big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

О широтной зональности природных явлений

В советской географической литературе вопросам географической зональности природных явлений уделяется очень большое внимание, и учение о природных зонах можно считать одной из наиболее разработанных географических проблем. Однако некоторые важные вопросы этой проблемы до настоящего времени еще не решены. Так, например, не существует единого мнения о количестве природных зон и последовательности их чередования, недостаточно выяснены закономерности их расположения и причины отклонений границ этих зон от простирания по широтам.

В русской географической литературе вопросы биоклиматической зональности в общей форме были впервые освещены в работах М. В. Ломоносова и И. И. Лепехина. Из зарубежных ученых большой вклад в развитие проблемы зональности внес А. Гумбольдт.

В. В. Докучаев (1948), исходя из принципа цельности природы и взаимообусловленности ее компонентов, не только установил природную зональность географической среды в целом, но и высказал предположение, что в основе зональности лежат прежде всего различия в количестве тепла и влаги. Таким образом, в работах В. В. Докучаева эмпирически установленная природная закономерность получила свое физическое объяснение.

Обычно принято считать, что природные зоны, опоясывая сушу земного шара, протягиваются с запада на восток и сменяются с севера на юг. Против такого упрощенного представления выступал В. В. Докучаев, указывая, что: «природа не математика: начертанная нами выше картина горизонтальных почвенных (а следовательно, естественноисторических) зон есть схема и что «горизонтальные почвенные и естественноисторические зоны должны там и здесь претерпевать более или менее существенные отклонения и нарушения их идеальной правильности» (1948, стр. 16 и 17).

И действительно, если мы внимательно рассмотрим мировые карты почв и растительности, в которых общая природная зональность отражена достаточно отчетливо, то увидим, что участков, в которых природные зоны имеют точно широтное простирание, не так много и что они занимают на поверхности Земли весьма ограниченные площади (рис. 2). В Евразии к таким участкам относятся восточная часть Русской равнины и Западно-Сибирская равнина. На разделяющем их Уральском хребте широтная зональность нарушается вертикальной поясностью. В пределах Северной Америки площади, в которых природные зоны имеют строго широтное положение, еще меньше, чем в Евразии: широтная зональность выражена с достаточной отчетливостью лишь между 80 и 95° з. д. В экваториальной Африке площади с зонами, вытянутыми строго с запада на восток, значительны, они занимают западную (большую) часть материка, на восток не распространяются далее 25° в. д. В южной части материка площади зон, вытянутых по долготе, протягиваются почти до тропика. В Южной Америке и Австралии площадей с отчетливо выраженной широтной зональностью нет, встречаются лишь границы зон, близкие по простиранию по долготе (в южной части Бразилии, Парагвая и Аргентины, а также в центральной части Австралии).

На всех остальных территориях суши природные зоны имеют самое разнообразное простирание, вплоть до меридионального (например, в Северной Америке). Указывая на отклонения в положении широтных зон, В. В. Докучаев (1948) писал, что «так как природа не делает скачков и не терпит беззакония, хаоса и случайности, то и вышеупомянутые отклонения и нарушения кажутся случайными и произвольными лишь для неопытного глаза, лишь для человека, не умеющего читать величайшую из книг — книгу природы» (стр. 17).

Основной причиной широтной зональности издавна считалась неравномерность распределения солнечной радиации по земной поверхности, связанная с шарообразной формой Земли и закономерным изменением с широтой наклона солнечных лучей. Так как солнечная радиация составляет основу энергетической базы для всех наземных (экзогенных) процессов, то и закономерное изменение с широтой этой энергетической базы приводит к закономерному же изменению интенсивности всех процессов и особенностей природных условий в целом.

Наблюдения за поступлением суммарной радиации, проведенные за последние годы, показали, однако, что фактическое распределение суммарной радиации значительно более сложно и не столь равномерно убывает от экватора к полюсам.

Поступление суммарной солнечной радиации по широтам в среднем за июнь и декабрь

Из карт суммарной солнечной радиации в декабре и июне, составленных М. И. Будыко для «Атласа теплового баланса», видно, что количество поступающей суммарной радиации постепенно понижается от тропиков к полюсам лишь в зимний период, летом же образуются два максимума — один на широте тропиков, а другой в полярной зоне, причём количество поступающей энергии у полюсов иногда даже превышает количество энергии у тропиков. М. И. Будыко пришел к выводу, что на распределение поступающей радиации решающее влияние оказывает не угол наклона солнечных лучей, а длительность освещения и прозрачность атмосферы, в частности облачность. Сопоставление карт средней облачности с картами суммарной радиации подтверждает их несомненную связь.

