масами, яка під невеликим кутом нахилена до земної поверхні в бік холодного повітря. Залежно від того, яке повітря активніше – тепле чи холодне, – такий і фронт. Теплий атмосферний фронт формується під час наступу теплого повітря. При цьому тепле повітря, як легше, напливає на холодне, поступово витісняючи його. Холодний атмосферний фронт переміщується в бік теплого повітря. Холодне повітря в ньому приходить на зміну теплому, підпливаючи під нього. І в теплому, і в холодному фронтах утворюються хмари, з яких випадають опади.
Атмосферна циркуляція в Україні визначається також частою зміною циклонів і антициклонів – величезних атмосферних вихорів діаметром у кілька тисяч кілометрів і висотою кілька тисяч метрів. Як ви вже знаєте, у центрі циклону формується область зниженого атмосферного тиску, в якій циркулюють висхідні потоки повітря. Вона замкнута навколо кільцем підвищеного тиску, а, отже, вітри в циклонах дмуть від країв до центру, відхиляючись у Північній півкулі проти годинникової стрілки. Більшість циклонів виникають над північною Атлантикою, Середземномор’ям чи Баренцовим морем. Вони досить швидко переміщуються над територією України, формуючи протягом декількох діб нестійку хмарну і вітряну погоду з великою кількістю опадів. У антициклоні в центрі утворюється замкнута область підвищеного атмосферного тиску з низхідними потоками повітря. Вітри дмуть від центру до країв за годинниковою стрілкою. На територію України антициклони приходять зі сходу, півночі або тропічної частини Атлантичного океану. Вони малорухливі, над територією України затримуються на тривалий час, зумовлюючи малохмарну суху погоду, влітку спекотну, взимку холодну. Всього за рік над територією країни буває майже 45 циклонів і понад 35 антициклонів. Проте за кількістю днів різко переважає антициклональна погода.
У теплий період року виникає місцева циркуляція: бризи на берегах Чорного і Азовського морів, водосховищ, озер, лиманів, великих річок; гірсько-долинні вітри у Карпатах і Кримських горах.
Дивовижна Україна
Вісь Воєйкова
На циркуляцію атмосфери взимку впливає смуга підвищеного атмосферного тиску, яка проходить уздовж лінії Луганськ – Дніпропетровськ – Балта. Вона є частиною так званої осі Воєйкова, що тягнеться майже через усю Євразію від Монголії до Іспанії. На північ від цієї смуги переважають західні відносно теплі і вологі вітри, на південь – східні і південно-східні холодні й сухі вітри. У теплий період ця вісь послаблюється, оскільки внаслідок прогрівання суходолу майже вся територія України потрапляє в зону зниженого тиску, а тому дмуть західні вітри. І лише на півдні продовжують панувати східні вітри.
Мал. Атмосферні фронти: а) теплий; б) холодний
< 
Мал. Атмосферні вихори: а) циклон; б) антициклон (для Північної півкулі)
Підстильна поверхня. Підстильна поверхня впливає на кліматичні умови території, насамперед, через поглинання і перетворення сонячної радіації. Ґрунти, рослинність, сніг, вода неоднаково поглинають і відбивають сонячну радіацію. Наприклад, вкрита свіжим снігом поверхня відбиває понад 90 % всієї сумарної сонячної радіації, що надійшла до неї, а поглинає лише 10 %. Відношення відбитої радіації до сумарної називають альбедо. Найменший показник альбедо мають водойми і вологий чорнозем (10 %), найбільший – сніг. Улітку в зонах лісів і лісостепу альбедо становить до 19 %, у степах – до 17 %.
На формування клімату впливає рельєф поверхні і віддаленість території від океану. Рівнинність території України сприяє вільному проникненню і поширенню над нею помірних морських і континентальних мас, а також арктичних. Водночас значна протяжність України в меридіональному напрямку зумовлює трансформацію морських повітряних мас у континентальні з просуванням на схід. Бар’єрами на шляху переміщення повітряних мас виступають Українські Карпати і Кримські гори. Вони перешкоджають проникненню холодного арктичного чи помірного континентального повітря в Закарпаття і на Південний берег Криму. Тому температура повітря взимку в степовому Криму може бути на 20 °С нижчою, ніж на Південному березі. У горах температури повітря нижчі, ніж на прилеглих рівнинах. Вологе повітря затримується на навітряних схилах гір. Гори посилюють висхідні рухи повітря, над ними формується більша хмарність і випадає більше опадів, ніж на рівнині. І навіть над невисокими Донецькою та Приазовською височинами річна сума атмосферних опадів, кількість гроз і туманів більша порівняно з навколишніми районами.
Запам’ятайте
Клімат майже на всій території України помірно континентальний, а на Південному березі Криму – близький до субтропічного середземноморського типу.
Річна кількість сонячної радіації зумовлюють зміну теплових умов на території України з півночі на південь.
Протягом року над територією України панують помірні повітряні маси: морські (з Атлантичного океану) і континентальні; в її межі проникають арктичні й тропічні континентальні повітряні маси.
Атмосферна циркуляція в Україні визначається частим проходженням теплих і холодних атмосферних фронтів, циклонів і антициклонів.
Завдяки впливу західного перенесення повітря континентальність клімату на рівнинній частині України зростає з північного заходу на південний схід.
Запитання і завдання
1. В якому напрямку і чому зростає континентальність клімату в Україні?
2. Назвіть основні кліматотвірні чинники, під впливом яких формується клімат України.
3. Повітряні маси яких типів проникають на територію України? Як вони впливають на формування клімату?
4. Яку погоду в Україні формують циклони і антициклони?
5. Як підстильна поверхня впливає клімат?
7*. Полудневу висоту Сонця над горизонтом (кут падіння сонячних променів опівдні) в певній точці земної поверхні обчислюють за формулою:
h = 90º – φ + δ,
де φ – географічна широта точки, δ – схилення Сонця, яке змінюється від 0º (у дні рівнодень) до +23,5º (у день літнього сонцестояння) і –23,5º (у день зимового сонцестояння). Обчисліть висоту Сонця над горизонтом у вказані дні року для крайніх північної та південної точок України і для вашого населеного пункту. Яка різниця між найбільшим і найменшим кутом падіння сонячних променів спостерігається протягом року?
Українська