Распределение тепла по земной поверхности

Если бы тепловой режим географической оболочки определялся только распределением солнечной радиации без переноса ее атмосферой и гидросферой, то на экваторе температура воздуха была бы 39⁰С, а на полюсе -44⁰С. Уже на широте 50⁰ с.ш. и ю.ш. начиналась бы зона вечного мороза. Однако действительная температура на экваторе составляет около 26⁰С, а на северном полюсе -20⁰С.

До широт 30⁰ солярные температуры выше фактических, т. е. в этой части земного шара образуется избыток солнечно тепла. В средних, а тем более в полярных широтах фактические температуры выше солярных, т. е. эти пояса Земли получают дополнительное к солнечному тепло. Оно поступает из низких широт с океаническими (водными) и тропосферными воздушными массами в процессе их планетарной циркуляции.

Таким образом, распределение солнечного тепла, как и его усвоение, происходит не в одной системе — атмосфере, а в системе более высокого структурного уровня — атмосфере и гидросфере.

Анализ распределения тепла в гидросфере и атмосфере позволяет сделать следующие обобщающие выводы:

• 1. Южное полушарие холоднее северного, так как туда меньше поступает адвективного тепла из жаркого пояса.
• 2. Солнечное тепло расходуется главным образом над океанами на испарение воды. Вместе с паром оно перераспределяется как между зонами, так и внутри каждой зоны, между материками и океанами.
• 3. Из тропических широт тепло с пассатной циркуляцией и тропическими течениями поступает в экваториальные. Тропики теряют до 60 ккал/см² в год, а на экваторе приход тепла от конденсации составляет 100 и более кал/см² в год.
• 4. Северный умеренный пояс от теплых океанских течений, идущих из экваториальных широт (Гольфстрим, Куровиво), получает на океанах до 20 и более ккал/см² в год.
• 5. Западным переносом с океанов тепло переносится на материки, где умеренный климат формируется не до широты 50⁰, а намного севернее полярного круга.
• 6. В южном полушарии тропическое тепло получают только Аргентина и Чили; в Южном океане циркулируют холодные воды Антарктического течения.

В январе огромная область положительных температурных аномалий находится в Северной Атлантике. Она простирается от тропика до 85⁰ с.ш. и от Гренландии до линии Ямал-Черное море. Максимального превышения фактические температуры над среднеширотной достигают в Норвежском море (до 26⁰С). Британские острова и Норвегия теплее на 16⁰С, Франция и Балтийское море — на 12⁰С.

В Восточной Сибири в январе образуется столь же большая и ярко выраженная область отрицательных температурных аномалий с центром в Северо-Восточной Сибири. Здесь аномалия достигает -24⁰С.

В северной части Тихого океана также находится область положительных аномалий (до 13⁰С), а в Канаде — отрицательных (до -15⁰С).

Распределение тепла на земной поверхности на географических картах при помощи изотерм. Существуют карты изотерм года и каждого месяца. Эти карты достаточно объективно иллюстрируют тепловой режим той или иной местности.

Тепло на земной поверхности распределено зонально-регионально:

• 1. Средняя многолетняя самая высокая температура (27⁰С) наблюдается не на экваторе, а на 10⁰ с.ш. Эта наиболее теплая параллель называется термическим экватором.
• 2. В июле термический экватор смещается на северный тропик. Средняя температура на этой параллели равна 28,2⁰С, а в самых жарких районах (Сахара, Калифорния, Тар) она достигает 36⁰С.
• 3. В январе термический экватор сдвигается в южное полушарие, но не так значительно, как в июле в северное. Самой теплой параллелью (26,7⁰С) в среднем оказывается 5⁰ ю.ш., но самые жаркие районы находятся еще южнее, т. е. на материках Африки и Австралии (30⁰С и 32⁰С).
• 4. Температурный градиент направлен к полюсам, т. е. температура к полюсам понижается, причем в южном полушарии значительнее, чем в Северном. Разница между экватором и Северным полюсом составляет 27⁰С зимой 67⁰С, а между экватором и Южным полюсом летом 40⁰С, зимой 74⁰С.
• 5. Падение температуры от экватора к полюсам неравномерное. В тропических широтах оно происходит очень медленно: на 1⁰ широты летом 0,06−0,09⁰С, зимой 0,2−0,3⁰С. Вся тропическая зона в температурном отношении оказывается весьма однородной.
• 6. В северном умеренном поясе ход январских изотерм очень сложен. Анализ изотерм выявляет следующие закономерности:
  • — в Атлантическом и Тихом океанах значительна адвекция тепла, связанная с циркуляцией атмосферы и гидросферы;
  • — примыкающая к океанам суша — Западная Европа и Северо-Западная Америка — имеют высокую температуру (на побережье Норвегии 0⁰С);
  • — огромный массив суши Азии сильно выхоложен, на нем замкнутые изотермы очерчивают очень холодную область в Восточной Сибири, до — 48⁰С.
  • — изотермы в Евразии идут не с Запада на Восток, а с северо-запада на юго-восток, показывая, что температуры падают в направлении от океана вглубь материка; через Новосибирск проходит та же изотерма, что и по Новой Земле (-18⁰С). На Аральском море также холодно, как и на Шпицбергене (-14⁰С). Подобная картина, но несколько в ослабленном виде, наблюдается и в Северной Америке;
• 7. Июльские изотермы идут достаточно прямолинейно, т.к. температура на суше определяется солнечной инсоляцией, а перенос тепла по океану (Гольфстрим) летом на температуру суши заметно не влияет, ибо она нагрета Солнцем. В тропических широтах заметно влияние холодных океанских течений, идущих вдоль западных берегов материков (Калифорнийское, Перуанское, Канарское и др.), которые охлаждают прилегающую к ним сушу и вызывают отклонение изотерм в сторону экватора.
• 8. В распределении тепла по земному шару отчетливо выражены следующие две закономерности: 1) зональность, обязанная фигуре Земли; 2) секторность, обусловленная особенностями усвоения солнечного тепла океанами и материками.
• 9. Средняя температура воздуха на уровне 2 м для всей Земли составляет около 14⁰С, январская 12⁰С, июльская 16⁰С. Южное полушарие в годовом выводе холоднее северного. Средняя температура воздуха в северном полушарии составляет 15,2⁰С, в южном — 13,3⁰С. Средняя температура воздуха для всей Земли совпадает приблизительно с температурой, наблюдающейся около 40⁰ с.ш. (14⁰С).