Что такое широтная зональность ее основная закономерность. Широтная зональность и высотная поясность в географической оболочке

Под широтной (географической, ландшафтной) зональностью подразумевается закономерное изменение различных процессов, явлений, отдельных географических компонентов и их сочетаний (систем, комплексов) от экватора к полюсам. Зональность в эле­ментарной форме была известна еще ученым Древней Греции, но первые шаги в научной разработке теории мировой зональности связаны с именем А. Гумбольдта, который в начале XIX в. обосно­вал представление о климатических и фитогеографических зонах Земли. В самом конце XIX в. В. В.Докучаев возвел широтную (по его терминологии горизонтальную) зональность в ранг мирового закона.

Для существования широтной зональности достаточно двух условий - наличия потока солнечной радиации и шарообразнос­ти Земли. Теоретически поступление этого потока к земной по­верхности убывает от экватора к полюсам пропорционально ко­синусу широты (рис. 3). Однако на фактическую величину инсоля­ции, поступающей на земную поверхность, влияют и некоторые другие факторы, имеющие также астрономическую природу, в том числе расстояние от Земли до Солнца. По мере удаления от Солнца поток его лучей становится слабее, и на достаточно даль­нем расстоянии разница между полярными и экваториальными широтами теряет свое значение; так, на поверхности планеты Плутон расчетная температура близка к -230 °С. При слишком боль­шом приближении к Солнцу, напротив, во всех частях планеты оказывается слишком жарко. В обоих крайних случаях невозможно существование воды в жидкой фазе, жизни. Земля, таким обра­зом, наиболее «удачно» расположена по отношению к Солнцу.

Наклон земной оси к плоскости эклиптики (под углом около 66,5°) определяет неравномерное поступление солнечной радиа­ции по сезонам, что существенно усложняет зональное распреде-

Масса Земли также влияет на характер зональности, хотя и косвенно: она позволяет планете (в отличие, например, от «лег-

171 кой» Луны) удерживать атмосферу, которая служит важным фак­тором трансформации и перераспределения солнечной энергии.

При однородном вещественном составе и отсутствии неровно­стей количество солнечной радиации изменялось бы на земной поверхности строго по широте и было бы одинаковым на одной и той же параллели, несмотря на осложняющее влияние перечис­ленных астрономических факторов. Но в сложной и неоднород­ной среде эпигеосферы поток солнечной радиации перераспреде­ляется и претерпевает разнообразные трансформации, что ведет к нарушению его математически правильной зональности.

Поскольку солнечная энергия служит практически единствен­ным источником физических, химических и биологических про­цессов, лежащих в основе функционирования географических компонентов, в этих компонентах неизбежно должна проявляться широтная зональность. Однако проявления эти далеко не одно­значны, и географический механизм зональности оказывается достаточно сложным.

Уже проходя через толщу атмосферы, солнечные лучи частич­но отражаются, а также поглощаются облаками. В силу этого мак­симальная радиация, приходящая к земной поверхности, наблю­дается не на экваторе, а в поясах обоих полушарий между 20-й и 30-й параллелями, где атмосфера наиболее прозрачна для сол­нечных лучей (рис. 3). Над сушей контрасты прозрачности атмос­феры более значительны, чем над Океаном, что находит отраже­ние в рисунке соответствующих кривых. Кривые широтного рас­пределения радиационного баланса несколько более сглажены, но хорошо заметно, что поверхность Океана характеризуется бо­лее высокими цифрами, чем суша. К важнейшим следствиям ши-ротно-зонального распределения солнечной энергии относятся зональность воздушных масс, циркуляции атмосферы и влаго­оборота. Под влиянием неравномерного нагрева, а также испаре­ния с подстилающей поверхности формируются четыре основных зональных типа воздушных масс: экваториальные (теплые и влаж­ные), тропические (теплые и сухие), бореальные, или массы уме­ренных широт (прохладные и влажные), и арктические, а в Юж­ном полушарии антарктические (холодные и относительно сухие).

Различие в плотности воздушных масс вызывает нарушения термодинамического равновесия в тропосфере и механическое пе­ремещение (циркуляцию) воздушных масс. Теоретически (без учета влияния вращения Земли вокруг оси) воздушные потоки от на­гретых приэкваториальных широт должны были подниматься вверх и растекаться к полюсам, а оттуда холодный и более тяжелый воздух возвращался бы в приземном слое к экватору. Но отклоня­ющее действие вращения планеты (сила Кориолиса) вносит в эту схему существенные поправки. В результате в тропосфере образу­ется несколько циркуляционных зон или поясов. Для экватори-

172 ального пояса характерны низкое атмосферное давление, штили, восходящие потоки воздуха, для тропических - высокое давле­ние, ветры с восточной составляющей (пассаты), для умеренных - пониженное давление, западные ветры, для полярных - пони­женное давление, ветры с восточной составляющей. Летом (для соответствующего полушария) вся система циркуляции атмосфе­ры смещается к «своему» полюсу, а зимой - к экватору. Поэтому в каждом полушарии образуются три переходных пояса - субэк­ваториальный, субтропический и субарктический (субантаркти­ческий), в которых типы воздушных масс сменяются по сезонам. Благодаря циркуляции атмосферы зональные температурные различия на земной поверхности несколько сглаживаются, одна­ко в Северном полушарии, где площадь суши значительно боль­ше, чем в Южном, максимум теплообеспеченности сдвинут к се­веру, примерно до 10 - 20° с. ш. С древнейших времен принято различать на Земле пять тепловых поясов: по два холодных и уме­ренных и один жаркий. Однако такое деление имеет чисто услов­ный характер, оно крайне схематично и географическое значение его невелико. Континуальный характер изменения температуры воздуха у земной поверхности затрудняет разграничение тепло­вых поясов. Тем не менее, используя в качестве комплексного ин­дикатора широтно-зональную смену основных типов ландшаф­тов, можно предложить следующий ряд тепловых поясов, сменя­ющих друг друга от полюсов к экватору:

1) полярные (арктический и антарктический);

2) субполярные (субарктический и субантарктический);

3) бореальные (холодно-умеренные);

4) суббореальные (тепло-умеренные);

5) пред субтропические;

6) субтропические;

7) тропические;

8) субэкваториальные;

9) экваториальный.

