big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Изменение структуры биофизического влагооборота в горных районах

Очевидно, и в горных местностях должны были измениться структура и интенсивность биофизического влагооборота. С выходом растений на сушу и заселением ими горных территорий испарение возросло за счет транспирации, поверхностный же сток неизбежно должен был убывать. Роль почвенного покрова в пределах горных систем как стимулятора испарения и регулятора подземного стока, менее значительна по сравнению с почвенным покровом равнин вследствие малой мощности, щебенчатости почв и, следовательно, их малой влагоемкости. В почвах горных территорий запасы влаги невелики, отсюда и влияние их на испарение более ограничено.

Особенности водного баланса горных территорий изучены пока недостаточно. Априори можно предположить, что в разных природных условиях они, как и на равнинах, не однозначны.

Во влажном климате тропического и умеренного поясов с поднятием в горы испарение убывает по сравнению с окружающими их низменными равнинами, если влаги достаточно. Уменьшение испарения с высотой в этом случае обусловлено повышением относительной влажности и снижением температуры воздуха на 0,5—0,6° на каждые 100 м. Ресурсы тепла в этом случае являются фактором, ограничивающим испарение.

В семиаридном и аридном климате с поднятием в горы испарение возрастает благодаря увеличению осадков, в то время как на низменных сухих равнинах его лимитируют ресурсы влаги.

Иллюстрацией, подтверждающей эти выводы, служат результаты наблюдений над испарением в Швейцарских Альпах, где на каждые 100 м высоты испарение уменьшалось на 5 мм, и наблюдения в горах Южной Италии, где испарение увеличивалось с поднятием в горы (Келлер, 1965). Аналогичные результаты по наблюдениям над стоком получены для южного склона Армянского нагорья И. И. Борзенковой (1965) до 3200 м над ур. м. Однако на больших высотах, где радиационный баланс меньше, по-видимому, и в аридных и в гумидных условиях испарение должно убывать, что хорошо подтверждают данные Р. М. Кашкая (1966) для различных высотных поясов Большого Кавказа в пределах Азербайджанской ССР. В результате его исследований оказалось, что в поясе полупустынь испарение составляет около 263 мм, в лесном поясе — 498 мм, в субальпийском и альпийском— 145 мм. Поверхностный и подземный сток возрастает с поднятием в горы. Несколько раньше к тем же выводам пришла Борзенкова (1965). По ее данным, для Южного склона Большого Кавказа испарение растет с поднятием в горы до субальпийского пояса включительно и заметно убывает в альпийском.

В горах сильно сказывается влияние экспозиции, а также положение района по отношению к господствующим влажным ветрам.

Отвлекаясь от частностей, можно без значительной погрешности утверждать, что в любой горной системе, если она достаточно высоко поднята над окружающими ее равнинами, интенсивность биофизического влагооборота ограничена в высокогорном поясе недостатком тепла или недостатком влаги, или тем и другим. Испарение в высокогорном поясе ограничено не столько атмосферными осадками, которых здесь выпадает достаточно, исключая районы «барьерной тени», сколько недостатком тепла, стремительным поверхностным и форсированным подземным стоком и маломощными почвами с их ограниченными запасами влаги. На месте выпадения остается мало атмосферных осадков, что приводит к напряженному водному балансу.

Не случайно, в высокогорных поясах нередко можно встретить растения ксероморфного типа с присущими им признаками недостатка влаги, что было подмечено давно при изучении экологических условий высокогорий.

В общепланетарном масштабе влияние горных систем на биофизический и атмосферно-континентально-океанический влагообороты неоднозначно. Если в среднегорном поясе биофизический влагооборот активизирован в аридных условиях, а в высокогорном ограничен как в аридных, так и гумидных условиях, то атмосферно-континентально-океанический влагооборот, по-видимому, повсюду, где образуются горные системы, интенсифицируется. Везде в горах атмосферных осадков выпадает больше, чем на соседних равнинах, особенно на наветренных склонах, где наблюдается восхождение воздушных масс. Но с поднятием в горы наблюдается уменьшение влагосодержания в атмосфере в связи с понижением температуры, что снижает плювиальный эффект горных систем. В аридных странах, наряду с увеличением осадков, возрастает до некоторых высот и испарение, что резче подчеркивает активизацию влагооборота.

В странах, где на равнинах гумидный климат, горы, способствуя интенсификации атмосферно-континентально-океанического влагооборота, не способствуют активизации биофизического, так как испарение в гумидном климате не растет, а убывает с высотой, хотя количество атмосферных осадков до известной высоты увеличивается с поднятием в горы.

В геологической истории Земли, как было сказано раньше, различают короткие орогенные и длительные межорогенные периоды.

