Клімат Африки і чинники його формування
Основні риси клімату Африки визначають за такими чинниками:
- географічне положення материка;
- незначне горизонтальне розчленування та більша ширина материка у північній частині порівняно з південною;
- особливості рельєфу – різниця у висоті північно-західної (низької) і південно-східної (високої) Африки, наявність великих рівнин і плоскогір’їв всередині материка та припіднятість його окраїн;
- розподіл баричних систем на суші та прилеглих океанах і морських течій;
- сусідство з пустельними плоскогір’ями Західної Азії.
Серед усіх цих чинників домінує географічне положення. Як уже було зазначено, Африка розміщена симетрично щодо екватора, що розділяє її на дві майже рівні частини, що лежать у межах тропіків, за винятком крайніх півночі та півдня. Таке положення спричиняє високі значення сонячної радіації (180-200 ккал/ см2 у рік) і високі величини теплового балансу, що поступово понижуються на південь і північ від екватора. Тому Африку з її високими температурами вважають найспекотнішим материком. Над океанами в широтах Африки відбувається перенесення морського тропічного повітря пасатами: від динамічних океанічних антициклонів до екваторіальної улоговини низького атмосферного тиску. Над Африкою стабільність океанічної циркуляції порушується посезонною зміною термічних умов на північ і на південь від екватора. Зміщення зон максимального нагрівання, а отже, і поясів тиску та внутрітропічної зони конвергенції у літній півкулі приводить до розвитку субмеридіального мусонного циркулювання, що є характерним для всіх областей тропічної Африки.
Вплив океанів на клімат материка обмежений унаслідок значних розмірів суходолу, слабко розчленованого і переважно гористого узбережжя, а також характеру циркулювання в океанічних антициклонах. Останній чинник спричиняє посушливість західної окраїни Африки в тропіках, де по східній периферії Азорського (Північноатлантичного) та Південноатлантичного максимумів вітри дмуть уздовж берегів, і діє пасатна інверсія над холодними Канарською та Бенгельською течіями. Тільки в екваторіальній депресії на узбережжі Гвінейської затоки увесь рік надходить тепле нестійко стратифіковане екваторіальне повітря, проникаючи і в улоговину Конго.
На клімат східного узбережжя Африки величезний вплив має близькість Азії та Індійського океану. Від Суецького перешийку до м. Гвардафуй термобаричні умови африканського материка визначені близькістю Аравійського півострова. Південніше м. Гвардафуй і до 17° пд. ш. вся східна окраїна Африки підпадає під вплив індійських мусонів, південніше дія цих вітрів екранується гірськими масивами Мадагаскару та крутими схилами східного узбережжя материка.
Зимовий сезон Північної півкулі
У зимовий сезон Північної півкулі тепловий баланс і температура північної широкої частини материка від узбережжя Середземного моря до 20° пн. ш. дещо нижчі, ніж південної. На півночі Африки проходить ізотерма +12° С, уздовж 20° пш. ш. – +18° С. У Південної півкулі в тих же широтах у замкнутій улоговині Калахарі температури піднімаються до +25° С і вище, а вздовж південного узбережжя – до +16-20° С. В улоговині Конго і на узбережжі Гвінейської затоки в смузі термічного екватора протягом усього року зберігаються температури в межах +25-26° С. Динамічні максимуми над океанами (Азорський, Південноатлантичний та Південноіндійський) зміщуються на південь. Виступ Азорського максимуму простягається над охолодженою Сахарою та зливається на півдні з Аравійським максимумом. У Південній Африці над нагрітою улоговиною Калахарі формується місцевий сезонний Південноафриканський баричний мінімум, який з’єднується з зоною низького тиску улоговини Конго. Екваторіальна депресія на заході обмежена 5° пн. ш, але різко відхиляється на південь і до узбережжя Індійського океану виходить на широті 18° пд. ш. Отже, для тропічної Африки у зимовий період Північної півкулі основним циркуляційним процесом є перенос повітряних мас з Північної півкулі у Південну.
Над Середземним морем встановлюється область пониженого тиску, в якій формується морське повітря помірних широт. Це прохолодне вологе повітря стикається поблизу північного узбережжя Африки з континентальним тропічним повітрям Сахари, утворюючи лінію полярного фронту з циклонічною діяльністю. На навітряних схилах Атлаських гір і низовинному узбережжі йдуть дощі.