С зональностью циркуляции атмосферы тесно связана зональ­ность влагооборота и увлажнения. В распределении осадков по широте наблюдается своеобразная ритмичность: два максимума (главный - на экваторе и второстепенный в бореальных широ­тах) и два минимума (в тропических и полярных широтах) (рис. 4). Количество осадков, как известно, еще не определяет условий увлажнения и влагообеспеченности ландшафтов. Для этого необ­ходимо соотнести количество ежегодно выпадающих атмосфер­ных осадков с тем количеством, которое необходимо для опти­мального функционирования природного комплекса. Наилучшим интегральным показателем потребности во влаге служит величи­на испаряемости, т. е. предельного испарения, теоретически воз­можного при данных климатических (и прежде всего температур-

ных) условиях. Г. Н. Высоцкий впервые использовал еще в 1905 г. указанное соотношение для характеристики природных зон Евро­пейской России. Впоследствии Н. Н. Иванов независимо от Г. Н. Вы­соцкого ввел в науку показатель, получивший известность как коэффициент увлажнения Высоцкого - Иванова:

К=г/Е,

где г - годовая сумма осадков; Е - годовая величина испаряемости 1 .

1 Для сравнительной характеристики атмосферного увлажнения используется также индекс сухости RfLr, предложенный М.И.Будыко и А. А. Григорьевым: где R - годовой радиационный баланс; L - скрытая теплота испарения; г - годо­вая сумма осадков. По своему физическому смыслу этот индекс близок к показа­телю, обратному К Высоцкого-Иванова. Однако его применение дает менее точные результаты.

На рис. 4 видно, что широтные изменения осадков и испаряе­мости не совпадают и в значительной степени имеют даже проти­воположный характер. В результате на широтной кривой К в каж­дом полушарии (для суши) выделяются две критические точки, где К переходит через 1. Величина К- 1 соответствует оптимуму атмосферного увлажнения; при К> 1 увлажнение становится из­быточным, а при К< 1 - недостаточным. Таким образом, на по­верхности суши в самом общем виде можно выделить экватори­альный пояс избыточного увлажнения, два симметрично распо­ложенных по обе стороны от экватора пояса недостаточного ув­лажнения в низких и средних широтах и два пояса избыточного увлажнения в высоких широтах (см. рис. 4). Разумеется, это сильно генерализованная, осредненная картина, не отражающая, как мы увидим в дальнейшем, постепенных переходов между поясами и существенных долготных различий внутри них.

Интенсивность многих физико-географических процессов за­висит от соотношения теготообеспеченности и увлажнения. Одна­ко нетрудно заметить, что широтно-зональные изменения тем­пературных условий и увлажнения имеют разную направлен­ность. Если запасы солнечного тепла в общем нарастают от по­люсов к экватору (хотя максимум несколько смещен в тропиче­ские широты), то кривая увлажнения имеет резко выраженный волнообразный характер. Не касаясь пока способов количествен­ной оценки соотношения теплообеспеченности и увлажнения, наметим самые общие закономерности изменения этого соотно­шения по широте. От полюсов примерно до 50-й параллели уве­личение теплообеспеченности происходит в условиях постоянно­го избытка влаги. Далее с приближением к экватору увеличение запасов тепла сопровождается прогрессирующим усилением су­хости, что приводит к частой смене ландшафтных зон, наиболь­шему разнообразию и контрастности ландшафтов. И лишь в от­носительно неширокой полосе по обе стороны от экватора на­блюдается сочетание больших запасов тепла с обильным увлаж­нением.

Для оценки влияния климата на зональность других компонен­тов ландшафта и природного комплекса в целом важно учитывать не только средние годовые величины показателей тепло- и влаго-обеспеченности, но и их режим, т.е. внутригодовые изменения. Так, для умеренных широт характерна сезонная контрастность термических условий при относительно равномерном внутриго-довом распределении осадков; в субэкваториальном поясе при небольших сезонных различиях в температурных условиях резко выражен контраст между сухим и влажным сезонами и т.д.

Климатическая зональность находит отражение во всех других географических явлениях - в процессах стока и гидрологическом режиме, в процессах заболачивания и формирования грунтовых

175 вод, образования коры выветривания и почв, в миграции хими­ческих элементов, а также в органическом мире. Зональность от­четливо проявляется и в поверхностной толще Мирового океана. Особенно яркое, в известной степени интегральное выражение географическая зональность находит в растительном покрове и почвах.

Отдельно следует сказать о зональности рельефа и геологиче­ского фундамента ландшафта. В литературе можно встретить вы­сказывания, будто эти компоненты не подчиняются закону зо­нальности, т.е. азональны. Прежде всего надо заметить, что де­лить географические компоненты на зональные и азональные не­правомерно, ибо в каждом из них, как мы увидим, проявляются влияния как зональных, так и азональных закономерностей. Рель­еф земной поверхности формируется под воздействием так назы­ваемых эндогенных и экзогенных факторов. К первым относятся тектонические движения и вулканизм, имеющие азональную при­роду и создающие морфоструктурные черты рельефа. Экзогенные факторы связаны с прямым или косвенным участием солнечной энергии и атмосферной влаги и создаваемые ими скульптурные формы рельефа распределяются на Земле зонально. Достаточно напомнить о специфических формах ледникового рельефа Аркти­ки и Антарктики, термокарстовых впадинах и буграх пучения Субарктики, оврагах, балках и просадочных западинах степной зоны, эоловых формах и бессточных солончаковых впадинах пус­тыни и т.д. В лесных ландшафтах мощный растительный покров сдерживает развитие эрозии и обусловливает преобладание «мяг­кого» слаборасчлененного рельефа. Интенсивность экзогенных гео­морфологических процессов, например, эрозии, дефляции, кар-стообразования, существенно зависит от широтно-зональных ус­ловий.

