Какой климат в Антарктиде
Уникальная погода и климат в Антарктиде дают основание называть этот континент Родиной снежных бурь и Белой пустыней. Безусловно, это самый холодный материк. Антарктида, имеет зимние температуры, которые варьируются от -89,2 °C, самой низкой зарегистрированной температуры в мире, измеренной на станции Восток (Россия) 21 июля 1983 года на высоком ледяном щите внутри континента, до -60 °C вблизи моря. Температура сильно варьируется от места к месту, но прямые измерения в большинстве мест, как правило, доступны только в летнее время.
Круглогодичные измерения проводились только на стационарных станциях, эксплуатируемых со времен МГГ (Международный геофизический год, 1957–58). Зимние температуры иногда достигают +11 °C на Севере Антарктического полуострова, который из-за своего морского окружения является самой теплой частью континента. Средние температуры в самые холодные месяцы составляют от -20 до -30 °C на побережье и от -40 до -70 °C во внутренних районах, причем самый холодный период на Полярном плато обычно приходится на конец августа, как раз перед возвращением солнца.
В то время как температура в середине лета может достигать +15 °C на Антарктическом полуострове, в других местах она обычно намного ниже, варьируясь от среднего значения около 0 °C на побережье до -20 и -35 °C во внутренних районах. Эти температуры намного ниже, чем в Арктике, где среднемесячные значения колеблются только от 0 °С летом до -32 °С зимой.
Международное сообщество все больше обеспокоено проблемой глобального потепления (усиления парникового эффекта земли). О таких изменениях свидетельствуют ледники и ледяные щиты Антарктиды, особенно в Западной Антарктиде. Средняя зимняя температура на Антарктическом полуострове увеличилась на 6 °C начиная с 1960 года, а распад значительной части шельфового ледника Ларсена в период с января 1995 года по март 2002 года был в значительной степени обусловлен климатическими изменениями, вызванными повышением средней температуры воздуха.
Ледяной сильный ветер на открытых поверхностях — является главным изнуряющим погодным фактором антарктических экспедиций. Свирепые ветры характерны для большинства прибрежных районов, особенно Восточной Антарктиды, где холодный плотный воздух стекает с крутых склонов внутриконтинентальных высокогорий. Известный как катабатический ветер (нисходящий по склону поток воздуха), он представляет собой поверхностный поток, который может быть спокойным и ровным, если имеет низкую скорость, но который может стать бурным и бешеным, сметая любой рыхлый снег, если скорость огромна. Этот буйный ветер может появиться внезапно и вызывает кратковременные, локальные антарктические бури, во время которых небо ясное и фактически не выпадает снег.
Однажды в течение одной зимы на станции Мирный порывы ветра семь раз достигали скорости более 177 км/ч. В бухте Содружества на побережье Адели скорость ветра, в среднем, составляет 20 метров в секунду. Порывы ветра со скоростью от 225 до 250 км/ч 9 декабря 1960 года уничтожили самолет Beaver на станции Моусон на земле Мак-Робертсона в Восточной Антарктиде.
Станция была открыта 13 февраля 1954 года на земле Мак-Робертсона и получила своё наименование в честь Дугласа Моусона, австралийского геолога, исследователя Антарктики, автора трудов по геологии и гляциологии, участника трёх антарктических экспедиций.
На Полярном плато ветры плато обычно слабые, со среднемесячными скоростями на Южном полюсе от примерно 14 км/ч (4 метра в секунду) в декабре (летом) до 8 метров в секунду в июне и июле (зимой).
Антарктическая атмосфера из-за своей низкой температуры содержит лишь около одной десятой концентрации водяного пара, характерной для умеренных широт. Эта атмосферная вода в основном поступает из свободных ото льда районов южных океанов и переносится в тропосфере в Антарктиду главным образом в секторе 140° (от 80° в.д до 140° з.д.) от Земли Уилкса до Земли Мари Берд. Большая часть этой воды выпадает в виде снега вдоль окраины Континента. Дождей тут, практически, не бывает.
Несмотря на огромный объем воды, хранящейся в виде льда, Антарктида должна считаться одной из величайших пустынь мира. Среднее количество осадков составляет всего около 50 мм в год на Полярном плато, хотя значительно больше, возможно, в 10 раз, выпадает в прибрежном поясе. Лишенная богатого водяными парами защитного слоя атмосферы, который в других областях поглощает и переизлучает на Землю длинноволновое излучение, Антарктическая поверхность легко теряет тепловую энергию в космос.
Климат Антарктиды определяется многими факторами, но главным из них является влияние Солнца на Землю. Наклон оси Земли на 23,5° к ее эклиптике приводит к долгим зимним ночам и долгим летним дням, чередующимся между обеими полярными областями и вызывающим сезонные колебания климата. В середине зимы, около 21 июня, солнечные лучи достигают только ~ 23,5° (не точно, из-за преломления) от Южного полюса, что соответствует земной параллели 66°33′39″ ю.ш., линии, известной как Южный полярный круг. Хотя “ночь” теоретически длится шесть месяцев на географическом полюсе, один месяц из этого периода фактически является сумеречным периодом.
