Курсовая работа: Якутия
Отличительная черта климата - выраженный антициклональный режим погоды зимой и частые вторжения воздушных масс со стороны Северного Ледовитого океана с очень малым содержанием водяного пара летом. Зима продолжительная, холодная и малоснежная, а лето короткое, на большей части территории засушливое с относительно высокими температурами.
Солнечное тепло, поступающее на земную поверхность, является одним из основных климатообразующих факторов. В свою очередь оно в значительной степени зависит от атмосферных процессов и особенностей подстилающей поверхности.
По сравнению с районами, лежащими на той же широте в Европейской части России и Западной Сибири, ресурсы солнечной энергии в Республике Саха оказываются больше. Это связано с соответствующими циркуляционными условиями, определяющими значительную повторяемость антициклональной погоды (с малой облачностью и высокой прозрачностью атмосферы).
Вследствие большой протяженности территории в широтном направлении (с севера на юг) величины годового прихода прямой радиации на горизонтальную поверхность при ясном небе изменяются в широких пределах от 3922 МДж/м2 на севере Якутии (Среднеколымск) до 4867 МДж/м2 на юге (Алдан).
Облачность снижает поступление прямой солнечной радиации в 2-3 раза и в то же время увеличивает рассеянную радиацию в среднем в 1,9 раза.
С ноября по январь в полярном бассейне коротковолновая радиация отсутствует (полярная ночь). На остальной части территории доля прямой радиации в суммарной в это время невелика и составляет 14% на севере и 33% на юге. Наиболее благоприятными для поступления прямой солнечной радиации являются март и апрель, в эти месяцы ее приход составляет от 44 до 67% возможного.
Минимальный приток радиации отмечается в декабре. Южнее полярного круга суммарная радиация изменяется в пределах 0-42 МДж/м2, прямая - в пределах 0-1 МДж/м2.
Для годового хода характерно резкое увеличение притока радиации с февраля к марту. Это обусловлено как увеличением высоты солнца и продолжительности дня, так и наименьшей облачностью и высокой прозрачностью атмосферы.
Радиационный баланс на большей части территории имеет отрицательное значение, начиная с октября, и только в центральных районах Якутии и юго-восточной части территории он положительный. Наибольшие отрицательные величины радиационного баланса отмечаются в декабре.
Переход радиационного баланса от отрицательного к положительному происходит в марте-апреле. Наибольшее значение положительного баланса наблюдается, в основном, в июне.
Циркуляционные процессы атмосферы над территорией Якутии определяются общей циркуляцией атмосферы Земли, но большое влияние оказывают и местные физико-географические условия.
Зимой над Азией воздух сильно выхолаживается, здесь формируется антициклональная область повышенного давления с замкнутой циркуляцией по часовой стрелке. Основным фактором, определяющим характер климата холодного периода Якутии, является отрог азиатского антициклона, почти полностью заполняющий территорию республики в это время. Продвижение циклонов с запада на восток на севере республики часто сопровождается сильными ветрами и продолжительными метелями.
В северо-восточной части территории потепление в зимнее время происходит при северо-восточных и восточных ветрах. Обычно оно обусловлена притоком теплых и влажных масс воздуха с Тихого океана. В юго-восточной части и в центральных районах Якутии значительное потепление вызывается выносом теплого влажного воздуха из районов Охотского моря в северо-западном направлении. В обоих случаях потепление чаще всего сопровождается снегопадами, отрог азиатского антициклона ослабляется.
В области отрога высокого давления формируется воздух, характеризующийся очень низкими температурами в приземном слое, чрезвычайной устойчивостью, мощными приземными инверсиями, малой влажностью и высокой прозрачностью воздуха.
При переходе к весне резко увеличивается западно-восточный перенос, циклоны смещаются с запада на восток; вынос тепла с востока встречается все реже, появляются случаи выхода циклонов с юга, приносящих значительные осадки, и с Западно-Сибирской низменности, в последнем случае циклоны приходят к устьям Лены и Яны.
Летом на большей части территории Якутии устанавливается размытое барическое поле без ярко выраженной циклоничности или антициклоничности. Область повышенного давления занимает районы Арктического бассейна и морей Тихого океана. Отрог пониженного давления южно-азиатского минимума направлен на северо-восток в сторону Оймяконского нагорья, где образуется самостоятельное ядро пониженного давления (1004-1003 гПа).
Влияние центров сказывается то в развитии гребня высокого давления со стороны Охотского моря, то в распространении антициклона с севера (последний несет похолодание до заморозков), то в выходе циклонов с запада, несущих основную массу осадков. Значительные осадки приносят встречающиеся реже южные циклоны.
Осенью серии циклонов с запада все чаще заменяются антициклоном, формирующимся в холодном воздухе в тылу последнего циклона. Антициклон приносит значительное похолодание. Выход циклонов с юго-запада и юга встречается все реже, зато все более и более сказывается влияние отрога вновь формирующегося азиатского антициклона.
