Strefy klimatyczne Ziemi

Strefa Równikowa
Wysokość Słońca w południe w ciągu roku ulega niewielkim zmianom i jest zawsze większa niż w Polsce. Przedmioty rzucają bardzo krótki cień, trudno więc się schronić przed dokuczliwym upałem. Słońce bardzo szybko wschodzi i zachodzi. Tuż po zachodzie Słońca zapadają ciemności. Prawie zupełnie nie ma tu wieczornego zmierzchu i porannej szarówki.
Promieniowanie słoneczne silnie nagrzewa powierzchnię Ziemi. Z rozgrzanej powierzchni gruntu, wód i roślinności paruje woda. Powietrze przesycone jest wilgocią. Wydaje się, że nie ma tu czym oddychać. Nagrzane, wilgotne powietrze szybko unosi się i ulega ochłodzeniu, a zawarta w nim para wodna skrapla się. Nad drzewami niczym dym snuje się mgła, a wyżej kłębią się chmury.
W strefie równikowej opady występują przez cały rok. Roczna suma opadów nie spada poniżej 1500 mm, a często przekracza 2000 mm. Wysokość opadów w Mbandaka wynosi 1760 mm.
Średnia miesięczna temperatura powietrza zazwyczaj waha się od 24°C do 30°C. Rzadko przekracza 32°C lub spada poniżej 21°C. W związku z tym amplituda roczna temperatury jest niewielka – zaledwie kilka stopni. Na stacji Mbandaka najniższa temperatura miesięczna to 22,5°C, a najwyższa 26°C, tak więc amplituda roczna wynosi 3,5°C. Zaskakującą cechą tego klimatu jest to, że dobowe amplitudy bywają większe niż roczne.
Strefa Podrównikowa (Sawanna)
W miarę oddalania się na północ i południe od równika zmienia się klimat. Temperatura powietrza nadal jest wysoka, ale gdy słońce jest w zenicie na półkuli południowej, temperatura na półkuli północnej spada. Ale nawet wtedy jest cieplej niż u nas w lecie. Dwa razy w roku temperatura powietrza wyraźnie wzrasta, w związku z dwukrotnym górowaniem Słońca w zenicie; przekracza wtedy 29°C, jest więc nawet wyższa niż w strefie równikowej. Wzrasta amplituda roczna temperatury.
Wraz ze wzrostem szerokości geograficznej zmniejsza się ilość opadów np. w Malakal roczna suma opadów przekracza 800 mm, a cztery stopnie szerokości geograficznej dalej na północ – w Al. Faszir wynosi już mniej niż 300 mm. Największe opady związane są z okresem górowania Słońcem zenicie. W innych okresach występują susze. W Malakal susza trwa około 4 miesięcy, a w Al. Faszir prawie 7 miesięcy. Okres wegetacji roślin w tej strefie zależy zatem nie od temperatury, jak u nas, ale od opadów. Wyróżniamy tam dwie pory roku: deszczową i suchą.
Strefa Zwrotnikowa (Sahara)
Na północ od sawanny leży Sahara – największa pustynia świata. Pustynią nazywamy obszar suchy, pozbawiony zupełnie lub prawie zupełnie szaty roślinnej. Roślinność zanika tam, gdzie roczna suma opadów jest niższa od 150 mm. Sahara leży w północnej części Afryki, po obydwu stronach Zwrotnika Raka.
Najgorętszym miesiącem na Saharze jest lipiec. Po górowaniu Słońca w zenicie nad Zwrotnikiem Raka średnie miesięczne temperatury powietrza wynoszą zwykle od 30°C do 32°C, a w Ouallen, miejscowości położonej we wnętrzu pustynie, przekraczają nawet 38°C. Temperatury najniższe, zazwyczaj około 10°C, występują w styczniu, gdy Słońce nad zwrotnikiem Koziorożca. W Ouallen jest wtedy powyżej 15°C.
Nad pustyniami niebo zwykle jest bezchmurne. W związku z tym Słońce szybko nagrzewa podłoże, którego temperatura może dojść wtedy nawet do 80°C. Od rozgrzanego gruntu silnie nagrzewa się powietrze. Najwyższą na świecie temperaturę powietrza, 57,8°C w cieniu, zanotowano właśnie na Saharze w Al.-Azizija. W nocy temperatura znacznie się obniża, czasem spada nawet poniżej 0°C. Dobowe amplitudy temperatury na pustynie bywają duże. Mogą być większe od temperatury rocznej.
