Альпийский климат
Альпийский климат — типичный климат для возвышенностей над линией деревьев , где деревья не растут из-за холода. Этот климат также называют горным климатом или высокогорным климатом .
Определение [ править ]
Существует несколько определений альпийского климата.
В классификации климата Кеппена альпийский и горный климат входят в группу E вместе с полярным климатом , где ни в одном месяце средняя температура не превышает 10 ° C (50 ° F). [1]
Согласно системе жизненных зон Холдриджа , существует два горных климата, которые препятствуют росту деревьев:
а) высокогорный климат,это происходит, когда средняя биотемпература в месте составляет от 1,5 до 3 ° C (от 34,7 до 37,4 ° F). Альпийский климат в системе Холдриджа примерно эквивалентен самому теплому климату тундры (ET) в системе Кеппена.
б) альварный климат, самый холодный горный климат, поскольку биотемпература колеблется от 0 °C до 1,5 °C (биотемпература никогда не может быть ниже 0 °C). Он более или менее соответствует самому холодному климату тундры, а климату ледниковой шапки также (EF).
Холдридж пришел к выводу, что чистая первичная продуктивность растений прекращается, когда растения переходят в состояние покоя при температуре ниже 0 ° C (32 ° F) и выше 30 ° C (86 ° F). [2] Поэтому он определил биотемпературу как среднее значение всех температур, но со всеми температурами ниже точки замерзания и выше 30 °C, скорректированными до 0 °C; то есть сумма неотрегулированных температур делится на количество всех температур (включая как отрегулированные, так и неотрегулированные).
Изменчивость альпийского климата в течение года зависит от широты места. В тропических океанических местах, таких как вершина Мауна-Лоа , температура примерно постоянна в течение года. [3] В местах средних широт, таких как гора Вашингтон в Нью-Гэмпшире , температура меняется в зависимости от сезона, но никогда не бывает очень теплой. [4] [5]
Причина [ править ]
Температурный профиль атмосферы является результатом взаимодействия излучения и конвекции . Солнечный свет видимого спектра падает на землю и нагревает ее. Земля затем нагревает воздух на поверхности. Если бы излучение было единственным способом передачи тепла от земли в космос, парниковый эффект газов в атмосфере поддерживал бы температуру земли примерно 333 К (60 ° C; 140 ° F), а температура падала бы экспоненциально с высотой. [6]
Однако когда воздух горячий, он имеет тенденцию расширяться, что снижает его плотность. Таким образом, горячий воздух имеет тенденцию подниматься вверх и передавать тепло вверх. Это процесс конвекции . Конвекция приходит в равновесие, когда порция воздуха на данной высоте имеет ту же плотность, что и окружающая ее среда. Воздух — плохой проводник тепла, поэтому часть воздуха будет подниматься и опускаться, не обмениваясь теплом. Это известно как адиабатический процесс , который имеет характерную кривую зависимости давления от температуры. По мере снижения давления температура снижается. Скорость снижения температуры с высотой известна как адиабатический градиент , который составляет примерно 9,8 °C на километр (или 5,4 °F на 1000 футов) высоты. [6]
Наличие воды в атмосфере усложняет процесс конвекции. Водяной пар содержит скрытую теплоту парообразования . Когда воздух поднимается и охлаждается, он в конечном итоге становится насыщенным и не может удерживать необходимое количество водяного пара. Водяной пар конденсируется (образуя облака ) и выделяет тепло, которое изменяет скорость градиента от сухоадиабатического градиента к влажно-адиабатическому градиенту (5,5 ° C на километр или 3 ° F на 1000 футов). [7] Фактическая скорость отклонения, называемая скоростью отклонения от окружающей среды , не является постоянной (она может колебаться в течение дня или в зависимости от сезона, а также в зависимости от региона), но нормальная скорость отклонения составляет 5,5 ° C на 1000 м (3,57 ° F на 1000 футов). [8] [9] Таким образом, подъем на гору на 100 метров (330 футов) примерно эквивалентен перемещению на 80 километров (50 миль или 0,75° широты ) к полюсу. [10] Однако эта связь является лишь приблизительной, поскольку местные факторы, такие как близость к океанам , могут радикально изменить климат. [11] По мере увеличения высоты основной формой осадков становится снег , а ветры усиливаются. Температура продолжает падать до тропопаузы на высоте 11 000 метров (36 000 футов), где она не снижается дальше. Это выше самой высокой вершины .
