Мал. 12. Кут падіння сонячних променів

Мал. 13. Кут нахилу сонячних колекторів на геліотермальній електростанції

Сонячна енергія та нахил земної вісі. Якщо Ви пригадаєте про зміну пори року, викликану нахилом земної осі, то зрозумієте, що і цей чинник впливає на особливості клімату окремих ділянок землі. Ви вже знаєте, що чим далі від екватора, тим день влітку стає довшим, а взимку, навпаки, коротшим. На полюсах Сонце взагалі півроку не заходить (полярний день) і півроку не сходить (полярна ніч) над горизонтом.

Отже, зміна пір року в різних частинах Землі відбувається по-різному. В областях, обмежених Полярними колами, всього дві пори року — сувора зима і холодне літо. Між Полярними колами й Тропіками буває чотири пори року різної протяжності. У поясі, який розташований між тропіками та ближче до екватора, фактично одна пора року — літо.

Якби на розподіл сонячного тепла на поверхні Землі впливали тільки її куляста форма та нахил земної осі, то з кожним кілометром, на південь чи північ від екватора, ставало б усе холодніше й холодніше. Але так відбувається не завжди. У процес розподілу тепла втручаються й інші чинники, наприклад, неоднорідність земної поверхні. В одних місцях — це суходіл, в інших — величезні водні простори Світового океану.

Неоднорідність земної поверхні. Альбедо. Ви вже знаєте, що кожна поверхня по-різному вбирає і утримує сонячне тепло. Суходіл швидко нагрівається, але так само швидко й охолоджується. Вода нагрівається повільніше й довше зберігає тепло. Сніг і крига взагалі відбивають майже 90 % усього сонячного тепла (мал. 14). Фізична величина, що описує здатність поверхні чи космічного тіла відбивати та розсіювати випромінення або світло, називається альбедо (від латинської albus — білий).

Мал. 14. Здатність різних поверхонь відбивати сонячну енергію

Альбедо — це відношення потоку відбитого (розсіяного) поверхнею у всіх напрямках випромінення до потоку випромінення, що надходить.

Значна хмарність утруднює надходження сонячних променів до поверхні Землі, але й не дозволяє цьому теплу швидко випромінюватися, а значить охолоджувати земну поверхню.

Мал. 15. Пояси атмосферного тиску

Сукупність цих основних чинників, а також дія деяких місцевих факторів призводять до того, що приземний шар атмосфери на кожному материку має свою середню річну температуру. Між екватором та тропіками вона перевищує +25 °С, а на півночі Євразії та Північної Америки досягає лише -10 °С. В Антарктиді та на острові Ґренландія вона є ще нижчою.

Пояси атмосферного тиску. Тепле й холодне повітря має різні властивості. Чим теплішим є повітря, тим воно легше, чим холоднішим — тим важче. Отже, легке тепле повітря піднімається вгору, утворюючи область чи пояс низького тиску. Повітря над екватором постійно прогрівається, адже кут падіння сонячних променів тут завжди великий. Отже, тепле повітря піднімається вгору. Тому в районі екватора Землю оперізує пояс низького тиску. Екваторіальне повітря розтікається на великій висоті на північ і на південь приблизно на відстань до 3000 км. За цей час, охолонувши, воно стає важким. Рухаючись до поверхні Землі в районі 30° північної та південної широти воно утворює пояси високого тиску. Такі потоки повітря називають висхідними та низхідними (мал. 15).

Над полюсами завжди дуже холодно, тому повітря тут охолоджується та утворює області високого тиску. Потужна область високого тиску існує над материком Антарктида, що викликано сильним впливом суходолу, вкритого льодяним панциром.

Від областей і поясів високого тиску повітря лине до помірних широт, де переважають західні вітри.

Де на Землі розташовані пояси високого та низького тиску? Скільки таких поясів?