Średnie roczne opady wynoszą zaledwie kilkanaście milimetrów w wielu miejscach Sahary, np. w Ouallen tylko 17 mm rocznie. Deszcz na pustyni zdarza się bardzo rzadko, ale gdy spadnie, jest zazwyczaj gwałtowny. Część wody wsiąka, część paruje, a część szybko spływa głębokimi, zwykle suchymi dolinami. Wkrótce znów jest sucho. Potem przez kilka lat może nie być deszczu. W rezultacie na pustyniach nie ma ani stałych rzek, ani jezior . Czasem w obniżeniach terenu utrzymuje się woda, jest ona jednak silnie zasolona. Najpoważniejszym problemem na pustynie jest brak wody.
Silne wiatry swobodnie hulają po bezkresnych obszarach pustyni. Wywołują one często burze pyłowe. Unoszone wiatrem tumany piasku i pyłu kłębią się wokół, ograniczając widoczność. Wszędzie wciska się pył, który utrudnia oddychanie.
Różnicę w nagrzewaniu powietrza i gruntu są przyczyną zjawiska zwanego fatamorgana. Zmęczonemu wędrowcowi czasem wydaje się, że widzi pełną zieleni oazę, błękitne wody jeziora lub karawanę wielbłądów. W rzeczywistości obiekty te mogą znajdować się setki kilometrów dalej.
Strefa Podzwrotnikowa (śródziemnomorska)
Obszar wokół Morza Śródziemnomorskiego, obejmujący północną Afrykę i południową Europę, jest tak wyjątkowy, że od niego pochodzą nazwy klimatu, roślinności i krajobrazu. Klimat śródziemnomorski charakteryzuje się przede wszystkim długim i bezdeszczowym latem. Roczna suma opadów (około 400 mm) jest niewiele mniejsza od wielkości opadów występujących w innych częściach Europy, tylko w regionie śródziemnomorskim opadów jest więcej w zimie.
Jest to najcieplejsza część naszego kontynentu. Średnia temperatura powietrza w lipcu wynosi przeważnie od 22°C do 26°C, w Atenach 27,6°C; dla porównania – w Warszawie 18,1°C. Termiczne lato trwa tu 6-9 miesięcy, podczas gdy u nas 3 miesiące.
W najzimniejszym miesiącu roku – styczniu, nie ma mrozu, temperatura waha się od 3°C do 13°C . Tylko zupełnie wyjątkowo – raz na kilka lat – zdarza się mróz lub śnieg. Zima jest więc łagodna, cieplejsza znacznie od zim w pozostałej części Europy. Amplituda temperatur między łagodną zimą i ciepłym latem wynosi około 15°C.
Duże różnice ilości opadów w ciągu roku sprawiają, że w krajach śródziemnomorskich rzeki mają zmienne stany wody. W czasie suchego lata zdarza się, że niektóre z nich nawet wysychają.
Wody morskie są wyjątkowo przezroczyste, ponieważ rzeki nie przenoszą większej ilości osadów. Silne zasolenie morza nadaje wodzie charakterystyczny, ciemnoniebieski kolor. Krajobraz nadmorski jest tu wyjątkowo piękny. Wybrzeże usiane jest licznymi zatokami i skalistymi wyspami, w wielu miejscach brzeg morza urozmaicają góry. Ze szczególnego uroku znana jest Riwiera – kraina u podnóża Alp.
Stepy
Na rozległych równinach Azji środkowej spotykamy stepy, czyli obszary z przewagą roślinności trawiastej. Słońce nie świeci tu już wysoko, szczególnie podczas astronomicznej zimy. W rezultacie średnia roczna temperatura powietrza jest tu niska. W Semipałatyńsku wynosi 3,4°C.
Obszar ten położony jest wewnątrz wielkiego kontynentu, z dala od łagodzącego wpływu mórz. W zimie temperatura powietrza spada tu znacznie poniżej 0°C, w Semipałatyńsku w styczniu wynosi –16,8°C. Jest tu więc dużo mroźniej niż w Polsce. Lato natomiast jest upalne; w Semipałatyńsku w lipcu średnia temperatura wynosi 22,2°C i jest zbliżona do temperatury na sawannach. Cechą charakterystyczną dla stepów jest duża amplituda roczna temperatury; w Semipałatyńsku wynosi 39°C.
Opadów jest niewiele, ich roczna suma jest znacznie mniejsza niż w Polsce. W związku z tym jest tu niewiele wód powierzchniowych. Tylko w niektórych obniżeniach zbiera się woda, tworząc zabagnienia lub płytkie jeziora. Często jednak są to wody zasolone. Rzeki przepływające przez ten teren wypływają z wysokich gór: Ałtaju, Sajanów, Gór Stanowych, gdzie jest więcej opadów. Nad jedną z takich rzek, Irtyszem, dopływem rzeki Ob., leży Semipałatyńsk.
Opady są rozmieszczone dość równomiernie w ciągu roku, jednak możliwość ich wykorzystania przez rośliny jest różna w różnych porach roku. Zmiany temperatur w ciągu roku oraz różne w wilgotności powodują, że na stepach występują cztery pory roku.
