23967 (Климатические особенности различных регионов Африканского континента), страница 3

Увеличение высоты местности является фактором, обеспечивающим понижение температуры. Однако изменение температуры с высотой зависит не только от поднятия над уровнем моря, но и от того, в каких климатических условиях находится данная возвышенность (сухих или влажных), какой склон рассматривается (южный или северный), каков характер рельефа склонов. Данные горных станций показывают, что влияние изменения высоты над уровнем моря на 300-800 м перекрывается влиянием экспозиции склонов и характером форм рельефа. Поэтому на одной и той же высоте и на одной и той же широте, но в различных горных системах, или на одной и той же возвышенности, но на различных склонах и в различных формах рельефа средние месячные температуры воздуха заметно различаются.

Таким образом, из общей характеристики термического режима Африканского континента видно, что энергетические ресурсы повсеместно высоки, что в тропическом поясе круглый год возможна яркая выраженность всех природных процессов.

В субтропиках в годовом цикле этих процессов наблюдается два уровня: летний высокий и зимний более низкий, то есть выделяется сезонная ритмика природных процессов, определяемая различиями в термических условиях от зимы к лету.

2.3 Режим осадков и увлажнение

Атмосферные осадки являются основным элементом режима увлажнения. Количество осадков, их сезонное и географическое распределение во взаимосвязи с термическим режимом обусловливают характер растительного покрова, активность вегетации растений, интенсификацию сельскохозяйственного производства и его специализацию. Специализация сельского хозяйства и урожаи культивируемых растений, в известной мере, влияют и на развитие промышленности, особенно легкой. В итоге осадки оказываются весьма важным климатическим элементом, от которого зависит функционирование природно-территориальных комплексов.

На территории Африки значение осадков еще больше возрастает, поскольку почвенные условия благоприятны, а в тепловых ресурсах нет недостатка ни в одной части материка. Исключение составляют лишь горы, высота которых более 4000-5000 м.

Африка характеризуется исключительно неравномерным распределением осадков.

Самой засушливой частью Африки является Ливийская пустыня и прилегающие к ней районы с юга, где в среднем выпадает 10-20 мм осадков в год. Местами они настолько незначительны, что многолетние средние годовые величины не превышают 1 мм. В нагорье Ахаггара и далее на запад осадки также незначительны. Однако местами их годовые величины увеличиваются до 25-50 мм. Такой климат продолжается над открытой частью Атлантики на западе и над Красным морем на востоке, где годовое количество осадков не превышает 50 мм.

Одной из закономерностей в распределении осадков в тропиках является уменьшение их количества от экватора к тропикам от 1500 мм до 100-200 мм, при этом по 20° в.д. через каждые 100 км осадки уменьшаются на 350-400 мм. Влажным районом среди засушливых областей северо-востока является Эфиопское нагорье с количеством осадков свыше 1200 мм. Но уже на полуострове Сомали количество осадков уменьшается до 100-200 мм.

В тропической Высокой Африке зональное распределение осадков от 1200 до 400 мм характерно только для водораздельного плато Конго-Замбези.

Изогиеты 400-500 мм делят Южную Африку на две части – восточную, с количеством осадков более 500 мм, и западную, с постепенным уменьшением осадков до 25 мм в пустыне Намиб. Несколько больше увлажнена Калахари, от 250 до 300 мм, и это количество осадков уменьшается по ее территории, как и по всей Южной Африке, с северо-востока на юго-запад. Восток материка к югу от экватора увлажнен больше, чем запад.

Самым влажным районом в Африке считается побережье Гвинейского залива, где в местечке Дебунджа выпадает более 10000 мм осадков в год.

В субтропическом поясе северного полушария годовые суммы осадков распределяются весьма неравномерно, что объясняется изрезанностью береговой полосы, пересеченностью рельефа, сложной орографией. На северных и западных склонах Атласа средние годовые суммы осадков составляют 600-800 мм. К востоку от 10° в.д. рельеф становится равнинным, и количество осадков уменьшается до 100-300 мм.