В строении земной коры также сочетаются азональные и зо­нальные черты. Если изверженные породы имеют безусловно азо­нальное происхождение, то осадочная толща формируется под непосредственным влиянием климата, жизнедеятельности орга­низмов, почвообразования и не может не носить на себе печати зональности.

На всем протяжении геологической истории осадкообразова­ние (литогенез) неодинаково протекало в разных зонах. В Аркти­ке и Антарктике, например, накапливался несортированный об­ломочный материал (морена), в тайге - торф, в пустынях - об­ломочные породы и соли. Для каждой конкретной геологической эпохи можно восстановить картину зон того времени, и каждой зоне будут присущи свои типы осадочных пород. Однако на про­тяжении геологической истории система ландшафтных зон пре­терпевала неоднократные изменения. Таким образом, на совре­менную геологическую карту наложились результаты литогенеза

176 всех геологических периодов, когда зоны были совсем не такие, как сейчас. Отсюда внешняя пестрота этой карты и отсутствие видимых географических закономерностей.

Из сказанного следует, что зональность нельзя рассматривать как некий простой отпечаток современного климата в земном пространстве. По существу, ландшафтные зоны - это простран­ственно-временные образования, они имеют свой возраст, свою историю и изменчивы как во времени, так и в пространстве. Со­временная ландшафтная структура эпигеосферы складывалась в основном в кайнозое. Наибольшей древностью отличается эквато­риальная зона, по мере удаления к полюсам зональность испыты­вает все большую изменчивость, и возраст современных зон умень­шается.

Последняя существенная перестройка мировой системы зональ­ности, захватившая в основном высокие и умеренные широты, связана с материковыми оледенениями четвертичного периода. Колебательные смещения зон продолжаются здесь и в послелед­никовое время. В частности, за последние тысячелетия был по крайней мере один период, когда таежная зона местами продви­нулась до северной окраины Евразии. Зона тундры в современных границах возникла лишь вслед за последующим отступанием тай­ги к югу. Причины подобных изменений положения зон связаны с ритмами космического происхождения.

Действие закона зональности наиболее полно сказывается в сравнительно тонком контактном слое эпигеосферы, т.е. в соб­ственно ландшафтной сфере. По мере удаления от поверхности суши и океана к внешним границам эпигеосферы влияние зо­нальности ослабевает, но не исчезает окончательно. Косвенные проявления зональности наблюдаются на больших глубинах в ли­тосфере, практически во всей стратисфере, т. е. толще осадочных пород, о связи которых с зональностью уже говорилось. Зональ­ные различия в свойствах артезианских вод, их температуре, ми­нерализации, химическом составе прослеживаются до глубины 1000 м и более; горизонт пресных подземных вод в зонах избыточ­ного и достаточного увлажнения может достигать мощности 200- 300 и даже 500 м, тогда как в аридных зонах мощность этого гори­зонта незначительна или он вовсе отсутствует. На океаническом ложе зональность косвенно проявляется в характере донных илов, имеющих преимущественно органическое происхождение. Мож­но считать, что закон зональности распространяется на всю тро­посферу, поскольку ее важнейшие свойства формируются под воздействием субаэральной поверхности континентов и Мирово­го океана.

В отечественной географии долгое время недооценивалось зна­чение закона зональности для жизни человека и общественного производства. Суждения В.В.Докучаева на эту тему расценива-

177 лись как преувеличение и проявление географического детерми­низма. Территориальной дифференциации народонаселения и хо­зяйства присущи свои закономерности, которые не могут быть полностью сведены к действию природных факторов. Однако от­рицать влияние последних на процессы, происходящие в челове­ческом обществе, было бы грубой методологической ошибкой, чреватой серьезными социально-экономическими последствиями, в чем нас убеждает весь исторический опыт и современная дей­ствительность.

Различные аспекты проявления закона широтной зональности в сфере социально-экономических явлений подробнее рассмат­риваются в гл. 4.

Закон зональности находит свое наиболее полное, комплекс­ное выражение в зональной ландшафтной структуре Земли, т.е. в существовании системы ландшафтных зон. Систему ландшафтньгх зон не следует представлять себе в виде серии геометрически пра­вильных сплошных полос. Еще В. В.Докучаев не мыслил себе зоны как идеальной формы пояса, строго разграниченные по паралле­лям. Он подчеркивал, что природа - не математика, и зональ­ность - это лишь схема или закон. По мере дальнейшего исследо­вания ландшафтных зон обнаружилось, что некоторые из них ра­зорваны, одни зоны (например, зона широколиственных лесов) развиты только в периферических частях материков, другие (пус­тыни, степи), напротив, тяготеют к внутриконтинентальным рай­онам; границы зон в большей или меньшей мере отклоняются от параллелей и местами приобретают направление, близкое к ме­ридиональному; в горах широтные зоны как будто исчезают и за­мещаются высотными поясами. Подобные факты дали повод в 30-е гг. XX в. некоторым географам утверждать, будто широтная зональность - это вовсе не всеобщий закон, а лишь частный слу­чай, характерный для больших равнин, и что ее научное и прак­тическое значение преувеличено.

В действительности же различного рода нарушения зональнос­ти не опровергают ее универсального значения, а лишь говорят о том, что она проявляется неодинаково в различных условиях. Вся­кий природный закон по-разному действует в различных услови­ях. Это касается и таких простейших физических констант, как точка замерзания воды или величина ускорения силы тяжести: они не нарушаются только в условиях лабораторного экспери­мента. В эпигеосфере одновременно действует множество природ­ных законов. Факты, на первый взгляд не укладывающиеся в тео­ретическую модель зональности с ее строго широтными сплош­ными зонами, свидетельствуют о том, что зональность - не един­ственная географическая закономерность и только ею невозмож­но объяснить всю сложную природу территориальной физико-гео­графической дифференциации.