Анализ карт суммарной радиации в июне и декабре дает представление о годовом ходе радиационного режима. Особенно отчетливо радиационный режим проявляется на совмещенных меридиональных профилях (рис. 1) поступления суммарной солнечной радиации, составленных нами по картам М. И. Будыко. На профилях, пересекающих материки, по характеру изменения суммарной радиации с географической широтой отчетливо выделяются пять широтных поясов и две полярные области: 1) один пояс (приэкваториальный) с довольно высокими и возрастающими с широтой значениями суммарной радиации как зимой, так и летом; 2) два пояса (тропические), в которых суммарная радиация в летние месяцы с увеличением географической широты возрастает, а в зимние месяцы уменьшается; 3) два пояса (умеренные), характеризующиеся убыванием суммарной радиации с широтой как летом, так и зимой, и 4) две полярных области с нулевыми значениями суммарной радиации зимой и резким увеличением ее с возрастанием географической широты летом.

Океанические профили дают более простую картину изменения суммарной радиации с широтой; пояс экваториальный над океанами не выражен, а два тропических сливаются в один.

По 13 меридиональным профилям, пересекающим как материк, так и океаны, нами была составлена карта поясов радиационного режима (рис. 3). Границы между выделенными по режиму поясами, как видно из карты, примерно совпадают с положением экватора, тропических и полярных кругов, что подтверждает глубокую зависимость режима радиации от наклона земной оси к плоскости эклиптики и указывает на близость этих поясов к основным географическим поясам: тропическому, субтропическим, умеренным и полярным.

Суммарная средняя годовая радиация более или менее постепенно убывает от экватора к полюсам. Большое количество радиации, поступающей в приполярных областях в летние месяцы (с круглосуточным освещением), компенсируется малым количеством радиации, поступающей в позднеосенние и ранневесенние месяцы и полным отсутствием поступления зимой. Величина годового радиационного баланса также постепенно убывает от экватора к полюсам.

Хотя величина суммарной радиации в полярных областях летом и увеличивается к полюсам, фактически температура воздуха у земной поверхности даже в летний период с возрастание широты постепенно понижается. Это несоответствие объясняется очень высокой отражательной способностью снежно-ледяной поверхности.

На основании произведенных расчетов М. И. Будыко пришел к выводу о том, что падение, температур с увеличением географической широты в летние месяцы (а следовательно, и широтная зональность) связано не с изменением угла наклона солнечных лучей, а с охлаждающим влиянием ледяных околополярных шапок. При отсутствии ледяных шапок (как это, по-видимому, было в третичное время) термическая широтная зональность проявляется значительно меньше. Таким образом наблюдающаяся в настоящее время резко выраженная термическая широтная зональность связана с оледенением околополярных пространств и в смысле геологической истории явление временное.

Если радиационные и тепловые условия на равнинах в общем постепенно изменяются с севера на юг, в соответствии с широтой места, то в горах в связи с часто меняющимися крутизной и экспозицией склонов картина их распределения очень пестрая. Большое влияние оказывает рельеф и на распределение осадков. Возвышающиеся на пути влагоносных ветров горные цепи перехватывают проносящуюся влагу, создавая в ветровой тени зоны, обедненные осадками. Этим и объясняется то, что в горах широтная зональность проявляется лишь в характере структуры вертикальных поясов и отнесение гор к той или иной горизонтальной зоне весьма условно.

В. В. Докучаев (1948) указывал, что горный рельеф и связанная с ним вертикальная поясность являются одной из основных причин, нарушающих правильность широтной зональности. Почти все географы, занимающиеся природным районированием, рассматривают горные районы отдельно и не широтных зон.

Второй по значению причиной отклонения от широтной зональности следует признать адвекцию тепла и влаги, на значение которой было указано в нашей специальной статье (Рихтер, 1960). Вследствие воздушной и водной циркуляции огромные массы тепла перемещаются из одних широт в другие, изменяя количество имеющегося радиационного тепла. Такое влияние адвекции тепла географы обычно недооценивают, хотя количество участвующего в адвекции тепла нередко превышает количество тепла, получаемого за счёт радиации.

Перенос тепла связан с влиянием «центров действия» атмосферы, располагающихся над океанами или материками. Косвенными показателями интенсивности адвекции тепла до некоторой степени могут служить значительные отклонения фактически наблюдаемых температур воздуха или годовых амплитуд темпеператур

Районы с проявлением широтной зональности

Пояса радиационного режима

от вычисленных средних величин их для данной географической широты. Если мы сопоставим карты изоаномал, составленные Е. С. Рубинштейн (1953), и карты изолиний континентальности Н. Н. Иванова (1953) с картой природных зон, мы увидим, что широтная зональность особенно хорошо проявляется в районах с наименьшими отклонениями от средних широтных показателей, т. е. в районах с ослабленной адвекцией.