Для субтропиков Южной Африки характерны другие закономерности в изменении количества осадков: они уменьшаются с востока на запад от 1000 мм до 400 мм. Важное значение имеет сезонная ритмика осадков. Типы годового хода осадков в тропиках вообще выделены Н.Н. Ивановым, а в Африке в частности – в монографии Климаты Африки (1967). В соответствии с циркуляционными зонами на Африканском континенте выделяются следующие типы годового хода осадков:

1. Экваториальный. Теоретические представления о распределении осадков в приэкваториальной полосе как идеально равномерном в течение всех месяцев года в Африке почти не оправдываются. Экваториальный тип характеризуется двойными максимумами и минимумами. При этом максимумы приходятся на дни равноденствия – переходные сезоны, а более сухими являются зимние и летние месяцы.

Макоку находится в верховьях реки Ивиндо, широта расположения 0,6º с. ш., абсолютная высота – 460 м. Средняя годовая температура 23,7ºС. Максимум осадков приходится на апрель (200 мм) и октябрь (400 мм). Минимум совпадает с июлем – 10 мм.

2.Субэкваториальный тип отличается крайне неравномерным распределением осадков в течение года. Количество осадков во влажный сезон в 40-50 раз больше, чем в сухой. Влажный сезон приходится на лето соответствующего полушария в соответствии с экваториально-муссонной циркуляцией. Самыми влажными месяцами являются в северном полушарии август, а в южном – январь. Продолжительность сезона дождей, как и количество осадков, уменьшается зонально – от экватора к тропикам.

Малакаль находится в долине реки Белый Нил на 9.5º c. Ш., абсолютная высота метеостанции 388 м. Средняя годовая температура 26,8ºС. Максимум осадков приходится на август (200 мм), а минимум – январь-февраль (почти не выпадают).

3.Сахарский тип. Для этого типа свойственна нерегулярность осадков, бездождье многих лет подряд и возможность выпадения дождей в любой месяц года. Однако в переходных зонах регулярность осадков возрастает. Так, в Сахаре более регулярными являются летние дожди, а в средиземноморско-сахарской полосе осадки чаще выпадают зимой. Зимние месяцы являются наиболее влажными и на невысоких горных массивах побережья Красного моря.

Тимимун – поселок, расположенный на северо-западе от плато Тадемаит на 29,3º с. ш., абсолютная высота станции 313 м. Средняя годовая температура 23,5ºС. Во все месяцы года количество осадков очень мало, минимум выявляется в июле.

4. Субтропический средиземноморский тип характеризуется резким различием между сухим летом и влажной зимой. Обильные дожди в зимний период способствуют избыточному увлажнению, что усугубляется уменьшением испарения в связи с более низкими температурами. Причиной является то, что в зимний период тёплые, насыщенные влагой воздушные массы приходят со Средиземного моря. Данный тип характерен как для средиземноморского побережья, так и для юго-западной части материка.

Алжир – столица Алжира, лежит на 37,5º с. ш., абсолютная высота станции 23 м. Средняя годовая температура выше 17ºС. Наблюдается один максимум (декабрь – 100 мм) и один минимум (июль – 5 мм) выпадения осадков (рисунок 2.6).

5. Субтропический летневлажный характерен только для юго-востока материка – предгорий Драконовых гор и равнины Наталь. Сезонный режим осадков здесь мало выражен, хотя летом осадков выпадает несколько больше, чем зимой.

Порт-Элизабет находится на юго-восточном побережье Индийского океана на 34º ю. ш., Абсолютная высота станции 60 м. Средняя годовая температура 17,5ºС. Выделяются один максимум (август – 75 мм) и минимум (январь – 35 мм), различия между ними составляют 40мм (2.7).

Итак, осадки Африки отличаются исключительно резко выраженным сезонным распределением. При годовых суммах осадков от 100 – 200 до 1500 – 5000 мм продолжительность сухого периода, соответственно, варьирует от 10 – 11 до 1 – 2 месяцев.

