Осадки и тропический климат доминируют в тропическом поясе дождей , который колеблется от северных до южных тропиков в течение года, примерно следуя солнечному экватору . Тропический пояс дождей — это область активных дождей, которая расположена в основном вокруг тропиков. [1]
Причина, по которой пояс дождей расположен вблизи тропиков, может быть связана с тем, что солнечное излучение сильнее всего вблизи экватора, который находится в середине тропиков. Это солнечное излучение генерирует большое количество тепла вблизи экватора. [1] [2] Это заставляет воздух на уровне земли в тропиках нагреваться. Поскольку горячий воздух менее плотный, чем холодный, горячий воздух поднимается в верхние слои атмосферы , охлаждаясь по мере подъема. [1]
Однако более холодный воздух не может удерживать столько влаги, сколько горячий воздух, поэтому, когда воздух поднимается и охлаждается, его вода конденсируется, образуя облака, которые вызывают дожди в виде гроз и ливней .
Тропический пояс дождей расположен вдоль экватора , но он простирается до тропика Рака , который находится на 23,5° северной широты, а также до тропика Козерога , который находится на 23,5° южной широты. [1] Он перемещается на север летом в Северном полушарии и на юг зимой в Северном полушарии, следуя за термическим экватором , где температуры самые высокие в каждой точке года. Это проявление зоны внутритропической конвергенции . [3]
Тропический пояс дождей находится в южном полушарии Индийского океана и западной части Тихого океана примерно с октября по март, и в это время северные тропики переживают сухой сезон , в течение которого осадки очень редки, а дни обычно жаркие и солнечные. С апреля по сентябрь пояс дождей находится в северном полушарии , и там наступает влажный сезон , в то время как южные тропики переживают свой сухой сезон .
Дождевой пояс простирается примерно до тропика Рака на севере и до тропика Козерога на юге в западной части Тихого океана . Его изменение в Западном полушарии минимально, примерно между экватором и 15-й параллелью северной широты . Вблизи этих широт ежегодно бывает один влажный сезон и один сухой сезон. На экваторе бывает два влажных и два сухих сезона, поскольку дождевой пояс проходит дважды в год, один двигаясь на север, а другой двигаясь на юг. Между тропиками и экватором в местах может наблюдаться как короткий влажный, так и длинный влажный сезон. Местная география может существенно изменять эти климатические модели .
По мере того, как Земля нагревается, пояс дождей, как ожидается, сместится к северу от текущего положения. [4] Недавние изменения климата можно объяснить ростом концентрации углекислого газа в атмосфере, вызванным сжиганием ископаемого топлива . Корреляция между концентрацией углекислого газа в атмосфере и средней глобальной температурой , несомненно, прямая, а это означает, что по мере того, как в атмосферу выбрасывается больше углекислого газа, ожидается, что температура Земли также будет расти. [5] Несмотря на то, что Земля нагревается как единое целое, Северное полушарие нагревается быстрее Южного из-за таяния арктического морского льда . [6]
По мере того, как Северное полушарие нагревается, между Северным и Южным полушариями устанавливается температурный градиент. [6] Более высокие температуры в северных частях тропиков способствуют созданию среды, более благоприятной для развития влаги. Дополнительная влажность встречается с более холодной атмосферой нижнего уровня, поскольку теплый воздух поднялся на более высокие уровни атмосферы. [6]
Этот сценарий приводит к увеличению количества осадков и является основой идеи о том, что пояс дождей движется на север. [6] Контраст температур — это лишь часть всего процесса, который перемещает пояс тропических дождей на север. [6] Другим фактором, влияющим на пояс тропических дождей, является циркуляция океана . Циркуляция переворачивания океана — это процесс, который включает циркуляцию океана между Антарктикой и Арктикой . [7]
Дарган Фриерсон объясняет, что в этом процессе Северное полушарие получает больше тепла, чем Южное, потому что опрокидывающая циркуляция приносит больше тепла в Северное полушарие, а не в Южное. Он также утверждает, что в результате этого дополнительное тепло передается в тропические регионы Северного полушария, в результате чего теплая океанская вода располагается в северных тропиках. [7] Эта теплая океанская вода в конечном итоге вызывает дожди и грозы, и поскольку в северных тропиках больше теплой воды, очевидно, что тропический дождевой пояс движется на север. [7] Из-за глобального изменения климата циркуляция океанических течений и температуры океана могут скорректироваться в пользу перемещения пояса дальше на север в область колебаний. [7]
Однако существует также вероятность того, что изменение климата замедлит океанские течения и циркуляцию, что может изменить современную динамику и сместить пояс дождей на юг. [7] Таким образом, циркуляция океана, температура океана и температура Земли — все это связано с движением пояса тропических дождей. Очевидно, что тенденция направлена на север, и пояс в настоящее время расположен в северных тропиках, но возможность движения на юг действительно существует. [7] Движение на север действительно влияет на многие страны и культуры, поскольку пояс тропических дождей имеет важное значение для производства продовольствия в районах, которые зависят от обильных осадков.
Тропические регионы больше всего пострадают от перемещения дождя на север. Урожаи бананов и кофе в Гватемале и Индонезии пострадают из-за потери осадков. [4] Кроме того, последствия более сухого климата в Мексике могут сместить мексиканскую пустыню в южные части Техаса , Нью-Мексико и другие районы на юге США. [4] Районы на Ближнем Востоке , в Западной Америке и в тропических лесах Амазонки рискуют стать более сухими и менее влажными. [6] Напротив, тенденция на север может принести больше осадков в районы Азии, уже подверженные муссонам . [6]
Увеличение влажности в районах, подверженных муссонам, может быть катастрофическим, поскольку обширные наводнения могут последовать за большим количеством осадков, добавленных к уже существующим дождям от муссонов. [6] Используя географическую информацию, возможно, что движение пояса дождей на север уже очевидно из-за засух на западе США , в Сирии и на севере Китая . [6] Хотя возможные негативные последствия движения могут быть разрушительными, движение пояса дождей на север может привести к увеличению количества осадков в районах, которые были опустошены засухами , что может оказаться весьма полезным. [4]