7 років тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

Первая сводная работа о температуре воздуха была выполнена акад. Веселовским К. С. («О климате России», 1857 г.). В этом труде приведены данные по температуре для 152 пунктов Союза, но, к сожалению, для различных периодов. Второй труд выполнен Вильдом («О температуре воздуха в Российской империи в 1881 г.») Здесь рассматриваются суточный и годовой ход температуры, распределение её в пространстве, а также разбирается методика наблюдений и обработки материалов.

В 1900 г., к 50-летию ГГО, Штеллингом были изданы карты изотерм с использованием материалов до 1885 г. (для 359 пунктов); позднее (1926—1932гг.) появилась монография Е. С. Рубинштейн о температуре воздуха как для Европейской, так и для Азиатской части СССР. Разница в атласах Вильда, Штеллинга и Рубинштейн заключается в том, что первые исследователи приводили короткие ряды наблюдений над температурой к многолетним рядам, но не к одному периоду, вследствие чего получался несравнимый материал. Е. С. Рубинштейн привела все ряды наблюдений к периоду с 1881 г. по 1915 г. Ею же сделаны исправления изотерм Вильда и восполнен ряд пробелов, имевших место на картах предыдущих авторов.

ГОДОВОЙ ХОД ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА

На территории СССР выделяются два основных типа годового хода температуры. В большей части страны наблюдается материковый тип годового хода с максимумом температуры в июле и минимумом в январе. Этот тип свойственен всем континентальным областям страны.

Второй тип, океанический, характеризуется запозданием в наступлении крайних значений температуры. Он может быть подразделён на: а) собственно океанический, с максимумом температуры в августе и минимумом в феврале или январе (отмечается на Камчатке, Командорских островах, а также в южном Крыму и Закавказье); б) северный морской, с минимумом в феврале и максимумом в июле (наблюдается в районах северных морей, испытывающих наибольшее влияние полярного дня: Мурманское побережье, Финский залив, балтийское побережье, Командорские острова и в) южный морской, с максимумом температуры в августе и минимумом в январе (наблюдается на южных морях и побережьях Японского, Чёрного, Каспийского морей, а также на Байкале). Этот же подтип свойственен высокогорным районам.

Годовой ход температуры воздуха на территории СССР

Годовой ход температуры воздуха на территории СССР

Как правило, в местах, расположенных вблизи моря, годовой минимум наступает после 22 января, а годовой максимум — после 22 июля. В местах же, лежащих внутри континента, и минимум, и максимум наступают ранее этих сроков. Интенсивность годового хода температуры неодинакова в течение года: в периоды перелома от лета к осени и от зимы к весне годовой ход замедлен (разности температур июль-август и январь-февраль). По станциям приморским (Териберка, Поти) замечается отставание в нагревании и охлаждении по сравнению с континентальными. В этом смысле к ним приближаются по характеру годового хода горные станции (Гудаур).

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА НА ТЕРРИТОРИИ СССР

Сравнив температуры таблицы 9 с полученными для СССР, мы увидим, что зимой температура воздуха в северозападной области выше, а в Азиатской части СССР ниже средней температуры соответствующих широт. Летом, наоборот, температура воздуха в Азиатской части СССР выше полученных Горчинским, на побережьях же ниже. Средняя температура года имеет значения от 0° до +10° на западной границе СССР и от 0 до —10° на восточной границе, т. е. в первом случае выше, а во втором ниже, чем следовало бы ожидать. Самая низкая средняя годовая температура в СССР —16°,1 встречается в районе Верхоянска, самая высокая +17°,3 в Термезе.

T_009

Зимой, когда солнце низко, дни коротки, облачность велика, Атлантический океан передаёт колоссальные запасы тепла суше, влияние его заметно до Урала. В результате этого почти на всей территории нашей страны зимние изотермы вместо направления запад — восток Принимают направление северо-запад—юго-восток, образуя так называемую меридиональную ветвь, наблюдающуюся с октября по март. Повторение изотермами очертаний берегов следует приписать влиянию инертности температур водоёмов.

В Европейской части СССР изотермы идут под большим углом к параллелям, чем в Азиатской части, так как потепление идёт с запада, постепенно ослабевая к востоку. На юге изотермы меняют своё направление в зависимости от того, что Чёрное и Каспийское моря теплее, чем материк. Если считать, что температуры ниже 0 характеризуют зимний режим, то в январе зимние условия господствуют к северу от линии Крым (в степной его части), Новороссийск, Тбилиси, Махач-Кала, Байрам-Али, Сталинабад.