Увлажнение зависит от количества осадков и испаряемости, т.е. теплового режима, и выражается различными способами. Наиболее часто в качестве показателя увлажнения используется коэффициент увлажнения Н.Н.Иванова, равный отношению годовой суммы осадков к испаряемости. Наибольших значений испаряемость достигает в тропическом поясе и составляет 5000 мм, хотя испаряется всего 100 мм, т.е. испарение лимитируется осадками, в связи с чем в тропических пустынях Африки создаются крайне аридные условия увлажнения, и отсутствует сезонный ритм климатических элементов.

В экваториальном поясе испаряемость практически равна испарению, здесь увлажнение избыточное в течение всего года, ритмика климатических элементов не выражена.

В субэкваториальных поясах ритм климатических элементов выражен четко: в сухой сезон (зима соответствующего полушария) испаряемость превышает количество выпадающих осадков и формируются аридные условия увлажнения; летом соответствующего полушария – увлажнение избыточное.

В субтропических поясах отмечается сезонный ритм не только увлажнения, но и термического режима.

2.4 Воздушные массы

На территории Африки господствуют тропические воздушные массы. Морской воздух формируется над самим материком из масс тропического воздуха. Он характеризуется высоким влагосодержанием и слабыми температурными амплитудами в течение года. Морской тропический воздух приносится на территорию Африки юго-восточным пассатом со стороны Индийского океана. По своим свойствам он практически не отличается от экваториального. Континентальный тропический воздух формируется над материком в тропических широтах и приносится северо-восточным пассатом со стороны евразиатской суши. Он отличается малым влагосодержанием и значительными суточными и годовыми амплитудами колебания температур.

На крайнем севере и на крайнем юге Африки наблюдается сезонное воздействие морского воздуха умеренных широт, приносимого западными ветрами зимой каждого полушария.

Условия циркуляции воздушных масс, распределение осадков и температур складываются различно для обоих полушарий в январе и в июле.

В январе больше нагревается южное полушарие, а та часть Африки, которая расположена в северном полушарии, относительно охлаждена. В связи с этим над Северной Африкой, за исключением крайнего северо-запада, устанавливается область высокого давления, являющаяся частью субтропического пояса высокого давления северного полушария. Крайний северо-запад попадает зимой под действие западной циклонической циркуляции умеренных широт.

В южном полушарии в это время лето и в связи с сильным нагреванием низкое давление распространяется от экватора почти на всю южную часть материка.

Из субтропического пояса высокого давления северного полушария происходит приток воздуха в сторону экватора. Это северо-восточный пассат, несущий горячий и сухой континентальный тропический воздух. Пассатный воздух северного полушария затягивается в южное полушарие. Проносясь над постоянно влажной приэкваториальной областью, он трансформируется, насыщаясь влагой и теряя часть своего тепла. Уже в виде экваториального муссона он проникает в южное полушарие, меняя восточную составляющую на западную и принося к югу от экватора обильные осадки.

Субтропический пояс высокого давления южного полушария в январе бывает сильно сдвинут на юг. Он захватывает крайний юг Африки и дает начало юго-восточному пассату, приносящему с Индийского океана обильные осадки на восточные склоны высоких нагорий Восточной Африки.

Западное побережье материка бомбардируется восточной периферии атлантического антициклона. Из-за этого, сюда на материк устремляются массы холодного воздуха, формирующихся над областью холодного течения и осадки в полосовой прибрежной западной части, которая протягивается до самого экватора, отсутствуют протягивающейся почти до самого экватора.

В июле больше прогревается Северное полушарие. Все барические зоны сдвигаются в связи с этим к северу. В Северном полушарии полоса субтропического максимума отодвигается к Средиземному морю и Южной Европе, захватывая территорию на крайнем северо-западе Африканского материка. Так как северная часть Африки очень сильно прогревается, то образуется область барического минимума, которая продолжается до экватора. Вместе с соседним океанами Южная Африка входит в зону Внетропической зоны Конвергенции. Только юг остаётся под влиянием западной циркуляции.

