В высокогорных районах значительное разнообразие климатических условий обусловлено широтно-географическим положением, орографическими барьерами и различной экспозицией склонов по отношению к Солнцу и влагонесущим воздушным потокам. Даже на экваторе в горах встречаются снежники-перелетки. Нижняя граница вечных снегов опускается к полюсам, достигая уровня моря в полярных районах. Подобно ей и другие границы высотных термических поясов понижаются по мере приближения к высоким широтам. Наветренные склоны горных хребтов получают больше осадков. На горных склонах, открытых для вторжений холодного воздуха, возможно понижение температуры. В целом для климата высокогорий характерны более низкие температуры, более высокая облачность, большее количество осадков и более сложный ветровой режим, чем для климата равнин на соответствующих широтах. Характер сезонных изменений температур и осадков в высокогорьях обычно такой же, как и на прилегающих равнинах.

4. МЕЗО- И МИКРОКЛИМАТЫ

Территории, уступающие по размерам макроклиматическим районам, тоже имеют климатические особенности, заслуживающие специального изучения и классификации. Мезоклиматы (от греч. meso – средний) – это климаты территорий размером в несколько квадратных километров, например, широких речных долин, межгорных впадин, котловин больших озер или городов. По площади распространения и характеру различий мезоклиматы являются промежуточными между макроклиматами и микроклиматами. Последние характеризуют климатические условия на небольших участках земной поверхности. Микроклиматические наблюдения проводятся, например, на улицах городов или на пробных площадках, заложенных в пределах однородного растительного сообщества.

5. ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Такие климатические характеристики, как температура и осадки, изменяются в широком диапазоне между экстремальными (минимальными и максимальными) значениями. Хотя они наблюдаются редко, для понимания природы климата экстремальные показатели так же важны, как и средние. Наиболее теплым является климат тропиков, причем климат влажных тропических лесов жаркий и влажный, а аридный низких широт – жаркий и сухой. Максимальные температуры воздуха отмечены в тропических пустынях. Самая высокая в мире температура – +57,8° С – была зарегистрирована в Эль-Азизии (Ливия) 13 сентября 1922, а самая низкая – –89,2° С на советской станции «Восток» в Антарктиде 21 июля 1983.

В разных районах мира были зарегистрированы экстремальные значения количества осадков. Например, за 12 месяцев с августа 1860 по июль 1861 в местечке Черапунджи (Индия) выпало 26 461 мм. Среднее годовое количество осадков в этом пункте, одном из самых дождливых на планете, ок. 12 000 мм. О количестве выпавшего снега имеется меньше данных. На станции Парадайс-Рейнджер в национальном парке Маунт-Рейнир (шт. Вашингтон, США) в течение зимы 1971–1972 было зарегистрировано 28 500 мм снега. На многих метеорологических станциях в тропиках с длинными рядами наблюдений вообще ни разу не были отмечены осадки. Таких мест много в Сахаре и на западном побережье Южной Америки.

При экстремальных скоростях ветра измерительные приборы (анемометры, анемографы и др.) часто выходили из строя. Наибольшие скорости ветра в приземном слое воздуха, вероятно, развиваются в смерчах (торнадо), где, по оценкам, они могут намного превышать 800 км/ч. В ураганах или тайфунах, ветер иногда достигает скорости более 320 км/ч. Ураганы весьма типичны для Карибского региона и западной части Тихого океана.

6. ВЛИЯНИЕ КЛИМАТА НА БИОТУ

От климата зависят температурный и световой режимы и влагообеспеченность, необходимые для развития растений и лимитирующие их географическое распространение. Большинство растений не может расти при температуре ниже +5° С, и многие виды погибают при отрицательных температурах. С увеличением температур возрастают потребности растений во влаге. Свет необходим для фотосинтеза, а также для цветения и развития семян. Затенение почвы кронами деревьев в густом лесу подавляет рост более низких растений. Важным фактором является также ветер, существенно изменяющий режим температуры и влажности.

Растительность каждого региона является индикатором его климата, поскольку распространение сообществ растений в значительной степени обусловлено климатом. Растительность тундры в условиях субполярного климата сформирована только такими низкорослыми формами, как лишайники, мхи, травы и невысокие кустарники. Короткий вегетационный период и широкое распространение многолетней мерзлоты затрудняют рост деревьев всюду, кроме речных долин и склонов южной экспозиции, где почва летом оттаивает на бльшую глубину. Хвойные леса из ели, пихты, сосны и лиственницы, называющиеся также тайгой, растут в условиях субарктического климата.

Влажные районы умеренных и низких широт особенно благоприятны для произрастания лесов. Самые густые леса приурочены к районам умеренного морского климата и влажным тропикам. Области влажного континентального и влажного субтропического климата тоже большей частью залесены. При наличии сухого сезона, например в районах субтропического климата с сухим летом или переменно-влажного тропического климата, растения соответствующим образом адаптируются, формируя либо низкорослый, либо разреженный древесный ярус. Так, в саваннах в условиях переменно-влажного тропического климата преобладают злаковники с одиночными деревьями, растущими на больших расстояниях одно от другого.

В семиаридных климатах умеренных и низких широт, где всюду (кроме речных долин) слишком сухо для роста деревьев, господствует травянистая степная растительность. Злаки здесь низкорослые, возможна также примесь полукустарников и полукустарничков, например полыни в Северной Америке. В умеренных широтах злаковые степи в более влажных условиях у границ своего ареала сменяются высокотравными прериями. В аридных условиях растения растут далеко одно от другого, часто имеют толстую кору или мясистые стебли и листья, способные запасать влагу. Самые засушливые районы тропических пустынь совершенно лишены растительности и представляют собой обнаженные каменистые или песчаные поверхности.

Климатическая высотная поясность в горах обусловливает соответствующую вертикальную дифференциацию растительности – от травянистых сообществ предгорных равнин до лесов и альпийских лугов.

Многие животные способны адаптироваться к широкому диапазону климатических условий. Например, млекопитающие в холодном климате или зимой имеют более теплый мех. Однако для них важна также доступность пищи и воды, которая меняется в зависимости от климата и сезона. Для многих видов животных характерны сезонные миграции из одного климатического района в другой. Например, зимой, когда травы и кустарники в условиях переменно-влажного тропического климата Африки высыхают, происходят массовые миграции травоядных животных и хищников в более влажные районы.