Карта изотерм января показывает, что по р. Щугор и р. Уса к западу от Урала холоднее, чем к югу и северу от данного района. Температура воздуха в районе реки Щугор наблюдается до —55°, являясь самой низкой температурой в Европейской части СССР. Эта температурная аномалия объясняется, во-первых, тем что р. Щугор пробивается через пониженную часть Урала, и при наличии максимального давления над Уралом холодный воздух через пониженную часть переваливает на западную часть хребта; во-вторых, Уральский хребет способствует ослаблению скорости ветра, следовательно, холодные массы застаиваются, а излучение ещё больше понижает температуру. Другая аномалия наблюдается в южной части Урала, где температура воздуха повышается к западу, так как здесь зимой дуют юго-западные ветры, к югу же от оси высокого давления — восточные, т. е. более холодные.

Термическая особенность наблюдается также и в западной части Кольского полуострова, где заметно некоторое потепление. Это объясняется тем, что в западной части Кольского полуострова имеется озеро Имандра, а к северу от него ещё ряд озёр и р. Кола, образующие «коридор», по обеим сторонам которого тянутся возвышенности. При хорошей «вентиляции» зимой здесь дует относительно тёплый юго-западный ветер.

Сгущение изотерм вдоль Мурмана, над Вайгачом и над Новой Землёй, указывает на большой температурный градиент. В средней части Новой Земли имеется плоскогорье, где температурные условия иные, чем на берегу моря, так как Баренцово море и зимой не замерзает, а на плоскогорье могут быть очень низкие температуры, и к тому же по другую сторону Новой Земли Карское море бывает покрыто льдом.

В Азиатской части СССР зимой располагается полюс холода в Верхоянске (температура января —50°), от которого заметно повышение температуры по всем направлениям. На берегу Охотского моря температура января —17°, здесь на небольшом расстоянии от берега, где проходят горы, мы имеем большие градиенты. Полюс холода в районе Верхоянска объясняется следующим: зимой здесь расположен выступ высокого давления. По водоразделу рек Енисея и Лены проходит, ветрораздельная климатическая граница, к западу от которой Сильный ветер, к востоку — относительно слабый (обусловленный ослаблением влияния исландского минимума). Ослаблению воздушных течений и застою холодного воздуха, спускающегося с гор, благоприятствуют и горные хребты, идущие в Якутии в меридиональном и широтном направлениях. Кроме того, здесь сильное местное охлаждение благодаря малой облачности. Низкие температуры также бывают на Оймяконе (хребет Черского). Если сопоставить зимние температуры Оймякона и Верхоянска, то первые даже ниже, чем в Верхоянске, но это объясняется разницей высот (550 м); при приведении к уровню моря температуры зимних месяцев получаются довольно близкие. Вообще же правильнее говорить не о полюсе холода, а об ареале больших холодов.

Изотермы января

Изотермы января

Если сравнить январскую температуру восточного и западного побережий СССР на одной и той же широте, то на востоке температура окажется значительно ниже, чем на западе. Например, во Владивостоке она —14°, а на кавказском побережье Чёрного моря +6°; разница 20°. Такая резкая аномалия объясняется тем, что зимой на востоке дуют холодные муссонные ветры с суши, а имеющиеся горы не так высоки, чтобы спускающийся поток воздуха мог значительно нагреться. Черноморское побережье, напротив, защищено от северных холодных ветров и находится в благоприятных условиях для воздействия тёплых воздушных масс.

Летний тип распределения температуры, характеризующийся превышением температуры суши над температурой воды и ходом изотерм с уклоном юго-запад—северо-восток, наблюдается с мая по август.

Летом главную роль в определений термического режима страны играет непосредственное нагревание суши солнцем, почему и распределение изотерм летом гораздо ближе к широтному, чем зимой. Замедление в нагревании океана по сравнению с сушей и охлаждающее его действие обусловливает более низкую температуру западной части страны. В разгар лета, когда контраст особенно велик, изотермы пересекают восточную часть страны под более высокими широтами, чем западную. В июле месяце во всей стране, исключая высокогорные районы и Арктику, средняя температура воздуха выше 10°. Средняя июльская температура ниже 0° отмечается лишь на Эльбрусе да на северной окраине Новой Земли. На Северном Кавказе температура несколько пониженная по сравнению с районами к северу и югу от него. Это происходит потому, что до 800 м горы поднимаются отлого, а дальше — сразу круто, и в летний сезон, при господствующем здесь северном ветре, поднимающиеся массы воздуха адиабатически охлаждаются, облачность увеличивается, а вместе с этим и понижаются температуры, так как облака задерживают солнечные лучи.