178 максимумы давления. В умеренных широтах Евразии различия в средних январских температурах воздуха на западной периферии материка и в его внутренней крайне континентальной части пре­вышают 40 °С. Летом в глубине материков теплее, чем на перифе­рии, но различия не столь велики. Обобщенное представление о степени океанического влияния на температурный режим мате­риков дают показатели континентальности климата. Существуют различные способы расчета таких показателей, основанные на учете годовой амплитуды средних месячных температур. Наиболее удач­ный показатель, учитывающий не только годовую амплитуду тем­ператур воздуха, но и суточную, а также недостаток относитель­ной влажности в самый сухой месяц и широту пункта, предло­жил Н.Н.Иванов в 1959 г. Приняв среднее планетарное значение показателя за 100%, ученый разбил весь ряд величин, получен­ных им для разных пунктов земного шара, на десять поясов кон­тинентальности (в скобках цифры даны в процентах):

1) крайне океанический (менее 48);

2) океанический (48 - 56);

3) умеренно-океанический (57 - 68);

4) морской (69 - 82);

5) слабо-морской (83-100);

6) слабо-континентальный (100-121);

7) умеренно континентальный (122-146);

8) континентальный (147-177);

9) резко континентальный (178 - 214);

10) крайне континентальный (более 214).

На схеме обобщенного континента (рис. 5) пояса континен­тальности климата располагаются в виде концентрических полос неправильной формы вокруг крайне континентальных ядер в каж­дом полушарии. Нетрудно заметить, что почти на всех широтах континентальностъ изменяется в широких пределах.

Около 36 % атмосферных осадков, выпадающих на поверхность суши, имеют океаническое происхождение. По мере продвиже­ния в глубь суши морские воздушные массы теряют влагу, остав­ляя большую часть ее на периферии материков, в особенности на обращенных к Океану склонах горных хребтов. Наибольшая долготная контрастность в количестве осадков наблюдается в тро­пических и субтропических широтах: обильные муссонные дож­ди на восточной периферии материков и крайняя аридность в центральных, а отчасти и в западных областях, подверженных воздействию континентального пассата. Этот контраст усугубля­ется тем, что в том же направлении резко возрастает испаряе­мость. В результате на притихоокеанской периферии тропиков Евразии коэффициент увлажнения достигает 2,0 - 3,0, тогда как на большей части пространства тропического пояса он не превы­шает 0,05,

181 физико-географическом районировании Земли он разделил все материки на три долготных сектора - западный, восточный и центральный и впервые отметил, что каждый сектор отличается свойственным ему набором широтных зон. Впрочем, предшествен­ником А. И.Яунпутниня следует считать английского географа А.Дж. Гербертсона, который еще в 1905 г. разделил сушу на при­родные пояса и в каждом из них выделил по три долготных отрез­ка - западный, восточный и центральный.

При последующем, более глубоком изучении закономернос­ти, которую стало принятым называть долготной секторностью, или просто секторностью, оказалось, что трехчленное секторное деление всей суши слишком схематично и не отражает всей слож­ности этого явления. Секторная структура материков имеет ясно выраженный асимметричный характер и неодинакова в разных широтных поясах. Так, в тропических широтах, как уже было от­мечено, четко намечается двучленная структура, в которой доми­нирует континентальный сектор, а западный редуцирован. В по­лярных широтах секторные физико-географические различия про­являются слабо вследствие господства довольно однородных воз­душных масс, низких температур и избыточного увлажнения. В бо-реальном поясе Евразии, где суша имеет наибольшее (почти на 200°) протяжение по долготе, напротив, не только хорошо выра­жены все три сектора, но и возникает необходимость установить дополнительные, переходные ступени между ними.

Первую детальную схему секторного деления суши, реализо­ванную на картах «Физико-географического атласа мира» (1964), разработала Е. Н. Лукашова. В этой схеме шесть физико-географи­ческих (ландшафтных) секторов. Использование в качестве кри­териев секторной дифференциации количественных показателей - коэффициентов увлажнения и континентальное™, а в качестве комплексного индикатора - границ распространения зональных типов ландшафтов позволило детализировать и уточнить схему Е. Н.Лукашовой.

Здесь подойдем к существенному вопросу о соотношениях между зональностью и секторностью. Но предварительно необходимо обратить внимание на определенную двойственность в употреб­лении терминов зона и сектор. В широком смысле, эти термины используются как собирательные, по существу типологические понятия. Так, говоря «зона пустынь» или «зона степей» (в един­ственном числе), часто имеют в виду всю совокупность терри­ториально разобщенных площадей с однотипными зональными ландшафтами, которые разбросаны в разных полушариях, на разных материках и в различных секторах последних. Таким об­разом, в подобных случаях зона не мыслится как единый цело­стный территориальный блок, или регион, т.е. не может рассмат­риваться как объект районирования. Но вместе с тем те же тер-

182 мины могут относиться к конкретным, целостным территориаль­но обособленным выделам, отвечающим представлению о реги­оне, например Зона пустынь Центральной Азии, Зона степей Западной Сибири. В этом случае имеют дело с объектами (таксо­нами) районирования. Точно так же мы вправе говорить, напри­мер, о «западном приокеаническом секторе» в самом широком смысле слова как о глобальном феномене, объединяющем ряд конкретных территориальных участков на различных континен­тах - в приатлантической части Западной Европы и приатлан-тической части Сахары, вдоль тихоокеанских склонов Скалистых гор и т.д. Каждый подобный участок суши представляет собой самостоятельный регион, но все они являются аналогами и также именуются секторами, однако понимаемыми в более узком смыс­ле слова.

