8.3. Висотна кліматична зональність

Стисло розглянемо вертикальну, чи висотну, кліматичну зональність. Це явище полягає в тому, що в горах швидка зміна метеорологічних елементів з висотою створює швидку зміну всього комплексу кліматичних умов, завдяки чому створюються, знаходячись одна над одною, кліматичні зони (або пояса) з відповідною зміною рослинності. Ця зміна висотних кліматичних зон подібна зміні кліматичних зон у широтному напрямку. Різниця, однак, у тому, що для змін, які у горизонтальному напрямку відбуваються протягом тисяч кілометрів, у горах потрібна зміна висоти тільки на кілометри.

При цьому типи рослинності в горах змінюються в наступному порядку. Спочатку йдуть листяні ліси, однак у сухих кліматах вони починаються не від підніжжя гір, а з деякої висоти, де температура падає, а опади зростають настільки, наскільки це потрібно для виростання деревної рослинності. Потім йдуть хвойні ліси, кущі, альпійська рослинність із трав і сланких чагарників, далі, за сніговою лінією, знаходиться зона постійного снігу і льоду.

Верхня межа лісу в районах із сухим континентальним кліматом піднімається вище, ніж у районах з вологим океанічним кліматом. На екваторі вона досягає 3800 м, а в сухих районах субтропіків – вище 4500 м. Але від помірних широт до полярних, межа лісу швидко знижується в зв’язку з тим, що виростання лісу обмежене середньою липневою температурою біля +10…+12°С. Зрозуміло, що в тундрі лісу взагалі немає. Уся зміна висотних кліматичних зон в горах за полярним колом зводиться до зміни зони тундри на зону постійного морозу.

Межа землеробства в горах близька до границі лісу. В сухому континентальному кліматі вона проходить значно вище, чим у морському. У помірних широтах ця межа – порядку 1500 м. У тропіках і субтропіках польові культури доходять до висот порядку 4000 м, а на Тибетському нагір’ї - навіть вище 4600 м.

При зміні висотних кліматичних зон зберігаються загальні закономірності клімату, властиві тій широтній зоні, у якій знаходиться дана гірська система. Так, вище снігової лінії в горах тропічної зони річна амплітуда температури залишається характерно малою.

8.4. Мікроклімат і методи його дослідження

Під словом мікроклімат мають на увазі місцеві особливості клімату, які суттєво змінюються вже на невеликих відстанях. У тому самому географічному районі, з одним спільним типом клімату, спостерігаються різні варіанти мікроклімату над близькими ділянками земної поверхні, різними по будівлі і властивостям. Над лугом і сусіднім лісом, над ріллею і болотом, над рівним степом і в балці, поблизу озера й у віддаленні від нього атмосферні умови будуть у більшому чи меншому ступені розрізнятися. Це і значить, що у вказаних місцях, при одному загальному типі клімату, буде різний мікроклімат.

Мікрокліматичні розходження залежать від дрібномасштабних розходжень у будівлі і властивостях підстилаючої поверхні. Вони слабкі порівняно з тими особливостями клімату, що створюються впливом інших, великомасштабних географічних факторів. Зупинимося на мікрокліматичному впливові підстилаючої поверхні.

Для мікроклімату відіграють роль експозиція підстилаючої поверхні відносно сторін світу, нерівності мікрорельєфу, ступінь вологості ґрунту, особливості рослинного покриву, що в свою чергу, визначає розходження в поглиненій радіації, в ефективному випромінюванні й у радіаційному балансі поверхні, а також в умовах нерадіаційного обміну між поверхнею й атмосферою. У результаті будуть спостерігатися мікрокліматичні розходження в режимі температури і вологості повітря, а також у випаровуванні.

Мікрорельєф і розходження в шорсткості земній поверхні можуть обумовлювати мікрокліматичні розходження в режимі вітру. В меншому ступені виявляються мікрокліматичні розходження в режимі хмарності й опадів. Наприклад, над значним по розмірах озером у теплий час року може відбуватися часткове розсіювання купчастих хмар. Відомо також зменшення хмарності і опадів на плоских узбережжях морів. У холодний час року хмари конвекції, навпаки, можуть виникати над відкритими водяними поверхнями. У різних умовах погоди мікрокліматичні розходження можуть бути виражені краще або гірше. Наприклад, температурні розходження будуть найбільшими в сонячну і тиху погоду, розходження у вітрі - при сильному вітрі і т.п.

Утворення різних видів туманів і їх кліматичний режим також залежать від мікро розходжень земної поверхні. Наприклад, у низині чи поблизу болота повторюваність туманів може бути істотно більше, ніж у сусідній відкритій місцевості (за рахунок надземних туманів). Над великими ріками надземні тумани виникають рідше, ніж над сусідньої місцевістю, але більш можливе виникнення туманів випаровування. У великих містах повторюваність туманів збільшена, порівняно з заміськими місцевостями.

Коли мова йде про такі великі об’єкти, як узбережжя чи місто, іноді уникають користуватися терміном «мікроклімат» і говорять про місцевий клімат, однак точного кількісного розмежування цих термінів не існує. До явищ місцевого клімату варто віднести, наприклад, бризи і гірсько-долинні вітри, сюди ж можна віднести і багато кліматичних розходжень в середині гірських систем.

Термін клімат можна розуміти як клімат географічного ландшафту, визначений за показниками декількох метеостанцій, розташованих у типових ділянках цього ландшафту (наприклад, клімат Південного берега Криму). Під місцевим кліматом можна розуміти клімат визначеного географічного урочища усередині даного ландшафту, який цілком характеризується даними однієї метеорологічної станції, розташованої в цьому урочищі (наприклад, міста Ялти). Мікроклімат же варто розглядати як клімат фації усередині даного урочища (наприклад, ялтинської набережної).

Мікрокліматичні розходження залежать від неоднорідності підстилаючої поверхні на порівняно невеликих відстанях. Тому в основній своїй частині вони поширюються на шар повітря, найближчий до земної поверхні. Мікрокліматичні розходження температури і вологості можуть бути простежені і за показниками приладів на стандартній висоті спостережень. Але значно яскравіше вони будуть виявлятися в більш близькому до ґрунту приземному шарі повітря. Тому для встановлення мікрокліматичних розходжень потрібні спостереження на різних висотах усередині приземного шару повітря. Деякою мірою мікроклімат ототожнюється з кліматом приземного шару повітря. Але мікрокліматичні розходження можуть існувати в меншому ступені і на більш високих рівнях. Тому мікрокліматичні спостереження проводять і в шарах вище 2 м (до декількох десятків метрів). Навіть під терміном “приземний шар” іноді розуміють шар у кілька десятків метрів над земною поверхнею. Виявлення мікрокліматичних розходжень у такому шарі також може становити інтерес з погляду садівництва або лісового господарства: адже плодові й інші дерева можуть далеко виходити за межі двометрового шару.

У явищах місцевого клімату, таких як бризи чи гірсько-долинні вітри, зустрічається ще більше вертикальне розташування. Бризи, як ми вже знаємо, мають вертикальну потужність в сотні метрів.