Подстилающая поверхность и её влияние на климат

Мы часто замечаем красоту природы, но редко задумываемся о том, как она устроена, и какое значение имеет то, что у нас под ногами. Оказывается, и сверкающий снег, которым мы играем зимой, и почва, на которой растет трава, и дремучие леса, и песок на берегу бушующего моря (да и само море) называются одним термином - «подстилающая поверхность».

Чем покрыта наша планета

Деятельная, или подстилающая, поверхность - это самый верхний слой земной коры, включающий все виды водоемов, ледники и почву, которые участвуют в различных природных процессах.

Каким образом то, что находится у нас под ногами, может повлиять на климат? Прежде всего, через поглощение или отражение солнечных лучей. Кроме того, влияние подстилающей поверхности на климат осуществляется через водо- и газообмен, а также биохимические процессы. К примеру, вода медленнее, чем почва, нагревается и остывает, из-за чего прибрежные территории имеют более мягкий климат, чем те, которые находятся вдалеке от морей и океанов.

Отражение света

Температура на нашей планете зависит от солнца. Но, как известно, разные поверхности по-разному поглощают и отражают солнечные лучи, именно на этом основано влияние подстилающей поверхности на климат. Дело в том, что сам по себе воздух обладает очень низкой теплопроводностью, из-за этого в атмосфере холоднее, чем у поверхности: внизу воздух прогревается именно от тепла, поглощенного водой или почвой.

Снег отражает до 80% излучения, поэтому в сентябре, когда таких осадков еще нет, теплее, чем в марте, хотя количество солнечного излучения в эти месяцы одинаково. Хорошо известным бабьим летом мы также обязаны подстилающей поверхности: нагретая за лето почва осенью постепенно отдает солнечную энергию, прибавляя к ней тепло от разлагающейся зеленой массы.

Островной климат

Всем нравится мягкий климат без резких зимних и летних перепадов температур. Это обеспечивают нам моря и океаны. Водная масса нагревается медленно, но при этом способна сохранить до 4-х раз больше тепла, чем почва. Таким образом, водная подстилающая поверхность за лето аккумулирует в себе большое количество энергии, а зимой отдает её, обогревая прибрежные районы.

Знаменитый морской бриз - это тоже заслуга водной глади. Днем берег разогрет сильнее, горячий воздух расширяется и «засасывает» более холодный со стороны водоема, образуя легкий ветерок от воды. Ночью, наоборот, земля быстро остывает, холодные массы воздуха перемещаются в сторону моря, поэтому бриз меняет свое направление дважды в сутки.

Рельеф

Большое значение на климат оказывает и рельеф местности. Если подстилающая поверхность ровная, она не мешает движению воздуха. А вот в местах, где есть возвышенности или, наоборот, низменности, создаются особые условия. К примеру, если водоем расположен в углублении, ниже основного рельефа, то испарения и тепло от воды не рассеиваются, а скапливаются в этом районе, создавая особый микроклимат.

Многие слышали о земле Санникова в Северном Ледовитом океане. Существует теория, что там действительно мог существовать остров с тропическим климатом: если участок суши полностью окружить высокими ледниками, то циркуляция воздуха уменьшится, тепло не будет «выветриваться», а сам ледник, отражая солнечные лучи, начнет аккумулировать их на этом островке.

Даже сегодня мы можем наблюдать на некоторых северных островах растительность, нехарактерную для тех широт. Это объясняется именно особенностями подстилающей поверхности: скалы и леса защищают от ветров, а окружающее море сглаживает перепады температуры.

Парниковый эффект

Мы часто слышим, что из-за промышленности растет число парниковых газов, а лес производит много кислорода. В действительности это не совсем так: необходимо учесть факторы подстилающей поверхности. Погибшие растения и опавшая листва становятся пищей для огромного числа микроорганизмов, насекомых и червей. Все эти процессы жизнедеятельности происходят с выделением большого количества парниковых газов и поглощением кислорода. Так, часть двуокиси углерода, который растения получили из воздуха, снова возвращается в атмосферу.

В целом баланс веществ сохраняется примерно постоянным за счет нарастания зеленой массы, то есть неверно думать, что лес - это такая фабрика по производству кислорода для города. В тропических лесах дышать даже труднее, чем в мегаполисах, из-за высокой влажности подстилающей поверхности и активной жизнедеятельности в ней. Конечно, промышленность оказывает влияние на климат, но не только напрямую, а и через разрушение экосистемы. Вырубка лесов и загрязнение почвы и воды приводит к тому, что новой зеленой массы нарастает все меньше, а разлагающейся становится все больше, и в атмосферу поступают отравляюще вещества, которые ранее были связаны растениями. Таким образом, подстилающая поверхность превращает лес из «легких планеты» в источник тех самых парниковых газов.