Для развития всего комплекса природных процессов, как показали исследования А. А. Григорьева, вместе с запасами тепла решающее значение имеют годовые осадки и их соотношение с годовым радиационным балансом.

Связанное в основном с циркуляциейАдвекция тепла достигает наибольшей силы в зимние месяцы, а адвекция влаги в летние, при этом обилие осадков может совпадать или не совпадать с интенсивным переносом тепла. Так, например, в Западной Европе значительное количество осадков совпадает с большим количеством поступающего адвективного тепла, в то время как в условиях муссонного климата обилие осадков не связано с большой адвекцией тепла. Существенное влияние на циркуляцию и связанное с ней распределение осадков оказывают величина и форма материка, его рельеф и положение в системе общей циркуляции. Так, например, при господствующем в умеренных широтах западном переносе наибольшее количество осадков выпадает на западных окраинах материков (Евразия и Северная Америка), к востоку вплоть до центральных частей материков количество осадков уменьшается; но еще далее к востоку все же наблюдается небольшое возрастание количества осадков. В арктических, тропических и экваториальных широтах, где ясно выраженного западного переноса не наблюдается, а преобладает перенос меридиональный, больших различий в увлажнении между западными и восточными побережьями материков не наблюдается и, наоборот, более сказываются меридиональные различия.

Исходя из положения А. А. Григорьева, что для развития природных процессов решающее значение имеют соотношения тепла и влаги, мы должны ожидать, что зональность будет хорошо проявляться в тех местах, где количество осадков будет изменяться параллельно с количеством тепла. В частности, она будет иметь строго широтное направление в тех районах земной поверхности, где температура и осадки изменяются с географической широтой, т. е. изотермы и изогиеты протягиваются с запада на восток.

Составление карты распределения годового количества осадков с картой природных зон показывает, что это предположение совершенно справедливо.

Итак, расположение природных зон в виде полос, вытянутых строго с запада на восток, наблюдается в следующих условиях: 1) на равнинах, 2) в районах умеренной континентальности, удалённых от центров адвекции, где условия тепла и влаги близки к средним широтным значениям, и 3) в районах, где количество средних годовых осадков изменяется с севера на юг.

Местности, отвечающие таким условиям, имеют на поверхности Земли ограниченное распространение, поэтому и широтная зональность в чистом виде встречается сравнительно редко.

Это отмечал и А. А. Григорьев, широко истолковывающий понятие «зональность». Так, он указывает, что «географические зоны на равнине не могут рассматриваться как широтные или меридиальные образования…, их расположение также мало обусловлено сеткой координат, как и распределение береговых линий или горных цепей (которые являются главными азональными факторами распределения осадков)» (1956, стр. 132).

Разработка именно русскими учёными вопросов широтной зональности находит своё объяснение в том, что зональность наиболее отчётливо проявляется на территории Русской равнины и Западной Сибири и все теоретические географические построения основывались на материале именно этой, лучше изученной территории.

При составлении почвенных и геоботанических обзорных карт прежде всего обращалось внимание на зональность типов почв и растительности, причем зональные закономерности, выявленные на материале Русской равнины, экстраполировались на слабо изученные территории Сибири, хотя там в силу ряда специфических условий (особенности рельефа, резкая коитинентальность климата, наличие вечной мерзлоты и др.) зональные черты оказываются слабо выраженными. По мере изучения территории Сибири на картах появляются все новые и новые специфические «сибирские» типы почв и растительности, не встречающиеся на Русской равнине и не укладывающиеся в систему ее зональных типов. Эти новые карты значительно правильнее отражают многообразие природных условий различных территорий и удаляются от сравнительно простой схемы широтных зон.

Увлечение широтной зональностью привело многих советских географов к резкому противопоставлению зональных и азональных факторов формирования природных ландшафтов, вплоть до построения двух независимых классификационных систем природного районирования по зональным азональным признакам (Исаченко, 1953). Такое противопоставление неправильно, так как в формировании природы любого участка Земли зональные и азональные закономерности всегда проявляются одновременно. Разнообразие природных условий связано не столько с широтным положением местности, сколько с соотношением тепла и влаги, на что постоянно указывает в своих работах А. А. Григорьев. Это справедливое указание привело нас к выводу, что зависимость природных комплексов (ландшафтов) от соотношения тепла и влаги является более общей и основной географической закономерностью, чем зависимость от географической широты.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.