Зону и сектор в широком смысле слова, имеющем явно типо­логический оттенок, следует трактовать как имя нарицательное и соответственно писать их названия со строчной буквы, тогда как те же термины в узком (т. е. региональном) смысле и входящие в состав собственного географического названия, - с прописной. Возможны варианты, например: Западно-Европейский приатлан-тический сектор вместо Приатлантический сектор Западной Ев­ропы; Евроазиатская степная зона вместо Степная зона Евразии (или Зона степей Евразии).

Между зональностью и секторностью существуют сложные со­отношения. Секторная дифференциация в значительной степени определяет специфические проявления закона зональности. Дол­готные секторы (в широком понимании), как правило, вытянуты вкрест простирания широтных зон. При переходе из одного секто­ра в другой каждая ландшафтная зона претерпевает более или менее существенную трансформацию, а для некоторых зон границы сек­торов оказываются и вовсе непреодолимыми барьерами, так что их распространение ограничено строго определенными сектора­ми. Например, средиземноморская зона приурочена к западному приокеаническому сектору, а субтропическая влажнолесная - к восточному приокеаническому (табл. 2 и рис. б) 1 . Причины таких кажущихся аномалий следует искать в зонально-секторных зако-

1 На рис. 6 (как и на рис. 5) все континенты собраны воедино в строгом соответствии с распределением суши по широте, с соблюдением линейного масштаба по всем параллелям и осевому меридиану, т. е. в равновеликой проек­ции Сансона. Тем самым передается действительное соотношение всех контуров по площадям. Аналогичная, широко известная и вошедшая в учебники схема Е. Н.Лукашовой и А. М. Рябчикова построена без соблюдения масштаба и пото­му искажает пропорции между широтной и долготной протяженностью услов­ного массива суши и площадные соотношения между отдельными контурами. Существо предлагаемой модели точнее выражается термином обобщенный кон­тинент вместо часто употребляемого идеальный континент.

Основными критериями для диагностики ландшафтных зон служат объективные показатели теплообеспеченности и увлажне­ния. Экспериментальным путем установлено, что среди множе­ства возможных показателей для нашей цели наиболее приемле-

тить, что каждый такой ряд зон-аналогов укладывается в опреде­ленный интервал величин принятого показателя теплообеспечен­ности. Так, зоны суббореального ряда лежат в интервале суммы температур 2200-4000 "С, субтропического - 5000 - 8000 "С. В рам­ках принятой шкалы менее четкие термические различия наблю­даются между зонами тропического, субэкваториального и эква­ториального поясов, но это вполне закономерно, поскольку в данном случае определяющим фактором зональной дифференци­ации выступает не теплообеспеченность, а увлажнение 1 .

Если ряды зон-аналогов по теплообеспеченности в целом со­впадают с широтными поясами, то ряды увлажнения имеют бо­лее сложную природу, заключая в себе две составляющих - зо­нальную и секторную, и в их территориальной смене отсутствует однонаправленность. Различия в атмосферном увлажнении обус-

1 В силу указанного обстоятельства, а также вследствие недостатка надежных данных в табл. 2 и на рис. 7 и 8 тропический и субэкваториальный пояса объеди­нены и относящиеся к ним зоны-аналоги не разграничены.

187 ловлены как зональными факторами при переходе от одного ши­ротного пояса к другому, так и секторными, т. е. долготной адвек­цией влаги. Поэтому формирование зон-аналогов по увлажнению в одних случаях связано преимущественно с зональностью (в час­тности, таежной и экваториальной лесной в гумидном ряду), в других - секторностью (например, субтропической влажнолес-ной в том же ряду), а в третьих - совпадающим эффектом обеих закономерностей. К последнему случаю можно отнести зоны суб­экваториальных переменновлажных лесов и лесосаванн.

Поверхность нашей планеты неоднородна и условно разделяется на несколько поясов, которые также называются широтными зонами. Они закономерно сменяют друг друга от экватора до полюсов. Что такое широтная зональность? Отчего она зависит и как проявляется? Обо всем этом мы и поговорим.

Что такое широтная зональность?

В тех или иных уголках нашей планеты природные комплексы и компоненты различаются. Они распределены неравномерно, и может показаться, что хаотично. Однако у них есть определенные закономерности, и поверхность Земли они разделяют на так называемые зоны.

Что такое широтная зональность? Это распределение природных компонентов и физико-географических процессов поясами параллельно линии экватора. Она проявляется отличиями в среднегодовом количестве тепла и осадков, смене сезонов, растительном и почвенном покрове, а также представителями животного мира.

В каждом полушарии зоны сменяют друг друга от экватора к полюсам. На местности, где присутствуют горы, это правило меняется. Здесь природные условия и ландшафты сменяются сверху вниз, относительно абсолютной высоты.

И широтная, и высотная зональность не всегда выражены одинаково. Иногда они более заметны, иногда - менее. Особенности вертикальной смены зон во многом зависит от удаленности гор от океана, расположение склонов по отношению к проходящим воздушным потокам. Наиболее ярко высотная поясность выражена в Андах и Гималаях. Что такое широтная зональность, лучше всего видно в равнинных регионах.

Отчего зависит зональность?

Основная причина всех климатических и природных особенностей нашей планеты - это Солнце и положение Земли относительно него. Из-за того, что планета имеет шарообразную форму, солнечное тепло распределяется по ней неравномерно, нагревая одни участки больше, другие - меньше. Это, в свою очередь, способствует неодинаковому прогреванию воздуха, отчего и возникают ветры, которые тоже участвуют в формировании климата.

На природные особенности отдельных участков Земли также влияет развитие на местности речной системы и ее режим, расстояние от океана, уровень солености его вод, морские течения, характер рельефа и другие факторы.

Проявление на материках

На суше широтная зональность заметна более отчетливо, чем в океане. Она проявляется в виде природных зон и климатических поясов. В Северном и Южном полушариях выделяют такие пояса: экваториальный, субэкваториальный, тропический, субтропический, умеренный, субарктический, арктический. Каждому из них соответствуют свои природные зоны (пустынь, полупустынь, арктических пустынь, тундра, тайга, вечнозеленый лес и т.д.), которых гораздо больше.