Над Азиатскою частью СССР температура более устойчивая. Градиент на Севере и на Дальнем Востоке имеет направление, противоположное зимнему. На Байкале вода значительно холоднее суши, что также обусловливает обратный градиент.

Рассматривая месячные изотермы для территории Союза, легко увидеть, что существуют переходные периоды, в которые изотермы перераспределяются в определённом направлении. Необходимо отметить весьма знаменательный факт: переход от одного типа распределения температуры к другому, несмотря на резкие различия в самых значениях температур, совершается почти одновременно во всём Союзе (апрель и сентябрь). Этот факт с большой убедительностью доказывает, что характер распределения температуры в основном зависит от положения солнца по отношению к земле. В весенне-осенние месяцы температура воздуха от 0 до 10° характеризует наибольшую часть страны. Температура ниже 0° отмечается к северу от линии: Петрозаводск — Мезень — Чердынь — Омск — Новосибирск — Байкал — Чита — Комсомольск. Наоборот, Южный Крым, Закавказье, южный Туран имеют летнюю температуру воздуха, т. е. выше 10°, местами достигающую в эти месяцы 16° и даже 18°.

Что касается годовых изотерм, то они носят отпечаток зимнего типа распределения температуры, так как он выражен в зимние месяцы весьма резко, и период времени, охваченный зимним  типом распределения, более длителен.

Изотермы июля

Изотермы июля

Абсолютные максимумы температур на территории СССР доходят даже на севере до 30°. К югу величина их вообще возрастает   и достигает 45° и выше (в Астрахани 43°, в  Термезе  48°).

Абсолютные минимумы температур распределяются весьма сходно со средней температурой января. Величина их изменяется от —68° в северо-восточной части страны (район Верхоянска) до —8° на юге Чёрного и Каспийского морей. Следовательно, разности низших температур вчетверо больше разностей высших температур.

Область, в которой температура опускается до —40° (где ртуть замерзает и для наблюдений над температурой требуются спиртовые термометры), ограничивается с юга линией, проходящей из Лапландии через Карело-Финскую республику на Ленинград, далее идёт немного восточнее Смоленска и западнее Курска, откуда через Ворошиловград поднимается к Чкалову, а затем опять опускается приблизительно до широты 47° у озера Балхаш; в Алтае она опять поднимается несколько к северу до широты 50°, проходит южнее Иркутска и, наконец, у восточных берегов континента снова опускается до широты 40°.

Наибольшая разность между предельными температурами замечена в Якутске, где наивысшая температура достигала 38°,8, наинизшая же опускалась до —62°, 1, следовательно, полное колебание   доходит  до   100°,9.    Континентальность   климата    здесь почти 100%.

Средняя годовая амплитуда температуры воздуха всюду превышает 23,5°, исключая Черноморское побережье Кавказа южнее Сочи, Балтийское побережье в районе Вентспильс — Калининграда, побережье Баренцова моря в районе Мурманска. Такой значительной амплитудыв Западной Европе, имеющей морской климат, нигде нет. Абсолютная величина амплитуды на той же широте получается гораздо более на восточном, чем на западном берегу континента. Например, на 60-й параллели в Охотске годовая амплитуда достигает 37°,7  а  в Ленинграде лишь  25°,2.

Интересно, что побережье Баренцова моря имеет почти ту же амплитуду, что и берега Чёрного моря: Териберка 19°,5, Батуми 16°, 1. Следовательно, широта не играет существенной роли в распределении амплитуд в пределах территории СССР. Зато величина годовой амплитуды температуры находится в тесной связи с расстоянием данного пункта от океана, который, способствуя мягкой зиме и умеренно тёплому лету, сглаживает годовые колебания. Наибольшая годовая амплитуда температуры наблюдается в Азиатской части СССР: в Верхоянске 65°,0 (температура января —50°,1, июля +15°,1). Наименьшая — на Зелёном Мысу (Батуми) 15°,4.