Високий тиск над Сахарою унеможливлює зимові опади на всій території, навіть на західному узбережжі, де проходить пасатний фронт. Від південної окраїни зони високого тиску над Сахарою дують північно-східні пасати (зимовий мусон), які заповнюють сухим спекотним континентальним тропічним повітрям територію Судану. Через невисоке підняття Азанде континентальне тропічне повітря проникає в область низького тиску над улоговиною Конго і трансформується в екваторіальне.
Пасат, що надходить в Африку з Аравії, проходячи над Червоним морем насичується невеликою кількістю вологи, тому на навітряних схилах хребта Етбай та східних схилах Ефіопського нагір’я зимою випадають незначні опади.
Східніше улоговини Конго континентальне тропічне повітря північної частини материка, перетікаючи через Східно-Африканське плоскогір’я, повільно (через значну висоту та нижчі температури) трансформується в екваторіальне аж в Південній півкулі. Ці північно-східні вітри, не міняючи свого напрямку, втягуються в зону низького тиску улоговини Калахарі.
Уздовж узбережжя півострова Сомалі та Східної Африки північно-східні вітри зимового азійського мусону приносять рясні опади на навітряні східні схили високих гір і масивів південної частини Східної Африки, де вони приурочені до зони внутрітропічної конвергенції. Верхні шари цих повітряних мас проникають на плоскогір’я і дивергентними потоками входять у зону внутрітропічної конвергенції, тому на більшій частині Східно-Африканського плоскогір’я встановлюється сухий сезон.
Південна Африка з грудня по лютий перебуває під впливом літнього циркулювання атмосфери. Її внутрішні райони аж до субтропіків заповнені екваторіальними повітряними масами, що проникають в атмосферну депресію улоговини Калахарі, де в цей час випадає основна кількість річних опадів. У тропічних широтах опади різко зменшуються в південному, а особливо, в західному напрямках. Дуже сухе західне узбережжя тропічної Африки внаслідок охолоджуючого впливу Бенгельської течії. Вона спричиняє різке збільшення відносної вологості повітря та формування туманів. Тільки північніше 15° пд. ш. вітри з Атлантики, проникаючи на нагріту сушу, віддають узбережним районам незначну кількість вологи, але навіть у субекваторіальних широтах, аж до гирла Конго, сухість західного узбережжя чітко виражена.
На східне узбережжя Африки в тропічних широтах впливають теплі та вологі південно-східні і східні вітри, що відтікають від західного краю Південноіндійського максимуму і прогріваються над Мозамбіцькою течією. Вітри проникають вглиб материка, але залишають значну кількість вологи на східних схилах плоскогір’їв Зімбабве і Драконових гір, тому плато Велдів залишаються посушливими. Поблизу гирла Замбезі узбережжя перетинає тропічний фронт, і до орографічних опадів схилів гір приєднуються опади циклонічного походження.
На південній субтропічній окраїні Африки стикаються океанічні динамічні антициклони. Південний захід материка перебуває під впливом низхідних потоків Південноатлантичного максимуму та вітрів, що дмуть паралельно узбережжю, тому опадів він не отримує. На південний схід материка південно-західні вітри з периферії Південноіндійського максимуму приносять насичене вологою повітря, що зрошує навітряні схили гір.
Літній сезон Північної півкулі
У літній сезон Північної півкулі південна частина материка вихолоджується, північна – дуже прогрівається. Вздовж північного узбережжя Африки проходить ізотерма +24° С, уздовж південного – +14° С. Особливо сильно прогрівається Сахара, яку оконтурює ізотерма +30° С, тому над її територією встановлюється область низького тиску. Над Південною Африкою формується місцевий максимум, який на заході і сході зливається з динамічними океанічними максимумами, зміщеними у цей сезон північніше щодо свого середнього положення. Отже, для більшої частини материка встановлюється перенесення повітряних мас з Південної півкулі у Північну.