На каких материках ярко выражена широтная зональность? Лучше всего она наблюдается в Африке. Достаточно хорошо прослеживается на равнинах Северной Америки и Евразии (Русская равнина). В Африке широтная зональность отчетливо заметна благодаря небольшому количеству высоких гор. Они не создают природного барьера для воздушных масс, поэтому климатические пояса сменяют друг друга без нарушения закономерности.

Линия экватора пересекает африканский материк посередине, поэтому его природные зоны распределены практически симметрично. Так, влажные экваториальные леса переходят в саванны и редколесья субэкваториального пояса. Далее следуют тропические пустыни и полупустыни, которые сменяются субтропическими лесами и кустарниками.

Интересно зональность проявляется на территории Северной Америки. На севере она стандартно распределяется по широте и выражена тундрой арктического и тайгой субарктического поясов. А вот ниже Великих озер зоны распределяются параллельно меридианам. Высокие Кордильеры на западе преграждают путь ветрам с Тихого океана. Поэтому природные условия сменяются с запада на восток.

Зональность в океане

Смена природных зон и поясов существует и в водах Мирового океана. Она видна на глубине до 2000 метров, но очень отчетливо прослеживается на глубине до 100-150 метров. Проявляется она в различной составляющей органического мира, солености воды, а также ее химическом составе, в разнице температур.

Пояса Мирового океана практически такие же, как и на суше. Только вместо арктического и субарктического есть субполярный и полярный, так как океан доходит прямо до Северного полюса. В нижних слоях океана границы между поясами стабильны, а в верхних они могут смещаться в зависимости от сезона.

Под широтной (географической, ландшафтной) зональностью подразумевается закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и комплексов (геосистем) от экватора к полюсам.

Поясное распределение солнечного тепла на земной поверхности определяет неравномерный нагрев (и плотность) атмосферного воздуха. Нижние слои атмосферы (тропосфера) в тропиках прогревается сильно от подстилающей поверхности, а в приполярных широтах слабо. Поэтому над полюсами (до высоты 4 км) располагаются области с повышенным давлением, а у экватора (до 8-10км) - теплое кольцо с пониженным давлением. За исключением приполярных и экваториальных широт, на всем остальном пространстве преобладает западный перенос воздуха.

Важнейшие следствия неравномерного широтного распределения тепла является зональность воздушных масс, циркуляция атмосферы и влагооборот. Под влиянием неравномерного нагрева, а также испарения с подстилающей поверхности формируются воздушные массы, различающиеся по своим температурным свойствам, влагосодержанию и плотности.

Выделяют четыре основных зональных типа воздушных масс:

1. Экваториальные (теплые и влажные);

2. Тропические (теплые и сухие);

3. Бореальные, или массы умеренных широт (прохладные и влажные);

4. Арктические, а в южном полушарии антарктические (холодные и относительно сухие).

Неодинаковый нагрев и вследствие этого различная плотность воздушных масс (разное атмосферное давление) вызывают нарушение термодинамического равновесия в тропосфере и перемещение (циркуляцию) воздушных масс.

В результате отклоняющего действия вращения Земли в тропосфере образуется несколько циркуляционных зон. Основные из них соответствуют четырем зональным типам воздушных масс, поэтому в каждом полушарии их получается по четыре:

1. Экваториальная зона, общая для северного и юж­ного полушарий (низкое давление, штили, восходящие потоки воздуха);

2. Тропическая (высокое давление, восточные ветры);

3. Умеренная (пониженное давление, западные ветры);

4. Полярная (пониженное давление, восточные ветры).

Кроме того, различают по три переходные зоны:

1. Субарктическую;

2. Субтропическую;

3. Субэкваториальную.

В переходных зонах типы циркуляции и воздушных масс сменяются по сезонам.

С зональностью циркуляции атмосферы тесно связана зональность влагооборота и увлажнения. Это отчетливо проявляется в распределении атмосферных осадков. Зональность распределения осадков имеет свою специфику, своеобразную ритмичность: три максимума (главный - на экваторе и два второстепенных в уме­ренных широтах) и четыре минимума (в полярных и тропических широтах).

Количество осадков само по себе не определяет условий увлажнения или влагообеспеченности природных процессов и ландшафта в целом. В степной зоне при 500 мм годовых осадков мы говорим о недостаточном увлажнении, а в тундре при 400 мм - об избыточном. Чтобы судить об увлажнении, нужно знать не только количество влаги, ежегодно поступающей в геосистему, но и то количество, которое необходимо для ее оптимального функционирования. Наилучшим показателем потребности во влаге служит испаряемость, т. е. количество воды, которое может испариться с земной поверхности в данных климатических условиях при допущении, что запасы влаги не ограниченны. Испаряемость - величина теоретическая. Ее следует отличать от испарения, т. е. фактически испаряющейся влаги, величина которой ограничена количеством выпадающих осадков. На суше испарение всегда меньше испаряемости.

Отношение годового количества осадков к годовой величине испаряемости может служить показателем климатического увлажнения. Этот показатель впервые ввел Г. Н. Высоцкий. Еще в 1905 г. он использовал его для характеристики природных зон европейской России. Впоследствии Н. Н. Ивановым были построены изолинии этого отношения, которое назвали коэффициентом увлажнения (К). Границы ландшафтных зон совпадают с определенными значениями К: в тайге и тундре он превышает 1, в лесостепи равен 1.0 - 0.6, в степи - 0.6 - 0.3, в полупустыне 0.3 - 0.12, в пустыне - менее 0.12.