Что касается суточной амплитуды температуры воздуха, то летом она колеблется от 6° на севере Европейской части СССР (Териберка) до 11° в Якутии и 16° в турано-казахской области (Нукус); зимою амплитуда суточного хода гораздо меньше и составляет примерно на юге страны 1/3, на севере 1/13, а в северной части Новой Земли даже 1/16 летней амплитуды.

Суточные амплитуды тесно, связаны с наступлением дней с морозом и с оттепелью. Чем чаще бывают по климатическим условиям в данной местности колебания температуры и чем они больше, тем вероятнее наступление мороза и наступление оттепели.

К северу от линии Повенец — Тотьма — Молотов — Троицк за год насчитывается в среднем более 200 дней с морозом (до 230 на крайнем северо-востоке). Отсюда к западу и югу эти числа понижаются (особенно быстро в западном направлении). Около Балтийского моря (Таллин) они понижаются до 120 дней, доходя до того же предела на севере Каспийского моря (Гурьев). На побережье Чёрного моря морозы наблюдаются в течение более 100 дней в году, на южном побережье Крыма в Севастополе 53 морозных дня, а в Ялте — 37. На Урале число дней с морозом более, чем к западу и к востоку от него, так как по Уралу проходят полярная и ультраполярная оси максимумов давления, способствующих понижению температуры уже весной и осенью. К востоку от Урала число морозных дней равно 249 (Тобольск), к западу — 239 (Киров), на хребте — 285 (Кизел). В Азиатской части СССР число морозных дней наблюдается от 292 (Верхоянск) до 90 (Красноводск); в большей же части Сибири и Дальнего Востока их насчитывается от 250 до 270 (не считая высокогорных районов).

На всей территории СССР месяцы декабрь, январь и февраль следует признать зимними (с морозами). В соседние с зимними месяцы тоже бывают морозы. Последние весенние морозы на северных берегах Чёрного и Аральского морей прекращаются в первых числах апреля, на широте 55° — в конце апреля, на широте 60° и на южном Урале — в средине мая, а на северных берегах,— только в конце мая. Лишь июль оказывается свободным от морозов на всей территории страны. На северо-востоке летом хотя и мало морозных дней, но зато они наблюдаются регулярно в июне и августе. Юг можно считать вообще свободным от мороза с мая по сентябрь, а Крым по октябрь включительно.

В переходные сезоны дни с морозом отмечаются частью в связи с возвратами холода, которые бывают нередко в Ленинграде, в Москве, в Архангельске — около 20 мая. В юго-западных областях СССР возвраты холода в мае тоже бывают ежегодно. Нередко возвраты холода причиняют вред народному хозяйству, резко понижая температуру воздуха. Так, в феврале 1929 года они причинили большие опустошения в Никитском ботаническом саду, где погибло множество культур, в течение ряда лет произраставших на открытом воздухе. При прохождении волн холода из Арктики в различных пунктах тогда отмечалась следующая минимальная температура воздуха:

Sh_005

Число дней без мороза по одной широте уменьшается в направлении с запада на восток, что видно по следующим данным:

Sh_006

ЭФФЕКТИВНЫЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

Теплоощущение человека зависит от воздействия на его тело окружающей воздушной среды. Наиболее важными климатическими элементами, определяющими характер теплоощущения человека, являются температура, относительная влажность воздуха и скорость ветра. Комплексное воздействие этих трёх элементов на организм человека может быть выражено одним универсальным индексом — эффективной температурой. Температура, которая давала бы при отсутствии ветра и при значениях относительной влажности в 100% такое же теплоощущение, как определённые значения температуры, влажности и ветра, измеренные на метеорологической станции, называется эффективной температурой. Согласно наблюдениям, значения комбинаций упомянутых элементов, соответствующие эффективной температуре в пределах 16°,7—20°,6, определяют условия, при которых большинство людей чувствуют себя наиболее комфортабельно; эта так называемая «зона комфорта».

По исследованиям В. Ю. Милевского, ландшафтные зоны СССР характеризуются следующими эффективными температурами:

1. В тундре эффективные температуры наиболее низки; здесь никогда не бывает «зоны комфорта».

2. В тайге эффективные температуры не поднимаются выше 16°.

3. В зоне смешанных и лиственных лесов и лесостепи эффективные температуры с мая по сентябрь наблюдаются в пределах от 5 до 19°; три летних месяца являются комфортными.

