Субтропические пояса и климатические зоны Земли

Введение

Географическая и климатическая зона

Субтропические зоны, или субтропики, – это географические и климатические зоны, расположенные к северу и югу от тропиков. Географически они являются частью умеренных зон обоих полушарий и охватывают средние широты примерно от 35° северной и южной широты. В этом диапазоне располагаются пояса высокого давления. Субтропический климат часто характеризуется жарким летом и мягкой зимой с редкими заморозками. Большинство субтропических климатов относится к двум основным типам: влажный субтропический (климатическая классификация Кёппена: Cfa/Cwa), где осадки часто концентрируются в самые теплые месяцы, например, в Юго-Восточном Китае и на юго-востоке Соединенных Штатов, и климат с сухим летом, или средиземноморский (климатическая классификация Кёппена: Csa/Csb), где сезонные осадки концентрируются в более прохладные месяцы, как, например, в Средиземноморском бассейне или Южной Калифорнии. Субтропический климат также может встречаться на больших высотах в тропиках, например, на южной оконечности Мексиканского нагорья и в городе Далат во Вьетнамском центральном нагорье. Шесть климатических классификаций используют этот термин для определения различных температурных и осадковых режимов на планете Земля. Значительная часть пустынь мира находится в субтропиках, поскольку именно там располагается полупостоянный субтропический антициклон (обычно в глубине континентов, на юго-западных склонах). Районы, прилегающие к теплым океанам (обычно на юго-восточных склонах континентов), характеризуются жарким и влажным летом с частыми (но кратковременными) конвективными осадками (тропические циклоны также могут вносить вклад в годовое количество осадков). Районы, прилегающие к прохладным океанам (обычно на юго-западных склонах континентов), подвержены туманам, засухе и сухим летам. В субтропиках выращивают такие растения, как пальмы, цитрусовые, манго, фисташки, личи и авокадо.

Определение

Тропики исторически определялись как область, расположенная между тропиком Рака и тропиком Козерога, соответственно на северной и южной широтах. По данным Американского метеорологического общества, полярная граница субтропиков находится на широтах примерно 35° северной и южной широты, соответственно. Для определения субтропического климата использовалось несколько методов, зависящих от используемой климатической системы. Наиболее известна климатическая классификация Треварты, которая определяет субтропический регион как область, где по крайней мере восемь месяцев имеют среднюю температуру выше и по крайней мере один месяц – среднюю температуру ниже . Согласно немецким климатологам Карлу Троллю и Карльхейнцу Паффену, теплые умеренные зоны характеризуются равнинными и холмистыми ландшафтами со средней температурой самого холодного месяца между и в Северном полушарии и между и в Южном полушарии, исключая океанический и континентальный климат. Согласно климатической классификации Тролля-Паффена, существует одна большая субтропическая зона, называемая теплой умеренной субтропической зоной, которая подразделяется на семь более мелких областей. Согласно классификации климата Э. Неефа, субтропическая зона делится на две части: области с дождливыми зимами на западных склонах и восточный субтропический климат. Согласно классификации климата Вильгельма Лауэра и Питера Франкенберга, субтропическая зона делится на три части: резко континентальную, континентальную и морскую. Согласно классификации климата Зигмунда/Франкенберга, субтропический климат является одной из шести климатических зон в мире. Лесли Холдридж определял субтропический климат как климат со среднегодовой биотемпературой между линией мороза или линией критической температуры, от 16 °C до 18 °C (в зависимости от местоположения в мире) и 24 °C. Линия мороза отделяет теплый умеренный регион от субтропического. Она представляет собой границу между двумя основными физиологическими группами растений. Большинство растений чувствительны к низким температурам на более теплой стороне линии и могут быть повреждены заморозками, поскольку не приспособлены к перенесению холода. На более холодной умеренной стороне линии вся флора адаптирована к переживанию периодов различной продолжительности низких температур, либо в виде семян у однолетних растений, либо в виде многолетних растений, способных выдерживать холод. Диапазон 16 °C–18 °C часто "упрощается" до 17 °C. Субтропический климат по Холдриджу в значительной степени соответствует самым теплым субтропическим и менее теплым тропическим климатам, как определено классификациями климата Кёппена-Гейгера или Треварты. Однако Владмир Кёппен различал жаркий или субтропический и тропический (полузасушливый) климат (BWh или BSh) со средней годовой температурой, превышающей или равной , от холодного или умеренного (полузасушливого) климата (BWk или BSk) со средней годовой температурой ниже . Это определение, хотя и ограничено засушливыми регионами, почти аналогично определению Холдриджа.