Зимой распределение давления способствует развитию на большей части территории Республики Саха южных, юго-западных и западных ветров, направленных в сторону полярного бассейна, в юго-восточной части территории - в сторону Охотского моря. Зимний ветровой режим сохраняется с сентября по март.
На побережье морей, а также в юго-восточных районах республики летом ветры дуют в направлении, обратном зимнему, то есть имеют муссонный характер. На остальной территории преобладают северные, северо-восточные и западные ветры, а в юго-восточной части - южные. Летнее распределение направлений ветра продолжается с мая по август. В переходные сезоны, к которым относятся сентябрь и апрель, зимнее распределение направлений ветра сочетается с летним.
В условиях горно-холмистой поверхности Якутии направление ветра у земли зависит от речных и горных долин, вызывающих деформацию воздушного потока под влиянием рельефа.
В зимний сезон Якутия с характерным для нее антициклональным режимом отличается небольшими скоростями ветра, за исключением островной и прибрежной частей морей Лаптевых и Восточно-Сибирского, а также долины Лены вниз от устья Алдана, где скорости ветра составляют 5-7 м/сек. На большой части территории наименьшие скорости отмечаются в январе и феврале. Особенно малые значения скорости ветра (в среднем не больше 1-2 м/сек) наблюдаются в Центральной Якутии. В долинах рек Яна, Индигирка и др., в замкнутых котловинах в эти месяцы средние скорости ветра составляют 0,2-0,4 м сек. В Оймяконе с ноября по март вероятность штилей и ветров, имеющих скорость 1 м/сек, составляет 90%, достигая 96% в январе.
На большей части территории Республики Саха преобладают слабые и умеренные ветры: от 0 до 5 м/сек - около 93%, со скоростью от 0 до 1 м/сек - около 59%. Наибольшая вероятность малых скоростей ветра (до 2 м/сек} приходится на зимние месяцы, а умеренных скоростей (2-5 м/сек) - на летние. На островах полярных морей преобладают ветры со скоростью 4-5 м сек. На территории Якутии число дней с сильным ветром (15 м/сек и больше) колеблется в больших пределах 1-55 дней, наиболее часто наблюдаются сильные ветры на островах и побережьях морей Лаптевых и Восточно-Сибирского, а также а долине Лены (вниз от устья Алдана) и в зоне тундры. Увеличение числа дней с сильным ветром отмечается также на вершинах холмов, перевалах и в долинах рек, ориентированных направлении преобладающих ветров.
Распределение температуры воздуха в течение года тесно связано с распределением давления и ветра и с поступлением солнечной радиации. Кроме того, на формирование термического режима и распределение температурных характеристик большое влияние оказывает строение поверхности территории Якутии, а также степень удаленности отдельных районов от моря.
На большей части территории Якутии наиболее низкие температуры наблюдаются в январе, лишь в прибрежных районах температуры января и февраля близки, а на островах самым холодным является февраль. С ноября по февраль самые низкие температуры отмечаются в области отрога азиатского антициклона, в районах Оймякона и Верхоянска. Средние январские температуры здесь равны соответственно -50°С и -48,6°С.
Для холодного времени года, особенно с декабря по февраль, для большей части территории характерны слабые ветры и штили, которые обусловливают слабое перемешивание воздуха, а следовательно - слабый вертикальный теплообмен, поэтому здесь возникают мощные приземные инверсии (повышение температуры воздуха с высотой), которые усиливаются в горных районах.
В отдельные дни зимнего сезона температуры могут быть ниже -60°С почти на всей территории. Наиболее низкие значения температуры наблюдаются, в восточных горных районах, во впадинах, котловинах, в узких долинах и других понижениях с затрудненным стоком холодного воздуха. Минимальные температуры могут достигать рекордных значений в северном полушарии; -71°С в Оймяконе и -68°С в Верхоянске. На склонах гор и даже на небольших возвышенностях столь низкие температуры не наблюдаются благодаря инверсии. В южных и юго-западных районах минимальные температуры могут опускаться до -58°С-62°С. На побережьях морей и островах температуры не бывают ниже -46°С-52°С, При небольшом удалении от берега, а также в глубоких бухтах и заливах минимумы резко понижаются. В центральных районах минимальные температуры могут понижаться до -61°С-66°С.
В теплый период года отличительной чертой температурного режима большей части территории Якутии является быстрое нарастание средних суточных температур весной и быстрое их падение осенью. Самый теплый месяц - июль. В прибрежных районах и на островах июль и август имеют близкие температуры. С мая по август наиболее высокие температуры бывают в Центральной Якутии. Средняя температура июля в центральных, юго-западных и южных районах на сравнительно равнинных низменных местах около +17°С - +19°С.
К северу от р. Вилюй в низменных местах +12°С - +15°С, в на более высоких местах она еще ниже. Наиболее низкие температуры на равнинных местах в это время бывают на побережьях морей и на островах, где они в июле составляют +2°С - +4°С. В горных районах распределение температур очень пестрое благодаря различию высот, характеру рельефа и различным микроклиматическим факторам.