У північних субтропічних широтах над Африкою поширюється виступ зміщеного на північ Азорського максимуму, тому опади на узбережжі Середземного моря не випадають. Морське тропічне повітря, що відтікає від південно-східного та південного краю цього максимуму над Сахарою трансформується у континентальне і втягується у конвективні токи, захоплюючи з собою пісок і пил. Пилові бурі та піщані смерчі влітку характерні для пустелі. Опадів немає по всій території через сухість повітря і значну висоту (до 5 км) рівня конденсації, а на Атлантичному узбережжі – через зниження температури Канарською течією, та проходженням паралельно до берега вітрів, що відтікають від східної окраїни Азорського антициклону.
На Гвінейському узбережжі різко посилюється перенесення екваторіального повітря з моря на сушу південно-західними вітрами. В Судані ці вітри проникають до 19-17° пн. ш., куди зміщується тропічний фронт, на сході вони досягають Абіссінського нагір’я. З їхнім приходом починається сезон літніх дощів, які формуються як опади термічної конвекції та фронтальні опади, до яких на південних схилах Північногвінейської височини і західних навітряних схилах Абіссінського нагір’я приєднуються орографічні.
Екваторіальні повітряні маси улоговини Конго поповнюються за рахунок трансформування континентального тропічного повітря, що відтікає від північної окраїни Південноафриканського максимуму. Низхідні токи повітряних мас в максимумі зумовлюють сухий сезон в улоговині Калахарі, на підняттях ЛундаКатанґа і в південній частині улоговини Конго.
Над високим плоскогір’ям Східної Африки континентальне тропічне повітря південної частини материка проникає на північ, трансформуючись у районі Великих озер в екваторіальне. У східному Судані воно зливається з екваторіальним південно-західним мусоном. Навітряні схили гір східного узбережжя Африки зрошуються пасатами Південної півкулі. Північніше екватора цей пасат втягується в Південноазійську область низького тиску та дме вздовж узбережжя Сомалі як південно-західний мусон.
По північно-західній окраїні Південноафриканського максимуму вздовж західного узбережжя материка, майже до екватора, дують спекотні сухі вітри, що не приносять опадів. Унаслідок зміщення на північ Південноатлантичного максимуму поблизу південно-західного узбережжя проходить полярний фронт, циклони, що приходять із західним перенесенням повітряних мас, приносять опади на навітряні схили Капських гір.
На південно-східній окраїні материка континентальні повітряні маси рухаються по південно-східній периферії Південноафриканського максимуму, тому полярний фронт зміщується в нижчі широти, і циклональна діяльність проявляється менш активно, кількість опадів порівняно з попереднім сезоном, зменшується.
Особливості термічного режиму африканської суші та циркулювання атмосфери за сезонами виявляють загальний характер розподілу опадів на материку. В Африці найбільш чітко проявляється основна закономірність розподілу зволоження в тропічному поясі: кількість опадів симетрично зменшується по обидва боки від екватора до тропічних широт, де досягає мінімальних значень і знову трохи збільшується до субтропіків.
Значний вплив на розподіл опадів має екваторіально-мусонне циркулювання, поєднане з рельєфом: найвологіші райони (2000-3000 мм річних опадів) приурочені до гірських районів узбережжя Гвінейської затоки північніше екватора. Особливо сприятливі умови для навітряних схилів вулкана Камерун (Дебундже – найвологіше місце в Африці, випадає понад 9600 мм опадів). На екваторі, в замкнутій та припіднятій улоговині Конго, опадів випадає менше (від 1500 до 2000 мм за рік). В субекваторіальних широтах в обох півкулях кількість опадів швидко зменшується до 250 мм на межі з тропічними пустелями. В цих районах опади мають конвективний характер у зв’язку з постійним або сезонним пануванням екваторіального повітря. Тільки Ефіопське нагір’я, високі вершини на Східно-Африканському плоскогір’ї та навітряні схили східного гористого узбережжя отримують до 3000 мм опадів, оскільки є орографічними конденсаторами вологи.
Майже бездощові райони займають 2/5 площі Африки. Особливою посушливістю відзначається територія тропічного поясу на північ від екватора, де майже вся Сахара отримує 50 мм і менше опадів протягом року. У субтропічних широтах річні суми опадів (переважно циклонічного характеру) коливаються від 1000-1500 мм на навітряних схилах і до 500 мм і менше – на низинному лівійському узбережжі.