Зональность выражается не только в среднем годовом количестве тепла и влаги, но и в их режиме, т. е. во внутригодовых изменениях. Общеизвестно, что экваториальная зона отличается наиболее ровным температурным режимом, для умеренных широт типичны четыре термических сезона и т. д. Разнообразны зональные типы режима осадков: в экваториальной зоне осадки выпадают более или менее равномерно, но с двумя максимумами, в субэкваториальных широтах резко выражен летний максимум, в средиземноморской зоне - зимний максимум, для умеренных широт характерно равномерное распределение с летним максимумом и т. д.

Климатическая зональность находит отражение во всех других географических явлениях - в процессах стока и гидрологическом режиме, в процессах заболачивания и формирования грунтовых вод, образования коры выветривания и почв, в миграции химических элементов, в органическом мире. Зональность отчетливо проявляется в поверхностной толще океана (Исаченко, 1991).

Широтная зональность выдержана не везде - только Россия, Канада и С. Африка.

Провинциальность

Провинциальностью называют изменения ландшафта внутри географической зоны при движении от окраины материка к его внутренней части. В основе провинциальности лежат долготно-климатические различия, как результат атмосферной циркуляции. Долготно-климатические различия, взаимодействуя с геолого-геоморфологическими особенностями территории, находят отражение в почвах, растительности и других компонентах ландшафта. Дубовая лесостепь Русской равнины и березовая лесостепь Западно-Сибир­ской низменности представляют собой выражение про­винциальных изменений одного и того же лесостепного типа ландшафта. Таким же выражением провинциаль­ных различий лесостепного типа ландшафта служат расчлененная оврагами Средне-Русская возвышенность и плоская, усеянная осиновыми кустами Окско-Донская равнина. В системе таксономических единиц провинциальность лучше всего раскрывается через физико-географические страны и физико-географические провинции .

Секторность

Сектор географический - долготный отрезок географического пояса, своеобразие природы которого определяется долготно-климатическими и геолого-орографическими внутрипоясными различиями .

Ландшафтно-географические следствия континентально-океанической циркуляции воздушных масс чрезвычайно многообразны. Было замечено, что по мере удаления от океанических побережий в глубь материков происходит закономерная смена растительных сообществ, животного населения, почвенных типов. В настоящее время принят термин секторность. Секторность - такая же всеобщая географическая закономерность, как и зональность. Между ними заметна некоторая аналогия. Однако если в широтно-зональной смене природных явлений важную роль играют как теплообеспеченность, так и увлажнение, то главным фактором секторности служит увлажнение. Запасы тепла изменяются по долготе не столь существенно, хотя и эти изменения играют определенную роль в дифференциации физико-географических процессов.

Физико-географические секторы это крупные региональные единицы, простирающиеся в направлении близком к меридиональному и сменяющие один другого по долготе. Так, в Евразии насчитывается до семи секторов: влажный Приатлантический, Умеренно континентальный Восточноевропейский, резко континентальный Восточносибирско-Центральноазиатский, Муссонный Притихоокеанский и три других (преимущественно переходных). В каждом секторе зональность приобретает свою специфику. В приокеанических секторах зональные контрасты сглажены, для них характерен лесной спектр широтных зон от тайги до экваториальных лесов. Континентальный спектр зон отличается преобладающим развитием пустынь, полупустынь, степей. У тайги особые черты: многолетняя мерзлота, господство светлохвойных лиственничных лесов, отсутствие подзолистых почв и др. .

Широтная зональность - закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и комплексов геосистем от экватора к полюсам.

Причины зональности

Первичная причина природной зональности - неравномерное распределение солнечной энергии по широте вследствие шарообразной формы Земли и изменения угла падения солнечных лучей на земную поверхность. Кроме того и от расстояния до Солнца, а масса Земли влияет на способность удерживать атмосферу, которая служит трансформатором и перераспределением энергии.

Большое значение имеет наклон оси к плоскости эклиптики, от этого зависит неравномерность поступления солнечного тепла по сезонам, а суточное вращение планеты обуславливает отклонение воздушных масс. Результатом различия в распределении лучистой энергии Солнца является зональный радиационный баланс земной поверхности. Неравномерность поступления тепла влияет на расположение воздушных масс, влагооборот и циркуляцию атмосферы.

Зональность выражается не только в среднегодовом количестве тепла и влаги, но и во внутри годовых изменениях. Климатическая зональность отражается на стоке и гидрологическом режиме, образовании коры выветривания, заболачивания. Большое влияние оказывает на органический мир, специфические формы рельефа. Однородный состав и большая подвижность воздуха сглаживают зональные различия с высотой.

В каждом полушарии выделяют по 7 циркуляционных зон. Широтная зональность проявляется и в Мировом океане.

Главная причина широтной зональности-изменение соотношения тепла и влаги от экватора к полюсам.

См. также

Напишите отзыв о статье "Широтная зональность"

Литература

• Докучаев В. В. : Горизонтальные и вертикальные почвенные зоны. СПб.: тип. СПб. градоначальства, 1899. 28 с.
• Мильков Ф. Н., Гвоздецкий Н. А. Физическая география СССР. Ч. 1. - М.: Высшая школа, 1986.

Отрывок, характеризующий Широтная зональность

Широтная зональность – закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и комплексов геосистем от экватора к полюсам. Широтная зональность обусловлена шарообразной формой поверхности Земли, вследствие которой происходит постепенное уменьшение от экватора к полюсам количества приходящей к ней тепла.

Высотная поясность – закономерная смена природных условий и ландшафтов в горах по мере возрастания абсолютной высоты. Высотная поясность объясняется изменением климата с высотой: падением с высотой температуры воздуха и увеличением количества осадков и атмосферного увлажнения. Вертикальная поясность всегда начинается с той горизонтальной зоны, в которой находится горная страна. Выше пояса сменяются в целом так же, как горизонтальные зоны, до области полярных снегов. Иногда применяют менее точное наименование «вертикальная пояс­ность». Оно неточно потому, что пояса имеют не вертикальное, а гори­зонтальное простирание и сменяют друг друга по высоте (рисунок 12).