Tajga
Jest tu nieco więcej opadów niż na stepach i panują niższe temperatury powietrza. Średnia roczna temperatura jest ujemna, przekład w Turze wynosi –9,2°C. Amplituda roczna temperatury (52,9°C) jest większa niż na stepach.
Na obszarze tym lato jest bardzo krótkie, ale ciepłe; w lipcu w Turze średnia miesięczna temperatura wynosi 16,4°C. Jednak zimy są tu długie i wyjątkowo mroźne; w styczniu średnia temperatura powietrza spada do –36,5°C. Są miejsca w tajdze, gdzie w zimie temperatura obniża się nawet do -70°C.
Roczne opady nie są duże (około 317 mm), ale są wystarczające dla rozwoju drzew, ponieważ niewiele wody paruje ze względu na niskie temperatury przez większą część roku. Przez dużą część roku opadu występują w postaci śniegu. Najwięcej opadów jest w lipcu, a więc w okresie wegetacji roślin.
Ogromną część tego obszaru stanowi wieczna marzłoć. W lecie rozmarza powierzchniowa warstwa do głębokości najczęściej 1-2 m. Systemy korzeniowe drzew nie sięgają głęboko, ale są szeroko rozbudowane, umożliwiając pobór wody z płytkich warstw gleby i utrzymanie drzew w równowadze w mazistym gruncie. W niektórych miejscach drzewa są poprzechylane w różne strony.
Tundra Syberyjska
Krajobraz tundry w lecie oświetla skośnymi promieniami nisko „wędrujące” po niebie Słońce. Podczas zimy pojawia się ono tylko na kilka godzin. Przez większą część krótkiego dnia panuje półmrok, a noce są długie i, gdy nie świeci Księżyc, bardzo ciemne.
Tundra występuje na terenach o bardzo surowym klimacie. Średnia roczna temperatura jest znacznie poniżej 0°C; w Dikson wynosi –10,7°C. W zimie jest jeszcze niższa; spada w marcu do -25°C. Wyróżniamy tu właściwie dwie pory roku; długą mroźną zimę oraz krótkie , chłodne lato. Zmarznięty grunt i powietrze rozgrzewa ją bardzo wolno. W Dikson dopiero w sierpniu, czyli ponad miesiąc po przesileniu letnim, temperatura podnosi się do najwyższej pory roku. W najcieplejszym miesiącu nie przekracza ona 10°C; w Dikson wynosi zaledwie 5,4°C i zbliżona jest do temperatury w Polsce na przełomie marca i kwietnia. Okres ze średnimi temperaturami powyżej 0°C jest krótki, trwa od 2 do 3 miesięcy, ale dni bez mrozu jest jeszcze mniej – zaledwie kilka tygodni w środku lata.
Strefa Polarna
Antarktyda jest kontynentem rozciągającym się wokół bieguna południowego. Jest to najzimniejszy, najsuchszy i najbardziej wietrzny obszar na Ziemi. Tu na stacji Wostok zanotowano najniższą na Ziemi temperaturę -89°C. Miejsce to nazwano biegunem zimna. Główną przyczyną tak wyjątkowych warunków klimatycznych jest niewielka wysokość Słońca nad horyzontem, nawet w jego najwyższym położeniu na niebie.
Podczas 6-miesięcznej nocy polarnej powierzchnia gruntu traci więcej ciepła, niż otrzymuje podczas 6-miesięcznego dnia polarnego. Dlatego średnia roczna temperatura powietrza wynosi -50°C. Temperatura powietrza jest tu bardzo niska również ze względu na duże wysokości nad poziomem morza.
Zimy są tu bardzo ostre i długie, nawet podczas dnia polarnego temperatura nie podnosi się powyżej 0°C. Opady – zawsze w postaci śniegu – są tu niewielkie. Wewnątrz kontynentu roczna ich suma nie przekracza 100 mm, na wybrzeżach wynosi od 200 do 600 mm.
Mimo niewielkich opadów, na Antarktydzie przyrasta rocznie warstwa lodu o grubości około 5 cm. Tworzy się ona z opadów śniegu albo ze szronu i nigdy nie topnieje. W rezultacie cały kontynent, z wyjątkiem stromych wzniesień i skrawków wybrzeża pokryty jest grubą warstwą lodu, zwaną lądolodem. Grubość lądolodu jest największa w głębi lądu, gdzie dochodzi do około 4000 metrów, na wybrzeżach kontynentu zmniejsza się do kilkuset metrów. Wokół spływającego do morza lądolodu tworzą się lodowce szelfowe. Wchodzą one w morze czasem na wiele kilometrów, a ich grubość może sięgać do 1000m. Tworzą wtedy wysokie bariery lodowe.