Зона холодного климата охватывает большую территорию. Для определения границы районов с холодным климатом выбрана изотерма среднеминимальных температур минус 45° С. В СССР в зону холодного климата входят: Коми АССР, северные районы Пермской, Свердловской, Иркутской, Читинской и Амурской обл. и Хабаровского края, Ямало-Ненецкий и Ханты-Мансийский национальные округа, Туруханский район Красноярского края, Якутская. АССР, Магаданская и Камчатская обл.
Еще 200 лет назад М. В. Ломоносов объяснил причину суровых зим в Сибири редким проникновением на ее территорию потоков теплого воздуха, так как теплые моря, омывающие европейские и азиатские берега, расположены далеко от Сибири, а с юга Сибирь отделена от Индии высокими горами, которые препятствуют проникновению оттуда теплого воздуха. Только с севера Сибирь омывается Северным Ледовитым океаном, всегда покрытым льдом.
Холодный климат характерен также для Гренландии (за исключением узкой полосы южного и юго-западного побережий), почти всей Канады, севера Аляски (климат Тихоокеанского побережья Аляски имеет сходство с климатом западной и северо- западной частей Европы, но несколько холоднее) и Антарктиды.
В связи с чрезвычайно жесткими климатическими условиями Антарктиды электрооборудование для эксплуатации па ней должно иметь исполнение, отличное даже от исполнения, предназначенного для холодного климата.
Рассмотрим наиболее характерные для холодного климата климатические факторы.
В табл. 1-12 приведены средние полуденные значения прямой солнечной радиации при безоблачном небе для различных географических пунктов [Л. 1].
Таблица 1-12
Интенсивность прямой солнечной радиации, кал/см * · мин, на перпендикулярную солнечным лучам поверхность
*В полярных широтах, несмотря на незначительную полуденную высоту солнца над горизонтом, интенсивность прямой солнечной радиации на перпендикулярную лучам поверхность немного отличается от таковой в экваториальном поясе при большой высоте Солнца. Это объясняется большой прозрачностью воздуха в полярных широтах. Если же учесть большую продолжительность северного дня, то энергия, полученная нормальной к лучу поверхностью в безоблачный день в высоких широтах, по количеству может значительно превосходить энергию, полученную в тропиках.
Значение рассеянной радиации, как правило, возрастает с увеличением широты. Например, в Арктике благодаря большой облачности и преобладанию облаков небольшой мощности, хорошо рассеивающих солнечную радиацию, наблюдаются значительные величины рассеянной радиации. Этому способствуют также большая продолжительность полярного дня, и снежный покров, обладающий большой отражательной способностью. Величина полуденной рассеянной радиации в Арктике может превышать таковую для южных широт и доходить до 1 кал/см2 · мин.
Суммарная радиация (прямая и рассеянная) с увеличением широты уменьшается. Для тропических районов она превосходит суммарную радиацию северных областей (см. табл. 1-1). Для северных областей в общей величине суммарной радиации значительную роль играет величина рассеянной радиации.
Если для тропических зон характерны большие значения суммарной солнечной радиации, доходящие до 220 ккал/см2 · год, то для холодных областей суммарная радиация составляет 100 ккал/см2 -год и менее.
2. Температура воздуха
Холодный климат характеризуется очень суровой продолжительной зимой и коротким прохладным летом. На берегах полярных морей амплитуда колебаний температуры достигает 25—40°, а иа суше 65° и более [Л. 1].
Самые низкие среднемесячные температуры зим -в северном полушарии (январь) наблюдаются в Северо-восточной Сибири — Верхоянске и Оймяконе, в районе которых расположен сибирский полюс холода (средняя температура января в Верхоянске —50°С), и в центральном районе Гренландии (—49°С), а в южном полушарии — в Антарктиде (в июне до —70° С). В районе полюса недоступности В Антарктиде даже средняя годовая температура составляет —57° С.
Самые низкие абсолютные минимумы температуры воздуха в северном полушарии наблюдаются в полосе вдоль Полярного круга от Енисея до Колымского хребта, между 63 и 66о с. ш. (до —65оС). В Верхоянске в феврале 1892 г. дважды и в Оймяконе в 1933 г. наблюдалась температура —67,8о С. В южном полушарии в Антарктиде на станции «Советская» 10 июня 1958 г. была отмечена температура —86,7о С, а на станции «Восток» в августе 1960 г. заpeгестрирована была температура —88,3 С.
Минимальная температура на Аляске, равная —60о С, наблюдалась в Талане в январе 1886 г. [Л, 16].
В высоких широтах на местности, прилегающей к морям и океанам, морская вода оказывает отепляющее и смягчающее влияние на климат, так как замерзание ее происходит при температуре около —2о С, т. е. ледяной покров образуется позже, и воздух, находящийся в соприкосновении с поверхностью воды, получает от нее значительное количество тепла.
Температура земли
Вечная мерзлота (наличие мерзлой почвы в течение всего года) занимает не менее 20% поверхности суши земного шара и имеет место почти повсюду в холодном климате. В СССР площадь, занимаемая вечной мерзлотой, составляет приблизительно 45% всей площади СССР. Мощность слоя вечной мерзлоты обычно составляет от нескольких десятков до нескольких сотен метров, а глубина оттаивания колеблется в пределах 0,5—3,0 м. Температура земли в холодном климате в зависимости от времени года может составлять от +10 до -15° С.
Влажность воздуха
Лед и снег являются источниками влажности; они испаряются из твердого состояния непосредственно в атмосферу, однако более медленно, чем вода, так как давление пара надо льдом и снегом немного меньше, чем над водой.
Даже в летнее время влажность воздуха а холодном климате, как правило, невысока. В связи с наличием мерзлого слоя, слабо пропускающего воду, летом талые и дождевые воды вызывают заболачивание, но вечная мерзлота в сильной степени снижает летом температуру этого слоя и абсолютная влажность не бывает высокой.
Облачность и осадки
Районы с наибольшей облачностью на земном шаре располагаются в северной части Атлантического океана. Арктике и Антарктиде (81—86%), однако в полярных широтах осадков выпадает мало — до 250 мм, так как в воздухе содержится мало водяного пара из-за низкой температуры.