В течение орогенных периодов, к которым принадлежит и четвертичный, имело место до аналогии с современной эпохой увеличение интенсивности атмосферно-континентально-океанического влагооборота после выхода растений на сушу и расселения их на континентах. В наиболее яркой форме это должно было проявиться в герцинском и альпийском циклах орогенеза, когда происходило формирование крупных горных сооружений.

Рассматривая орогенез как один из факторов активизации влагооборота, необходимо принимать во внимание и противоположные его воздействия на смежные равнины. По исследованиям В. М. Синицина (1965), крупные поднятия в неогене альпийских горных систем Центральной Азии нарушили существовавшую до этого интенсивную меридиональную циркуляцию в центральном и восточном секторах бывшей Средиземноморской геосинклинали и способствовали развитию аридизации и криодизации климата Сибири. В неогене и четвертичном периоде влагооборот в Сибири стал экстенсивным.

Аналогичную оценку влияния широтного пояса Южных гор Сибири на климат Советского Союза можно найти и в более ранних работах (Алпатьев, 1962).

Значительное влияние на западно-восточный перенос влажного атлантического воздуха оказывают Североамериканские Кордильеры и Южноамериканские Анды, к востоку от которых во многих центральных регионах материков преобладают аридные условия.

Таким образом, с одной стороны, вздымание горных сооружений увеличивает интенсивность атмосферно-континентально-океанического влагооборота путем дополнительного осаждения в горах влаги, переносимой с океанов на материки, с другой — уменьшает ее на соседних равнинах, во внутренних плоскогорьях и нагорьях самих горных систем. Однако в целом горные системы увлажнены лучше, чем соседние с ними равнинные территории.

В течение межорогенных периодов, более длительных в истории нашей планеты, значительная часть горных сооружений пенепленизируется и почти полностью разрушается.

На эрозионных и аридно-денудационных равнинах, возникающих на месте горных систем, развивается нормальный тип атмосферной циркуляции — взаимообмен нагретых в тропических широтах воздушных масс с холодными полярными массами, осложняемый отклоняющей силой вращения Земли в средних широтах, соотношением площадей суши и океана и их взаимным расположением.

В. Рамзай, а вслед за ним К. Брукс (1952), М. Шварцбах (1955) и др. придерживались близких взглядов по вопросу о воздействии поднятий материков и горообразования на климат.

В. Рамзай считал, что всякие значительные поднятия суши, особенно горы, приводят к большим потерям тепла через лучеиспускание в межпланетное пространство, способствуют конденсации влаги, вызывающей выпадение осадков и создают благоприятные условия для образования и разрастания ледяного покрова.

К. Брукс попытался количественно оценить общее охлаждение Земли в связи с поднятиями суши. По его расчетам, оно составляет 2,8—5,6° С.

Общее количество атмосферных осадков, по мнению Брукса, было больше в периоды орогенеза и связанных с ними значительных оледенений.

Межорогенные периоды Брукс считает периодами нормального климата, которому, по его мнению, свойственны повышенная температура, пониженное количество атмосферных осадков, распространение явлений засушливости.

Все это характеризует условия экстенсивного влагооборота в межорогенные периоды.

Резюмируя, можно заключить, что в целом орогенным периодам свойственны интенсивные влагообороты, а межорогенным — экстенсивные.

Орогенез, как правило, интенсифицирует атмосферно-континентально-океанический тип влагооборота, что, в свою очередь, не остается без влияния на общий влагооборот Земли.

Орогенез обусловливает большую дифференциацию среды, более значительные контрасты в степени увлажнения отдельных регионов.

О. А. Дроздов (1963) не склонен считать значительной роль гор в осаждении водяного пара на том основании, что они часто уменьшают общее количество осадков над равнинами. Однако это не всегда имеет место, на что указывает и сам Дроздов.

И. А. Береснева и Л. П. Данилова (1954), Л. П. Кузнецова (1961), исследовав влияние возвышенностей на атмосферные осадки, пришли к выводу, что в зонах достаточного и избыточного увлажнения эффект орографических осадков положительный, в аридных условиях — нулевой или отрицательный.

Однако в горах аридных территорий обычно увеличивается испарение, фитоценозы пустынного типа с поднятием вверх сменяются степными и лесостепными. Все это указывает на явные признаки интенсификации влагооборота и в горах аридных территорий.

Из предыдущего можно было сделать заключение о неоднозначном изменении влагооборота в различных физико-географических условиях, о тесной взаимосвязи его с другими сторонами природы. Биофизический влагооборот неизменно носит на себе явные следы влияния зонально-провинциальных условий.

Роль этих условий в дифференциации природных выделов неоднократно подчеркивалась в работах В. В. Докучаева (1954), Г. Н. Высоцкого (1905), А. Д. Гожева (1956), А. А. Григорьева (1954), М. И. Будыко (1956), О. А. Дроздова (1963), Н. Н. Иванова (1948), А. Г. Исаченко (1965), П. С. Кузина (1960) и др.

 

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

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.