Распространение [ править ]
Хотя эта классификация климата охватывает лишь небольшую часть поверхности Земли, альпийский климат широко распространен. Они присутствуют в Гималаях , Тибетском нагорье , Ганьсу , Цинхае и Горном Ливане. [12] в Азии ; Альпы Кантабрийские , Урал , Пиренеи , горы и Сьерра-Невада в Европе ; Анды ; в Америке Южной Сьерра -Невада , Каскадный хребет , Скалистые горы , северные Аппалачи ( Адирондак и Уайт-Маунтинс ) и Транс-Мексиканский вулканический пояс в Северной Америке ; Южные Альпы в Новой Зеландии ; горы Снежные в Австралии ; возвышенности Атласских гор , Эфиопского нагорья Восточного нагорья Африки ; и центральные части Борнео и Новой Гвинеи ; и вершины горы Пико в Атлантике [13] и Мауна-Лоа в Тихом океане .
Самая низкая высота альпийского климата резко варьируется в зависимости от широты. Если альпийский климат определяется линией деревьев, то он встречается на высоте всего 650 метров (2130 футов) на 68 ° с.ш. в Швеции. [14] а на горе Килиманджаро в Танзании линия деревьев находится на высоте 3950 метров (12 960 футов). [14]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Макнайт, Том Л; Хесс, Даррел (2000). «Климатические зоны и типы: система Кеппена» . Физическая география: оценка ландшафта . Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Прентис-Холл. стр. 235–7 . ISBN 978-0-13-020263-5 .
- ^ Луго, А.Е. (1999). «Жизненные зоны Холдриджа на территории Соединенных Штатов в связи с картографированием экосистем» . Журнал биогеографии . 26 (5): 1025–1038. Бибкод : 1999JBiog..26.1025L . дои : 10.1046/j.1365-2699.1999.00329.x . S2CID 11733879 . Проверено 27 мая 2015 г.
- ^ «Период рекордных ежемесячных климатических сводок» . СКЛОН МАУНА-ЛОА, ОБС, ГАВАЙИ . НОАА . Проверено 5 июня 2012 г.
- ^ «Название станции: NH MT WASHINGTON» . Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Проверено 9 июня 2014 г.
- ^ «Климатические нормы ВМО для горы ВАШИНГТОН, штат Нью-Гэмпшир, 1961–1990 годы» . Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Проверено 9 июня 2014 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Гуди, Ричард М.; Уокер, Джеймс К.Г. (1972). «Температура атмосферы» (PDF) . Атмосфера . Прентис-Холл. Архивировано из оригинала (PDF) 29 июля 2016 г. Проверено 2 мая 2016 г.
- ^ «Скорость сухоадиабатического отклонения» . tpub.com. Архивировано из оригинала 3 июня 2016 г. Проверено 2 мая 2016 г.
- ^ «Адиабатическая скорость отклонения» . Сборник химической терминологии ИЮПАК . ИЮПАК . 2009. doi : 10.1351/goldbook.A00144 . ISBN 978-0-9678550-9-7 .
- ^ Доммаш, Дэниел О. (1961). Аэродинамика самолета (3-е изд.) . Питман Паблишинг Ко. с. 22.
- ^ «Горная среда» (PDF) . Всемирный центр мониторинга охраны природы Программы ООН по окружающей среде. Архивировано из оригинала (PDF) 25 августа 2011 г.
- ^ «Факторы, влияющие на климат» . Сеть Соединенного Королевства по изменению окружающей среды. Архивировано из оригинала 16 июля 2011 г.
- ^ Макколл, RW (14 мая 2014 г.). Энциклопедия мировой географии - Том 1 . Факты в файле, Incorporated. п. 537. ИСБН 9780816072293 .
- ^ «Климатический атлас архипелагов Канарских островов, Мадейры и Азорских островов» (PDF) . ИПМА , АЕМЕТ . Проверено 17 июня 2021 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Кернер, Ч. (1998). «Повторная оценка положения линий деревьев на большой высоте и их объяснение» (PDF) . Экология . 115 (4): 445–459. Бибкод : 1998Oecol.115..445K . CiteSeerX 10.1.1.454.8501 . дои : 10.1007/s004420050540 . ПМИД 28308263 . S2CID 8647814 . Архивировано из оригинала (PDF) 11 сентября 2006 г. Проверено 5 августа 2015 г.