4. В степях и полупустынях в течение 7 месяцев (апрель—октябрь) эффективные температуры не опускаются ниже 0°; май и сентябрь — комфортны, лето — дискомфортно.

5. В субтропической зоне (Кавказская Ривьера и южный берег Крыма) в течение 5 месяцев (май — сентябрь) эффективные температуры колеблются от 10 до 21°; комфортны — май, июнь, сентябрь и октябрь; дискомфортны — июль и август.

ТЕМПЕРАТУРА ПОЧВЫ

По сравнению с температурой воздуха абсолютные колебания средних суточных температур почвы уже на глубинах 20 см значительно меньше, чем для температур воздуха (особенно для зимы и при наличии снежного покрова). Максимальные колебания средних суточных температур почвы наблюдаются на глубинах от 20 до 100 см в конце весны (в мае), а не зимой (как для температуры, воздуха). Зимой температура почвы наиболее постоянная, особенно на глубинах 40—80 см и ниже. Годовой максимум температуры почвы на глубине 20 см наступает, как и для температуры воздуха, в июле на всей территории СССР и только в южной части Кавказа, в Амурском районе и на Сахалине он наблюдается в августе. Годовой минимум на этой же глубине повсюду приходится на февраль (он близок по величине к минимуму температуры воздуха), исключая западные и юго-западные районы СССР, где минимум запаздывает и приходится на март. С глубиной максимум температуры почвы запаздывает, так что для глубин 40— 80 см он наступает в августе, минимум же в феврале-марте. На глубине 3,2 м максимум температуры почвы в большей части Союза наступает в сентябре и местами в октябре. Минимум на этой глубине отмечается в апреле (южные районы), мае или даже в июне (северные районы).

В географическом распределении температур почвы характерной особенностью в период с ноября по март является их убывание в направлении с запада на восток; причём изогеотермы имеют меридиональное направление, подобное изотермам; лишь на крайнем юге они сохраняют широтное распределение. Распределение изогеотерм зависит от температур воздуха, а также от влияния покрова и физических свойств почвы. В летнее полугодие температура почвы возрастает в направлении с севера на юг, что связано главным образом с влиянием солнечной радиации. В январе и феврале (для глубины 20 см) температура почвы отрицательная на всей территории СССР, кроме южного Крыма и западного Закавказья. В лесной зоне и в заболоченной тундре встречаются отдельные места, где температура бывает выше 0° всю зиму. В июле месяце температура почвы на глубине 20 см достигает 15—27°, а на южном Кавказе — 29°.

T_010

Распределение температур на глубинах 40, 80, 160 см в общем сохраняет тот же характер, меняется только термический градиент. В Азиатской части зимние температуры почвы гораздо ниже, летние выше, амплитуда больше.

Известно, что около трёх четвертей Азиатской части СССР занято вечной мерзлотой, где можно обнаружить на той или иной глубине слои почвы, которые в течение круглого года остаются мёрзлыми. Вечная мерзлота занимает 46% всей площади СССР.

Воейков под вечной мерзлотой понимал такую почву, которая сцементирована замёрзшей водой.

Сумгин под вечной мерзлотой Подразумевает почву (грунт), в которой температура держится не выше 0°. Но замерзание не всегда происходит при 0°. При 0° замерзает только дистиллированная вода, тогда как в почве вода представляет собою раствор большей или меньшей насыщенности, и потому замерзание может происходить при более низкой температуре, в зависимости от концентрации раствора. Это говорит не в пользу определения Сумгина и потому более правильным следует считать определение Воейкова.

Относительно происхождения вечной мерзлоты на территории СССР существуют два мнения: 1) вечная мерзлота — результат современного климата, 2) вечная мерзлота — реликт ледникового периода. Пока этот вопрос остаётся открытым. В некоторых местах обнаружены погребённые льды, которые, конечно, не являются результатом современного климата; современный климат не может также образовать такого слоя вечной мерзлоты, как в Якутске. Но вода и теперь может стекать по трещинам и там замерзать. Отсюда вероятнее всего, что вечная мерзлота — есть результат ледникового периода, но поддерживается она современным климатом.

Вечная мерзлота распространена преимущественно там, где снежный покров не достигает значительной глубины, на что указал Воейков. Так, на северо-западе Азии даже и при низких температурах зимой отсутствует вечная мерзлота, тогда как бурение по линии Забайкальской жел. дороги, не имеющей высокого снегового покрова, обнаружило мощность вечной мерзлоты в 50—70 м.