38. Класифікація кліматів Кеппенна –Треварта

Класифікація кліматів Кеппена — одна з найпоширеніших систем класифікації типів клімату.

Класифікація була розроблена німецьким кліматологом Володимиром Петровичем Кеппеном у1900 році (З деякими подальшими, зробленими ним самим, змінами в 1918 та 1936).

Вона грунтується на концепції, відповідно до якої найкращим критерієм типу клімату є те, які рослини ростуть на даній території в природних умовах^[1].

Класифікація кліматів, заснована на обліку режиму температури й опадів. Намічається 5 типів кліматичних зон, а саме: А — волога тропічна зона без зими; В — дві сухі зони, по одній в кожній півкулі; C — дві помірно теплі зони без регулярного снігового покриву; D — дві зони бореального клімату на материках з різко вираженими границями взимку і влітку; Ε — дві полярні області сніжного клімату. Межі між зонами проводяться за певним ізотермам найхолоднішого і найтеплішого місяців і за співвідношенням середньої річної температури і річної кількості опадів при обліку річного ходу опадів. Усередині зон типів А, С і D розрізняються клімати з сухою зимою (w), сухим літом (s) і рівномірною вологістю (f). Сухі клімати за співвідношенням опадів і температури діляться на клімати степів (BS) і клімати пустель (BW), полярні клімати — на клімат тундри (ЕТ) і клімат вічного (постійного) морозу (EF).

Таким чином, виходить 11 основних типів клімату (див. нижче). Для подальшої деталізації вводяться 23 додаткових ознаки і відповідні індекси (а, b, c, d і т. д.), основані на деталях у режимі температури й опадів. Багато типів кліматів за класифікайією кліматів Кеппена відомі під назвами, пов'язаними з характерною для даного типу рослинністю.

39. Мікроклімат та закономірності його формування

Мікроклі́мат (від мікро... і клімат) — клімат приземного шару повітря, обумовлений мікромасштабними відмінностями земної поверхні усередині місцевого клімату. Наприклад, в місцевому кліматі лісового масиву розрізняють мікроклімат лісових полян, узлісь тощо; в місцевому кліматі міста — мікроклімат площ, провулків, скверів, дворів і ін. Фітоклімат — атмосферні умови в середовищі поширення рослин: в травостої, в кронах дерев тощо.

З віддаленням від земної поверхні відмінності мікроклімату швидко нівелюються. Вони сильно залежать і від погоди, посилюючись в ясну тиху погоду і згладжуючись в похмуру погоду, у відсутності інсоляції і при вітрі.

Вивчення мікроклімату вимагає організації густої мережі спорадичних метеорологічних спостережень і зіставлення цих спостережень з свідченнями постійно діючої, опорної метеорологічної станції, що характеризує відповідний місцевий клімат. Широко практикуються мікрокліматичні зйомки з автомашин. Особливості М. необхідно враховувати при розміщенні с.-г. культур і просуванні їх в нові райони, проведенні різного роду меліорацій земель, впромисловому і цивільному будівництві тощо

Мікроклімат лісу. Вплив трав'яного покриву на умови в приземному шарі повітря, особливо на температуру, уже розглядалося в попередніх розділах. Тому про мікроклімат луків ми тут говорити не будемо. Розглянемо, однак, докладніше мікрокліматичні умови лісу. Під пологом лісу створюється свій мікроклімат або місцевий клімат, істотно відмінний від умов у навколишній відкритій місцевості. Крізь крони лісу сонячна радіація проникає в ослабленому ступені; у густому лісі вся або майже вся радіація буде розсіяною, а інтенсивність її - малою. Відповідно убуває й освітленість під пологом лісу. Роль діяльної поверхні в лісі переходить до крон. Температура вдень буде максимальної безпосередньо над кронами лісу. Тут вона значно вище, ніж на тому ж рівні у відкритій місцевості. Всередині лісу вдень (у літню пору) температура значно нижче, ніж над кронами. Вночі ж крони сильно охолоджуються випромінюванням, і тому максимум температури по вертикалі спостерігається в цей час на висоті 1-2 м над ними. Мінімум температури спостерігається не на рівні крон, а усередині лісу, так як холодне повітря стікає з висоти крон униз. Звичайно, як радіаційний, так і тепловий режим у лісі залежить від віку і зімкнутості лісу, від порід дерев і інших біологічних чинників. Влітку в лісі вдень холодніше, ніж у полі, уночі тепліше. Узимку умови складніше, але в загальному різниця температур між лісом і поле майже відсутня. У середньому річному ліс декілька холодніше, ніж поле. Річні амплітуди температури в лісі трохи зменшені. Відносна вологість у лісі підвищена в порівнянні з вологістю в полі на декілька відсотків. Улітку ця різниця найбільша, взимку вона майже відсутня. Як відносна, так і абсолютна вологість улітку найбільша в кронах дерев. При зустрічі вітрового потоку з лісом повітря в більшій частині обтікає ліс зверху. Тому над кронами швидкість вітру сильніше, ніж на тій же висоті у відкритій місцевості. Усередині лісу, у міру видалення від узлісся, швидкість вітру зменшується. У вертикальному напрямку швидкість вітру особливо сильно убуває в межах крон. Під кронами вітер рівномірно слабкий, а в межах нижнього метра над земною поверхнею швидкість убуває до нуля. Ліс випаровує не сильніше, а, мабуть, слабкіше, ніж добре розвинута лучна рослинність або польові культури. Однак випар із крон лісу відбувається більш тривалий час. Безпосередній випар із ґрунту в лісі невеликий; головну роль грає транспірація крон, а також випар опадів, затриманих кронами. Важливо, що ліс випаровує воду, отриману коренями дерев із досить глибоких горизонтів; тому верхній шар ґрунту в лісі більш вологий, ніж у полі. У всякому разі, ліс не може істотно збільшувати внутрішній вологообмін і збільшувати кількість опадів, що випадають на суші. Але, мабуть, ліс може дещо збільшувати опади над даним лісовим районом і в його околиці іншим шляхом. Наприклад, збільшуючи шорсткість підстилаючої поверхні, ліс викликає підйом повітря, що переходить із поля на ліс, збільшує турбулентність, а тим самим підсилює і конденсацію. По деяких розрахунках, збільшення опадів лісом може складати десятки міліметрів за рік. Мабуть, відіграє роль не тільки загальна площа заліснення, але і протяжність лісових узлісь. Іншими словами, чим більш плямистий розподіл лісу, тим більше його вплив на випадання опадів. Сніг розподіляється в лісі рівномірніше, ніж на відкритому місці, і щільність його в лісі менше внаслідок ослаблення тут вітру. Правда, у густих хвойних лісах багато снігу залишається на кронах дерев, а потім випаровується з них або зноситься вітром. Танення снігу в лісі уповільнено, а ґрунт під високим і пухким сніговим покривом промерзає на меншу глибину, ніж у полі.