В сторону северной части Африки затягиваются воздушные массы из областей повышенного давления. Северо-восточный пассат по-прежнему приносит массы континентального тропического воздуха и создает крайнюю сухость на территории Сахары. Из южного полушария в область пониженного давления северного полушария устремляется юго-восточный пассат, преобразующийся к северу от экватора в юго-западный экваториальный муссон, несущий осадки на территорию Судана и Гвинейского побережья. К югу от экватора сказывается воздействие юго-восточного пассата, оставляющего осадки на восточных горных окраинах материка, но являющегося сухим воздушным потоком в его внутренних частях.

2.5 Циркуляция воздушных масс

Циркуляция атмосферы обусловлена неодинаковым нагреванием земной поверхности. Зональное распределение солнечной радиации в связи с шарообразной формой Земли и отклоняющая сила вращения Земли определяют зональный характер циркуляции. Африканский континент почти полностью находится в области тропической (пассатной и экваториально-муссонной) циркуляции. Площадь материка в южном полушарии почти в два раза меньше, чем в северном за счет обширного Гвинейского залива. Это вносит существенные различия в циркуляционные условия на западе и на востоке материка и в целом в климатические условия Северной и Южной Африки. Особенности географического положения материка, его горизонтального и вертикального расчленения влияют на особенности циркуляции. Циркуляция воздушных масс подчиняется распределению барических центров атмосферы.

Анализ барических карт Африки на уровне земной поверхности показывает, что основными барическими центрами материка, оказывающими влияние на особенности циркуляции, являются динамические субтропические антициклоны (Азорский, Южно-Атлантический и Южно-Индийский) и полоса пониженного давления в экваториальной зоне (экваториальная депрессия). Их положение и интенсивность зависят от сезона года и характера подстилающей поверхности. Летом в северном полушарии барические центры смещаются к северу, а зимой – к югу.

Январь (зима в Северном полушарии, лето – в Южном). Над Африкой на уровне моря область высокого давления в виде отрога Азорского антициклона, очерчиваемого изобарой 1020 Гпа, занимает север материка. В южном полушарии полоса высокого давления над материком разрывается вследствие сильного прогрева в летние месяцы и образования термической депрессии с давлением в центре 1009 Гпа. Термическая депрессия представлена в виде глубокой ложбины приэкваториальной депрессии, расположенной над центральными районами континента непосредственно у экватора и имеющей давление в центре 1008 Гпа. Над Мозамбикским проливом и Мадагаскаром наблюдается область пониженного давления (1010 Гпа), которая в основном является следствием влияния орографии, так как горный хребет, тянущийся вдоль Мадагаскара, служит значительным препятствием для пассатного потока. Область низкого давления наблюдается во все сезоны, но в январе она наиболее обширна. Это можно объяснить тем, что в январе здесь часто проходят циклоны.

В январе над территорией Северной Африки преобладающим воздушным потоком является северо-восточный пассат, или харматтан, обусловленный северной периферией Азорского антициклона. С северо-восточным пассатом на территорию поступает континентальный тропический воздух с очень низким влагосодержанием. В этот период в Северной Африке повсеместно сухой сезон. Харматтан иногда прорывается на побережье Гвинейского залива, вызывая здесь резкое уменьшение осадков. Однако это наблюдается редко. Как правило, Гвинейское побережье в январе находится под влиянием морского тропического воздуха (МТВ) – юго-западного муссона. Тем не менее, январь и здесь самый засушливый месяц в году. Дело в том, что юго-западный муссон отличается незначительной мощностью, и уже на высоте 1000-1500 м преобладают воздушные массы северо-восточного пассата. Поэтому зимние дожди выпадают только на склонах гор при благоприятной ориентации берега.