Только несколько участков прибрежных полос земли лежат к северу от Полярного круга. Количество поступающего солнечного излучения, а следовательно, и тепла, зависит от угла падения солнечных лучей и поэтому уменьшается обратно пропорционально широте, достигая минимума на географических полюсах. Эти и другие факторы в основном одинаковы для обоих полярных регионов. Причина их большой климатической разницы заключается прежде всего в обратном распределении суши и моря: Арктика-это океан, окруженный сушей, а Антарктида-континент, окруженный океаном.
Северный Ледовитый океан, источник тепла, улучшающего климат, не имеет себе аналогов на Южном полюсе, большая высота и постоянно отражающий снежный покров которого, наоборот, усиливают его полярный климат. Более того, во время антарктических зим замерзание окружающего моря фактически более чем удваивает размеры континента и удаляет океанический источник тепла от центрального Полярного плато почти на 2900 км.
Исходящее излучение Земли значительно превышает поглощаемое ею солнечное излучение. Эта потеря вызывает сильное охлаждение поверхности, что приводит к характерным антарктическим температурным инверсиям, при которых температура повышается с высотой до 300 м над поверхностью. Около 90% потерь тепла замещается атмосферным теплом из более низких широт, а остальное — теплом от конденсации водяного пара.
Большие циклонические штормы кружат над Антарктидой в бесконечном движении с запада на восток, обмениваясь с континентом атмосферным теплом, набранным в Южной Атлантике, Тихом и Индийском океанах. Влажный морской воздух, взаимодействуя с холодным полярным воздухом, делает Антарктический океан вблизи Полярного круга одним из самых штормовых в мире. Немногие штормы приносят снегопады во внутренние районы. Ранее, с небольшим числом станций, передававших информацию, прогноз погоды был чрезвычайно трудным, но теперь ему в значительной степени помогают спутниковые снимки.
Одним из основных направлений исследований верхних слоев атмосферы в Антарктиде является понимание процессов, приводящих к ежегодному весеннему истощению стратосферного озона — “озоновой дыре». Истощение озонового слоя неуклонно растет с тех пор, как это было впервые обнаружено в 1977 году.
Озон разрушается в результате химических реакций в полярных стратосферных облаках. Эти облака изолированы в пределах атмосферной циркуляции, известной как “полярный вихрь”, который развивается в течение долгой, холодной антарктической зимы. Полярный вихрь — это большая область низкого давления и холодного воздуха, окружающая Северный и Южный полюса Земли. Термин «вихрь» относится к потоку воздуха против часовой стрелки, который помогает удерживать более холодный воздух вблизи полюсов.
Химические реакции начинают происходить с поступлением солнечного света весной и их интенсивность усиливается благодаря присутствию галогенов (молекул хлора и фтора), которые в основном являются продуктами жизнедеятельности человека. Этот процесс разрушения озона, который также происходит в меньшей степени в Арктике, увеличивает количество ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности земли, типа излучения, которое нарушает фотосинтез у растений, вызывает рак кожи у людей и повреждает молекулы ДНК у живых существ.
Антарктида, и особенно Южный полюс, привлекает большой интерес к астрономическим и астрофизическим исследованиям, а также исследованиям влияния Солнца на верхнюю атмосферу Земли. Южный полюс-это уникальное место для астрономических наблюдений из-за великолепной прозрачности атмосферы. Он обладает толстым слоем чистого материала (льда), который может быть использован в качестве детектора космических частиц. Автоматические геофизические обсерватории на высоком Полярном плато теперь регистрируют информацию о полярной ионосфере и магнитосфере, предоставляя данные, имеющие решающее значение для понимания реакции Земли на солнечную активность.
Центр астрофизических исследований в Антарктиде (Center for Astrophysical Research in Antarctica, CARA) — это совместный проект, осуществляемый при содействии США и Германии совместно с коллегами из других стран. В рамках этого проекта функционирует обсерватория с субмиллиметровым телескопом, несколько других телескопов для программы по измерению свойств реликтового излучения, оставшегося после Большого взрыва, что важно для проверки космологических моделей.
Одной из самых уникальных астрофизических обсерваторий на Земле является AMANDA (Antarctic Muon And Neutrino Detector Array) для поиска астрофизических источников нейтрино. Она включает в себя массив из сотен оптических приборов, установленных на глубине до 2 км во льдах на Южном полюсе. По сути, это телескоп, построенный внутри ледяного покрова для обнаружения высокоэнергетических нейтрино, которые проходят через Землю из отдаленных источников.