Мікроклімат міста Велике сучасне місто сильно впливає на клімат. Воно створює свій місцевий клімат, а на окремих його вулицях і площах створюються своєрідні мікрокліматичні умови, обумовлені міською забудовою, покриттям вулиць, розподілом зелених насаджень і ін. За рахунок збільшення мутності може втрачатися до 20 % сонячної радіації. Це зниження ще підсилюється високою забудовою у вузьких вулицях. Внаслідок тієї ж пелени диму і пилу на території міста знижене ефективне випромінювання, а відповідно, і нічне вихолоджування. З іншого боку, у місті до розсіяної радіації приєднується радіація, відбита стінами і бруківкою. Дахи і стіни будинків, бруківка й ін., поглинаючи радіацію, нагріваються протягом дня сильніше, ніж ґрунт і тому віддають тепло повітрю, особливо ввечері. Тому температура повітря в містах у 70-80% випадках вище, ніж у сільській місцевості; у великих містах середні річні температури вище на 1 °С і більше. Особливо підвищує місто мінімальні температури. Різниця мінімальних температур на міській і заміській станціях може досягати декількох градусів. З ростом міста, тобто зі збільшенням його забудови, температура в місті зростає. Випар, а відповідно, і вологість у місті зменшені внаслідок покриття вулиць і стоку води в каналізацію. Тому що територія міста нагріта більше, ніж навколишня місцевість, і має більшу шорсткість, над містом підсилюється конвекція і більше розвиваються хмари, що також зменшує число годин сонячного сяйва і кількість ясних днів. Спостерігається і збільшення опадів над містом. Система міських вулиць і площ приводить до змін напрямку вітру в місті. Вітер переважно направляється уздовж вулиць. У загальному швидкість вітру в місті слабшає, але у вузьких вулицях підсилюється; на вулицях і перехрестях легко виникають пилові вихори і поземки. У тиху антициклонічну погоду на перегрітій території міста спостерігається явище так званого міського бризу. Слабкі вітри спрямовані вдень від навколишньої місцевості до центру міста при посиленні висхідного руху повітря над містом. Якщо загальний перенос повітря досить сильний, це явище непомітно. При стійкій стратифікації атмосфери, особливо при інверсіях температури, дим може накопичуватися в приземному шарі атмосфери в такій кількості, що робить шкідливу фізіологічну дію. Відоме задимлене повітря великих портових і промислових міст. Отруйні дими і гази, що є відходами виробництва, можуть накопичуватися в нижніх шарах, особливо якщо цьому сприяє рельєф місцевості, і приводити до масових отруєнь, як це траплялося, наприклад, у містах Рурської області. Автомобільний транспорт вносить найбільший внесок у забруднення повітря міст. У Лос-Анджелесі, дуже великому місті з розвитою промисловістю і величезною кількістю автомобілів (понад 3 млн.), за добу надходить у повітря до 40 т твердих часток, 450 т окису сірки і 190 т окису азоту.

Тумани і смоги в містах Під впливом домішок, концентрація яких у повітрі міст різко збільшена, у містах частіше (до 2-3 разів) спостерігаються погіршені умови видимості (менше 10 км) - явище називане серпанком. Вуглеводні й азотисті з'єднання, що викидаються в першу чергу автотранспортом, під впливом опромінення сонячною радіацією нерідко, особливо в низьких широтах, перетерплюють хімічні зміни і набувають коричневого забарвлення. Так виникає явище, називане фотохімічним смогом, що робить особливо шкідливий вплив на людину (насамперед, на очі), тварин і рослинність. У ряді міст США, Японії, Західної Європи, Туреччини й ін. фотохімічний смог спостерігається по декілька десятків днів у році (у Лос-Анджелесі, наприклад, у середньому 70 днів). Широко поширена думка про те, що не тільки повторювальність серпанків, але і туманів у містах більше, ніж в округах. У дійсності, як випливає з аналізу спостережень, повторювальність туманів (метеорологічна дальність видимості в котрих, відповідно до визначення, менше 1 км) у великих містах не тільки не більше, але й істотно менше (до 2-3 разів), ніж у їхніх околицях. Підкреслимо, що мова йде про міста, у яких сформувався стійкий «острів» тепла з різницею температур повітря між містом і околицями в середньому більше 1 °С. Таким чином, як дані спостережень за туманом, так і за дальністю видимості вказують на те, що у великому місті тумани і сильно погіршена видимість (котра й обумовлена переважно утворенням туману) спостерігаються до 2-3 разів рідше, ніж в околицях його.