Климат Антарктики

Климат Антарктического материка вот уже несколько тысячелетий прочно удерживает пальму первенства по некоторым параметрам. Нигде более на Земле не наблюдается такого постоянства низких температур в течение года, и нигде более температуры воды и воздуха не опускаются до столь низкой отметки.

Решающую роль в формировании как климата самой Антарктиды, так и климата большей части Южного полушария имеет ледяной панцирь, покрывающий южный материк. Этот панцирь, называемый учеными материковым оледенением — крупнейший в мире источник холода. Ледяная поверхность Антарктического материка обладает колоссальной отражающей способностью. В течение долгого полярного дня суммарная солнечная радиация над Антарктикой приближается к экваториальному уровню, но почти 9/10 ее отражается обратно в атмосферу. Зимой же на протяжении нескольких месяцев над Антарктикой господствует ночь, и южная полярная область не получает практически никакого солнечного излучения.

Над антарктическими водами, где господствует циклонический режим погоды, и небо почти постоянно закрывает низкая свинцовая облачность, значения приходящей солнечной радиации в 2—3 раза меньше, чем над континентом. Пятидесятые-шестидесятые широты Южного океана в противоположность Антарктическому материку являются зоной минимальных на земном шаре сумм солнечной радиации. Каждый раз по прибытии в Антарктиду после первых же часов работы под антарктическим солнцем лица новичков обгорают и нередко, если не были приняты защитные меры, они получают сильные солнечные ожоги.

Однако такая высокая напряженность солнечной радиации наблюдается только в короткий период антарктического лета. Зимой она снижается до нуля. Тем не менее, в целом за год Антарктида получает суммы солнечной радиации, сравнимые с величинами, характерными, к примеру, для наших черноморских курортов. Но как бы ни было велико поступление солнечной энергии, свыше 80% ее отражается снежной поверхностью и уходит в космическое пространство.

Радиационный баланс ледяной поверхности, т.е. соотношение радиации приходящей и расходуемой, в Антарктиде всегда отрицателен — за исключением двух-трех месяцев в году. Если бы не приток относительно теплых воздушных масс с океана, Антарктида представляла бы собой прогрессивно охлаждающий сам себя холодильник.

Изотермы — линии одинаковых температур воздуха — располагаются по поверхности Антарктического континента концентрическими кругами с центром в районе так называемого полюса относительной недоступности. Здесь в летнее время среднемесячные температуры колеблются около минус 36 °С, зимой же достигают 72 °С ниже нуля. Центральная Антарктида — самая холодная область не только всего материка, но и всей Земли. От этого выхоложенного высокого внутриматерикового плато во все стороны идет постепенное повышение температур.

Районы побережья, где и высоты невелики, и сказывается отепляющее влияние моря, в противовес центральным районам — самые теплые в Антарктиде. В Мирном среднемесячная температура самого теплого месяца — декабря — 2 °С ниже нуля, а зимой — в июле — минус 18 °С. По сравнению с Центральной Антарктидой разница огромная, но характерно, что и здесь средняя температура даже самого теплого месяца остается ниже нуля. Исключение представляет только северная часть Антарктического полуострова, океанический климат которой не характерен для основной части материка.

Правда, в разгар лета на побережье практически повсеместно, а особенно там, где распространены горные породы, температуры воздуха нередко поднимаются выше нуля. В том же Мирном отмечены максимумы до 8 °С выше нуля. Но такие явления кратковременны и к тому же охватывают только узкую береговую зону. Так что в целом Антарктический континент можно рассматривать как область постоянных отрицательных температур воздуха. Об этом же свидетельствует и тот факт, что в Антарктиде все осадки выпадают только в твердом виде. Антарктида — единственный континент, где не бывает дождей (исключение опять-таки представляет собой северная часть Антарктического полуострова).

Распределение атмосферных осадков по территории континента, так же, как и в случае с температурой, зонально-концентрическое. Центральные внутриконтинеитальные районы получают минимум осадков — от 40—50 до 80—100 мм в год. Подобные значения характерны разве что для Сахары, так что Центральную Антарктиду можно назвать мировым полюсом сухости. Пустыня в области наибольших концентраций (правда, в твердом виде) пресных вод суши… Это еще один парадокс шестого континента.

На побережье осадков выпадает до 500—600 мм в год, а на отдельных участках склона антарктического покрова — даже больше. Ветры, господствующие в зоне склона, приводят к некоторому перераспределению количества отложенного снега. В целом, согласно расчетам, на всей площади Антарктического континента аккумулируется около 2340 км3 воды в год, что соответствует в среднем слою в 175 мм осадков.

Согревает Антарктиду, если можно применить к южному материку такое понятие, в основном теплый воздух, приносимый ветрами с океана. Чем ближе к побережью, тем больше тепла достается земле от образующихся над Южным океаном циклонов. В центральной части Антарктиды, на ледниковом плато, происходит процесс вымораживания влаги при перемешивании горизонтальных слоев воздуха, и осадки здесь выпадают в виде ледяных игл и изморози при ясном небе; по-видимому, именно этим объясняется сухость воздуха, стекающего с центрального плато континента к берегам. На побережье и на склоны ледникового щита значительная доля осадков приносится океаническими циклонами, и выпадают они в виде снега. Толщина слоя снега, выпадающего за год в центральной части Антарктиды, составляет всего 10—20 см, на ледниковом же склоне и вблизи побережья — 150—200 см. Над большей частью Антарктиды дождей не бывает; крайне редко, не чаще одного раза в несколько лет, они наблюдаются на прибрежных станциях. Зато над Южным океаном воздух очень влажный, небо преимущественно закрыто облаками, и здесь осадки, как правило, выпадают в виде дождя и мокрого снега.

