Влияние географического положения на климат. Большая протяженность России с севера на юг определяет положение страны в разных климатических поясах, обусловливает разное количество солнечного тепла, получаемое той или иной территорией. Излучение солнцем тепла и света называется солнечной радиацией. Радиация измеряется количеством тепла и выражается в калориях за единицу времени на единицу земной поверхности (кал/см2). Количество солнечной радиации, которую получает земная поверхность, зависит от географической широты места (именно она определяет угол падения солнечных лучей), от состояния атмосферы, а также от характера подстилающей поверхности.
Наибольшее количество солнечной радиации поступает на поверхность в южных районах нашей страны, поэтому именно там наблюдаются самые высокие температуры воздуха. Но не все солнечные лучи достигают земной поверхности. Часть радиации поглощается атмосферой, часть рассеивается и отражается облаками и пылью, содержащейся в воздухе. Общее количество солнечной энергии, достигающей поверхности Земли, называется суммарной радиацией.
Циркуляция воздушных масс. Перемещение воздушных масс над поверхностью Земли приводит к переносу тепла и влаги из одних районов в другие. Над территорией России перемещаются арктические, умеренные и тропические воздушные массы. В основном это континентальный воздух. Поскольку в умеренных широтах, где расположена большая часть нашей страны, господствует западный перенос воздушных масс, Атлантический океан оказывает на климат значительно большее влияние по сравнению с Тихим.
Роль западного переноса особенно велика в теплый период года, когда на большей части страны преобладают западные и северо-западные ветры.
Зимой основную роль играет обширная область высокого давления, называемая Сибирским антициклоном или Азиатским максимумом, центр которого располагается в районах Забайкалья, Республики Тува и Северной Монголии. От него области с повышенным давлением растекаются в двух направлениях: на северо-восток вплоть до Чукотского побережья и на запад через Северный Казахстан и юг Русской равнины (примерно до 50° с. ш.).
Перемещение различных по температуре и влажности воздушных масс определяет характер погоды. Например, континентальный воздух умеренных широт круглый год преобладает в западных районах Восточной Сибири. Поэтому зимой здесь ясная морозная погода, а летом достаточно тепло.
Важно представлять, что при перемещении над той или иной территорией воздушные массы способны постепенно изменять свои свойства под влиянием подстилающей поверхности. Этот процесс называется трансформацией. Например, арктические воздушные массы, проходя летом через всю Русскую равнину, так прогреваются, что способствуют образованию суховеев в Предкавказье.
В полосе, разделяющей различные по своим свойствам воздушные массы, образуются своеобразные переходные зоны — атмосферные фронты. Ширина атмосферного фронта обычно достигает нескольких десятков километров. В полосе фронта при соприкосновении двух различных по свойствам воздушных масс достаточно быстро изменяются давление, температура, влажность. Поэтому прохождение фронта через какую-либо местность сопровождается ветрами, облачностью, выпадением осадков, т. е. сменой погоды. При перемещении теплых воздушных масс в сторону холодных образуется теплый фронт, а при перемещении холодных воздушных масс в сторону теплых — холодный.
Циклоны и антициклоны — это крупные атмосферные вихри. В центрах циклонов давление низкое, а антициклонов — высокое. На синоптических и климатических картах циклоны и антициклоны можно обнаружить по замкнутым концентрическим изобарам (линиям равного давления).
Циклоны достигают весьма внушительных размеров — 2—3 тыс. км в поперечнике и перемещаются со скоростью около 30 км/ч. Воздух движется от периферии к центру, отклоняясь против часовой стрелки. В центре воздух поднимается и растекается к окраинам. При этом происходит конденсация влаги и выпадают осадки. По территории России циклоны обычно перемещаются с запада на восток, поскольку в умеренных широтах господствует западный перенос.
В антициклоне происходит движение воздуха от центра к периферии с отклонением по часовой стрелке. В центр антициклона постоянно поступает воздух из верхних слоев тропосферы. При опускании этот воздух прогревается и удаляется от насыщения. Поэтому при антициклоне стоит ясная, безоблачная погода, большие суточные колебания температуры.
Основные районы действия циклонов связаны с прохождением атмосферных фронтов. Поэтому зимой интенсивная циклоническая деятельность развивается над Баренцевым, Карским, Охотским морями и над северо-западной частью Русской равнины. В летний период циклоны наиболее интенсивно развиваются на Дальнем Востоке и на западе Русской равнины. Антициклоны активны в Восточной Сибири — зимой, а на юге Русской равнины — и летом.