The tropics have been historically defined as lying between the Tropic of Cancer and Tropic of Capricorn, at latitudes north and south, respectively. According to the American Meteorological Society, the poleward fringe of the subtropics is at latitudes approximately 35° north and south, respectively. Several methods have been used to define the subtropical climate depending on the climate system used. The most well known is the Trewartha climate classification, which defines a subtropical region as one that has at least eight months with a mean temperature greater than and at least one month with a mean temperature under
German climatologists Carl Troll and Karlheinz Paffen defined warm temperate zones as plain and hilly lands having an average temperature of the coldest month between and in the Northern Hemisphere and between and in the Southern Hemisphere, excluding oceanic and continental climates. According to the Troll Paffen climate classification, there generally exists one large subtropical zone named the warm temperate subtropical zone, which is subdivided into seven smaller areas. According to the E. Neef climate classification, the subtropical zone is divided into two parts: rainy winters of the west sides and eastern subtropical climate. According to the Wilhelm Lauer & Peter Frankenberg climate classification, the subtropical zone is divided into three parts: high continental, continental, and maritime. According to the Siegmund/Frankenberg climate classification, subtropical is one of six climate zones in the world. Leslie Holdridge defined the subtropical climates as having a mean annual biotemperature between the frost line or critical temperature line, 16 °C to 18 °C (depending on locations in the world), and 24 °C. The frost line separates the warm temperate region from the subtropical region. It represents the dividing line between two major physiological groups of evolved plants. Most of the plants are sensitive to low temperatures on the warmer side of the line. They can be killed back by frosts as they have not evolved to withstand periods of cold. On the colder temperate side of the line, the total flora is adapted to survive periods of variable lengths of low temperatures, whether as seeds in the case of the annuals or as perennial plants that can withstand the cold. The 16 °C–18 °C segment is often "simplified" as 17 °C
The Holdridge subtropical climates straddle more or less the warmest subtropical climates and the less warm tropical climates as defined by the Köppen Geiger or Trewartha climate classifications. However Wladimir Köppen has distinguished the hot or subtropical and tropical (semi )arid climates (BWh or BSh) having an average annual temperature greater than or equal to from the cold or temperate (semi )arid climates (BWk or BSk) whose annual temperature average is lower. This definition, though restricted to dry regions, is almost similar to Holdridge's.

Осадки

Нагревание Земли Солнцем вблизи экватора приводит к интенсивному восходящему движению и конвекционным ветрам вдоль муссонного желоба или зоны межтропической конвергенции. Дивергенция в верхних слоях атмосферы над экваториальным желобом вызывает подъем воздуха и его перемещение от экватора в верхних слоях. По мере движения к средним широтам воздух охлаждается, становится плотнее и опускается, что приводит к нисходящим потокам вблизи 30-й параллели обоих полушарий. Эта циркуляция известна как ячейка Хэдли и приводит к формированию субтропического хребта. Многие пустыни мира обусловлены этими климатологическими областями высокого давления в субтропиках. Этот режим известен как полузасушливый/засушливый субтропический климат, который обычно встречается в районах, прилегающих к мощным холодным океаническим течениям. Примерами этого климата являются прибрежные районы Южной Африки и западное побережье Южной Америки. Влажный субтропический климат часто располагается на западной стороне субтропического максимума. Здесь нестабильные тропические воздушные массы летом вызывают конвективные перевороты и частые тропические ливни, а лето обычно является сезоном максимального годового количества осадков. Зимой (в сухой сезон) муссоны отступают, и более сухие пассаты приносят более стабильную воздушную массу и часто сухую погоду и ясное небо. К регионам с таким типом субтропического климата относятся Австралия, Юго-Восточная Азия и части Южной Америки. В районах, омываемых теплым океаном, таких как юго-восточные Соединенные Штаты и Восточная Азия, тропические циклоны могут вносить значительный вклад в местные осадки в субтропиках. Япония получает более половины осадков от тайфунов. Средиземноморский климат – это субтропический климат, обычно встречающийся на западной стороне континентов, с влажным сезоном зимой и сухим сезоном летом. К регионам с таким типом климата относятся прибрежные районы Средиземного моря, юго-запад Австралии, части западного побережья Южной Америки в районе Сантьяго и прибрежные районы нижнего западного побережья Соединенных Штатов.

