Радиационные процессы:
Климат Хабаровского края формируется в результате взаимодействия радиационных и циркуляционных процессов. Радиационные процессы определяют условия теплообеспеченности территории края. Радиационные условия проявляются прежде всего через суммарную радиацию, которая складывается из прямой и рассеянной [17].
Величины суммарной радиации определяются широтой, от которой зависит угол падения солнечных лучей, продолжительность солнечного освещения. На юге края суммарная радиация составляет 118-120 ккал/см2 * год, на севере края - 90 ккал.
Горный рельеф и прилежащие моря с повышенной облачностью уменьшают поступление суммарной радиации. Так, метеостанция Большой Шантар, расположенная на одной широте с метеостанцией Полины Осипенко, получает радиации на 11 % меньше. Различия в величине суммарной радиации между севером и югом края несколько сглаживаются большей продолжительностью дня на севере летом.
Характерны значительные сезонные различия в поступлении солнечной энергии. Наибольшие величины суммарной радиации приходятся на весну и первую половину лета: май-июнь - 15-16 ккал/см2 * месяц. Весной приход тепла в Приамурье больше, чем на тех же широтах европейской территории страны (ЕТР). На вторую половину лета приходятся меньшие величины радиации: в июле - 14,7, в августе -12 ккал/см2 * месяц, что связано с максимумом облачности, приходящейся на эти месяцы.
Максимум радиации наблюдается в мае-июне: 15,4-15,6 ккал/см2 * месяц. Причины: солнце стоит достаточно высоко (в Комсомольске 22 июня в астрономический полдень - 12 часов - дня угол падения солнечных лучей достигает 61°, в Хабаровске - 64° ), продолжительность дня большая (в Комсомольске - 17 часов), летний муссон с повышенной облачностью еще не наступил.
Минимум радиации наблюдается в декабре-январе: 2,7-3,4 ккал/см2 * месяц. В холодное время года в связи с низким положением солнца над горизонтом (в Комсомольске 22 декабря в 12 часов дня угол падения солнечных лучей не превышает 14°) и небольшой продолжительностью дня (в декабре продолжительность дня не превышает 8 часов) величины суммарной радиации небольшие: с октября по февраль они составляют 3-6 ккал/см2 * месяц.
Доля рассеянной радиации в суммарном потоке растет с уменьшением высоты солнца над горизонтом и увеличением облачности. В пасмурную погоду солнечная радиация целиком состоит из рассеянной.
Таким образом, прямая радиация за год составляет 53 % от суммарной радиации. В году намечается два минимума прямой радиации. Один из них приходится на июль-сентябрь, период летнего муссона с повышенной облачностью - 50-51 % от суммарной. Второй минимум прямой радиации приходится на декабрь-январь - 44-47 % и связан с низким стоянием солнца над горизонтом.
На долю рассеянной радиации приходится 47 % от суммарной. Максимум ее приходится на декабрь-январь - 53-56 % от суммарной, второй максимум - июль-сентябрь - 49-50 %. Причина первого максимума - низкое стояние солнца над горизонтом, второго -повышенная облачность во вторую половину лета. Разница в 12% объясняется большим числом дней с антициклоналъными погодами на станции Полины Осипенко, ее удаленностью от Охотского моря, с его повышенной облачностью.
Рассмотрим суммарную солнечную радиацию Хабаровского края в сравнении с другими регионами России.
Характерен значительный рост суммарной радиации с севера на юг. Причина здесь связана с астрономическими факторами: увеличением угла падения солнечных лучей к южным широтам.
Распределение суммарной радиации в меридиональном направлении более сложно. Полярные широты - 60° с. ш. (на этой широте расположены Охотск и Санкт-Петербург). Проигрывает ЕТР: суммарная радиация здесь минимальная для 60° с. ш.: на 7 % меньше, чем в Сибири, на 12 % меньше Хабаровского края. Причина: господство циклонических погод с повышенной облачностью, характерных для ЕТР.
Умеренный пояс - 50° с. ш. (на этой широте расположен Комсомольск) характеризуется максимальными величинами суммарной радиации в Сибири. Хабаровский край проигрывает Восточной Сибири всего на 5 % за счет повышенной облачности летом. Одновременно край получает на 10 % больше ЕТР, где среднегодовая облачность превышает облачность края.
Климатическая зональность в декабре выражена резко: юг страны получает суммарной радиации в 5 раз больше севера. Это характерно и для Хабаровского края. Значительны различия в величинах суммарной радиации в меридиональном направлении: Восточная Сибирь и Забайкалье получают радиации на 10-15 % больше ЕТР. Хабаровск зимой получает радиации на 56 % больше ЕТР. Причина значительных различий в суммарной радиации между западом и востоком страны состоит в том, что ЕТР из-за непрерывно поступающих с Атлантического океана циклонов на 80 % закрыта облаками. Следует учитывать, что доля зимней суммарной радиации в крае составляет всего 25 % годовой величины.
Широтные различия в поступлении суммарной радиации летом выражены слабее, чем зимой: на ЕТР, Урале юг получает на 20-25 % больше севера (зимой в 5 раз). В Сибири, Хабаровском крае широтные различия сглажены. Летом на крайнем севере края - Охотске угол падения солнечных лучей - более 40°, продолжительность светлой части суток увеличивается до 20 часов. Это увеличивает приток радиации. Летом также уменьшаются контрасты в поступлении радиации между западом и востоком страны.
В первую половину лета - в июне, когда летний муссон еще не набрал силы, территория края получает столько же радиации, сколько ЕТР, но несколько меньше Сибири. С июля по сентябрь, когда муссон набрал силу, увеличивается облачность - Приамурье получает на 10 %, Охотское побережье - на 20 % меньше суммарной радиации по сравнению с ЕТР. В крае летом нарушается зональный характер распределения суммарной радиации: ее изолинии располагаются вдоль береговой линии Охотского моря.
Циркуляционные процессы:
Хабаровский край расположен в умеренном климатическом поясе, в его северной и центральной частях, наиболее холодных. Для верхней тропосферы умеренного пояса характерен глобальный западный перенос воздушных масс. Для нижней тропосферы характерна циркуляция до 3 км высоты, характеризующаяся сезонной сменой направлений ветра.
Зимой характер приземной циркуляции определяется двумя барическими системами: Алеутской областью низкого давления и Азиатским (Сибирским) максимумом. Холодный воздух Сибирского антициклона устремляется на восток, заполняя территорию Хабаровского края - это зимний муссон. Мощность антициклона составляет 3 км. Поэтому горы края, редко превышающие 2 км, не являются для него препятствием.
Летом макроциркуляционные процессы развиваются в направлении, противоположном зимнему. Гавайский субтропический антициклон (область высокого давления) смещается к северу в умеренные широты. От него идет вынос теплого влажного воздуха в Приамурье. Это летний океанический муссон.
Характер зимних и летних макроциркуляционных процессов определяют черты муссонности климата края и находят подтверждение в данных таблицы 17.