Соприкосновение ледяных массивов с относительно теплыми океаническими водами создает условия для усиленной циркуляции воздушных масс в продолжение всего года. Над ледяным массивом Антарктиды расположен так называемый Антарктический максимум, связанный с постоянным сильным охлаждением воздуха над поверхностью ледника. Потоки холодного воздуха стекают с высоких ледниковых плато Центральной Антарктиды, образуя на окраинах континента сильнейшие юго-восточные ветры, известные нам как стоковые ветра, а вдоль края области максимума преобладают слабые восточные ветры. Над океаном вблизи материка существует зона относительно низкого давления и циклонов, в которой наибольшее значение имеют западные ветры. Распределение давления в верхних слоях атмосферы обуславливает приток на материк теплого влажного воздуха с океана, что, в свою очередь, становится причиной выпадения над Антарктикой осадков, питающих оледенение.

Во внутренних частях Антарктического материка, а также в восточной его части, летом стоит по преимуществу ясная солнечная погода при очень низких температурах. Такое сочетание погодных условий характерно для областей антициклонов и высокого атмосферного давления, какой, собственно, и является Центральная Антарктида. На российской станции Восток была зарегистрирована температура 88,3 °С ниже нуля. Средние августовские температуры Антарктики колеблются около отметки в 52 °С ниже нуля, средние январские температуры в некоторых областях материка остаются ниже 20-градусной отметки. В летние месяцы в Антарктиде возможны повышения температуры до 3—4 °С выше нуля, связанные с солнечной погодой. В те годы, когда окраины материка летом попадают под влияние океанических циклонов, лето, как правило, ознаменовывается похолоданием и выпадением снега. В целом же океаническое кольцо у побережий Антарктиды летом заметно холоднее, чем прибрежные районы самого материка, а зимой — теплее.

Для антарктических оазисов характерны природные условия сухой холодной пустыни. Летом поверхность земли, свободная от снега и льда, до некоторой степени прогревается, и на высоте нескольких десятков сантиметров над землей температура воздуха довольно-таки высока. Конечно, ее значение зависит и от характера самой поверхности; так, на скалах близ российского научного поселка Мирный в разгар антарктического лета — в январе — не раз отмечались температуры около 30 °С выше нуля. Однако уже на высоте 1—2 м над землей воздух совсем ненамного теплее, чем над распростертыми неподалеку льдами. Летним днем над оазисом могут возникнуть кучевые облака, рождаемые восходящими потоками воздуха. Нисходящие сухие ветра, приходящие со стороны ледников, создают условия для испарения влаги и иссушения поверхности земли. Зимой оазисы покрываются снегом.

Во время южной полярной ночи разница в климатических условиях между оазисами и ледниковой поверхностью минимальна. Более заметной и ощутимой она становится, как только появляется солнце. Это может быть объяснено, прежде всего, совершенно разной реакцией различных поверхностей на потоки солнечного излучения. Если снег и лед, как уже было сказано, отражают основную — до 85% — часть падающего излучения, то скальные породы, окрашенные природой в более темные цвета, наоборот, около 85% солнечного излучения поглощают, нагреваясь до 20—30 “С, и, как следствие, нагревают окружающий воздух. Таким образом, сколько-нибудь заметная доля солнечной энергии, в Антарктиде более чем обильной, усваивается только в оазисах.

Таяние снега летом происходит лишь в узкой береговой зоне. Под воздействием интенсивного солнечного излучения снег становится рыхлым, и с берега в океан бегут ручьи, но уже на расстоянии 10—12 км от берега таяние снега незаметно. Лишь на поверхности снега летом образуется тонкая «радиационная» корочка льда, похожая на наст. А вот на склонах обращенных к солнцу темных скал, отражательная способность которых сравнительно невелика, снег интенсивно тает даже в районах, удаленных от берега.

Природные условия антарктических и субантарктических островов, в отличие от условий собственно материка, не столь суровы. Но и на островах прежде многих иных природных явлений господствуют сильные западные ветры, скорость которых достигает порой 75 м/с. Этим ветрам Субантарктика обязана появлением названия — «неистовые пятидесятые широты».

На субантарктических островах выпадает немало осадков, причем, в отличие от собственно Антарктики, здесь они сравнительно часто принимают форму мокрого снега, порой переходящего в моросящий дождь. Летние температуры в поясе островов редко превышают 10 °С выше нуля, зимние же колеблются около нулевой отметки шкалы.

Открытых водных потоков в Антарктике практически нет, их замещают редкие подледные потоки, не все из которых впадают в море. В летние месяцы по окраинам материка можно обнаружить небольшие водоемы со стоячей водой, в оазисах — соленые и пресные озерца. Как правило, это бессточные водоемы, лишь немногие из них имеют сток в море. Некоторые озера возникают только при таянии снегов в оазисах — они впоследствии быстро высыхают, оставляя на почве пятна солей. На зимние месяцы все водоемы замерзают, но летом температура воды в озерах оазисов значительно выше температуры воздуха.