Heating of the earth by the sun near the equator leads to large amounts of upward motion and convection winds along the monsoon trough or intertropical convergence zone. The upper level divergence over the near equatorial trough leads to air rising and moving away from the equator aloft. As the air moves towards the mid latitudes, it cools, gets denser and sinks, which leads to subsidence near the 30th parallel of both hemispheres. This circulation is known as the Hadley cell and leads to the formation of the subtropical ridge. Many of the world's deserts are caused by these climatological high pressure areas, within the subtropics. This regime is known as a semiarid/arid subtropical climate, which is generally in areas adjacent to powerful cold ocean currents. Examples of this climate are the coastal areas of Southern Africa and the west coast of South America. The humid subtropical climate is often on the western side of the subtropical high. Here, unstable tropical airmasses in summer bring convective overturning and frequent tropical downpours, and summer is normally the season of peak annual rainfall. In the winter (dry season) the monsoon retreats, and the drier trade winds bring more stable airmass and often dry weather, and frequent sunny skies. Areas that have this type of subtropical climate include Australia, Southeast Asia, and parts of South America. In areas bounded by warm ocean like the southeastern United States and East Asia, tropical cyclones can contribute significantly to local rainfall within the subtropics. Japan receives over half of its rainfall from typhoons. The Mediterranean climate is a subtropical climate, usually found on the western side of continents, with a wet season in winter and a dry season in the summer. Regions with this type of climate include the rim lands of the Mediterranean Sea, southwestern Australia, parts of the west coast of South America around Santiago and the coastal areas of the lower west coast of the United States.

Флора

В этих климатах обычно не бывает сильных заморозков или снега, поскольку средняя температура зимой держится выше нуля, что позволяет таким растениям, как пальмы и цитрусовые, успешно расти. При движении к тропикам короткий прохладный зимний период исчезает, а на северной границе субтропиков зимы становятся более холодными. Некоторые культуры, традиционно выращиваемые в тропическом климате, такие как манго, личи, авокадо и алоэ вера, также культивируются в субтропиках. Борьба с вредителями этих культур облегчена по сравнению с тропиками благодаря более прохладным зимам. В субтропических районах выращивают древовидные папоротники (птеридофиты), драцену и юкку, а также деревья семейства Таксацевые. Яблоки, груши и гранаты также хорошо растут в субтропиках.

Влажный субтропический климат

Влажный субтропический климат – это тип субтропического климата, характеризующийся жарким, влажным летом и, как правило, мягкой зимой. Этот климат встречается на севере Ближнего Востока, на севере Южной Азии, на севере Индокитая, на востоке Австралии, на юге и юго-востоке Китая, на юге Японии, в юго-восточных Соединенных Штатах, на юго-востоке Южной Америки, на юго-востоке Южной Африки, в северо-центральной части Южной Европы и на юге и юго-западе Восточной Европы. В большинстве областей с влажным субтропическим климатом лето является самым влажным сезоном. Летом субтропические области высокого давления обеспечивают душный южный приток тропического воздуха с высокой точкой росы, а частые (но кратковременные) конвективные ливни – обычное явление. С уменьшением широты большинство влажных субтропических климатов обычно имеют более сухую зиму и более влажное лето, однако в некоторых регионах с этим климатом наблюдается более равномерное распределение сезонных осадков. Тропические впадины и ослабевающие тропические штормы часто вносят вклад в сезонные осадки в большинстве областей с влажным субтропическим климатом. В холодное время года (зимой) субтропические области высокого давления отступают, и на влажные субтропики больше влияют западные ветры, а также фронты и штормы, связанные с ними.

Субтропический высокогорный климат

Субтропический высокогорный климат — это вариант климата, который часто объединяют с океаническим климатом, встречающимся в некоторых горных районах субтропиков или тропиков. Для него характерны мягкие температуры в течение всего года, с выраженными четырьмя сезонами в субтропиках и отсутствием чётко выраженных сезонов в тропиках, где температура обычно остаётся умеренной или прохладной большую часть года. Субтропический высокогорный климат с классификацией Cfb обычно характеризуется равномерным распределением осадков по месяцам, как и большинство океанических климатов, в то время как климат с классификацией Cwb испытывает значительное влияние муссонов, обычно с сухой зимой и влажным летом.

Средиземноморский климат

Средиземноморский климат похож на климат земель в Средиземноморском бассейне, части западного побережья США, части Западной и Южной Австралии, юго-западной части Южной Африки и некоторых районов центрального Чили. Этот климат характеризуется жарким сухим летом и более прохладной зимой с осадками. В Европе самые северные средиземноморские климаты встречаются вдоль Итальянской Ривьеры, на 44° северной широты. Области вокруг Перта на юго-западе Австралии, а также прибрежные районы Южной Африки имеют средиземноморский климат.

Полупустынный/пустынный климат

По словам Кёппена, засушливые субтропические климаты характеризуются среднегодовой температурой выше 18 °C, отсутствием регулярных осадков и высокой влажностью.