Рисунок 12 – Высотная поясность в горах

Природные зоны – это природно-территориальные комплексы внутри географических поясов суши, соответствующие типам растительности. В распределении природных зон в поясе большую роль играет рельеф, его рисунок и абсолютные высоты – горные барьеры, которые перегораживают путь воздушному потоку, способствуют быстрой смене природных зон на более континентальные.

Природные зоны экваториальных и субэкваториальных широт. Зона влажных экваториальных лесов (гилеи) расположена в поясе экваториального климата с высокими температурами (+28 °С), и большим количеством осадков в течение всего года (больше 3000 мм). Наибольшее распространение зона получила в Южной Америке, где занимает бассейн Амазонки. В Африке она располагается в бассейне Конго, в Азии – на полу­острове Малакка и островах Большие и Малые Зондские и Но­вая Гвинея (рисунок 13).

Рисунок 13 – Природные зоны Земли

Вечнозеленые леса густые, труднопроходимые, про­израстают на красно-желтых ферраллитных почвах. Леса от­личаются видовым разнообразием: обилием пальм, лиан и эпифитов; по морским побережьям распространены мангровые заросли. Деревьев в таком лесу сотни видов, и располагаются они в несколько ярусов. Многие из них цветут и плодоносят круг­лый год.

Животный мир также отличается разнообразием. Большинство оби­тателей приспособлены к жизни на деревьях: обезьяны, ленивцы и др. Из наземных животных характерны тапиры, бегемоты, ягуары, леопарды. Очень много птиц (попугаи, колибри), богат мир пре­смыкающихся, земноводных и насекомых.

Зона саванн и редколесий рас­положена в субэкваториальном поясе Африки, Австралии, Южной Америки. Для климата характерны высокие тем­пературы, чередование влажного и сухого сезонов. Почвы своеобразного цвета: красные и красно-бурые или красновато-бурые, в которых нака­пливаются соединения железа. Из-за недостаточного увлажнения расти­тельный покров представляет собой бесконечное море трав с отдельно стоящими невысокими деревьями и зарослями кустарников. Дре­весная растительность уступает место травам, главным образом высокорослым злакам, достигающим иногда 1,5–3-метровой высоты. В американских саваннах распространены многочис­ленные виды кактусов и агав. К засушливому периоду приспо­собились отдельные виды деревьев, запасающих влагу либо за­держивающих испарение. Это африканские баобабы, австра­лийские эвкалипты, южно-американское бутылочное дерево и пальмы. Богат и раз­нообразен животный мир. Главная особенность животного мира саванн – многочислен­ность птиц, копытных и наличие крупных хищников. Раститель­ность способствует распространению крупных травоядных и хищных мле­копитающих, птиц, пресмыкающихся, насекомых.

Зона переменно-влажных листопадных лесов с востока, севера и юга обрамляет гилеи. Здесь распространены как харак­терные для гилей вечнозеленые жестколистные виды, так и виды, частично сбрасывающие листву летом; формируются латеритные красные и желтые почвы. Животный мир богат и раз­нообразен.

Природные зоны тропических и субтропических широт. В тропи­ческом поясе Северного и Южного полушарий преобладает зона тро­пических пустынь. Климат тропический пустынный, горячий и сухой, потому почвы слаборазвитые, часто засоленные. Растительность на таких почвах скудная: редкие жесткие травы, колючие кустарники, солянки, лишайники. Животный мир богаче растительного, т. к. пресмыкающиеся (змеи, ящерицы) и насекомые спо­собны длительное время находиться без воды. Из млекопитающих – ко­пытные (антилопа джейран и др.), способные преодолевать в поисках воды большие расстояния. У источников воды расположены оазисы – «пятна» жизни среди мертвенных пустынных пространств. Здесь растут финиковые пальмы, олеандры.

В тропическом поясе представлена также зона влажных и переменно-влажных тропических лесов. Она сформировалась в восточной части Южной Америки, в се­верных и северо-восточных частях Австра­лии. Климат влажный с постоянно высоки­ми температурами и большим количеством осадков, которые выпадают летом во время муссонных дождей. На красно-желтых и красных почвах растут переменно-влажные, вечнозеленые леса, богатые по видовому составу (пальмы, фикусы). Они похожи на экваториальные леса. Животный мир богат и разнообразен (обезьяны, попугаи).

Субтропические жестколист­ные вечнозеленые леса и кустар­ники характерны для западной части материков, где климат средиземномор­ский: горячее и сухое лето, теплая и дождливая зима. Коричневые почвы обладают высоким плодороди­ем и используются для возделывания ценных субтропических культур. Не­достаток влаги в период интенсивного солнечного излучения привел к появле­нию у растений приспособлений в виде жестких листьев с восковым налетом, уменьшающих испарение. Жестко­листные вечнозеленые леса украшают лавры, дикие маслины, кипарисы, тисы. На больших территориях они вырубле­ны, и их место занимают поля зерновых культур, сады и виноградники.

Зона влажных субтропических лесов расположена на востоке ма­териков, где климат субтропический муссонный. Осадки выпадают летом. Леса густые, вечнозеленые, широко­лиственные и смешанные, растут на красноземах и желтоземах. Животный мир разнообразен, водятся медведи, олени, косули.

Зоны субтропических степей, полупустынь и пустынь распро­странены секторами во внутренних районах материков. В Южной Аме­рике степи называют пампой. Субтропический сухой с жарким летом и относительно теплой зимой климат позволяет расти засухоустойчивым тра­вам и злакам (полынь, ковыль) на серо-коричневых степных и бурых пустынных почвах. Животный мир отличается видовым разнообразием. Из млекопи­тающих типичны суслики, тушканчики, джейраны, куланы, шакалы и гиены. Многочисленны ящерицы, змеи.

Природные зоны умеренных широт включают зоны пустынь и полупустынь, степей, лесостепей, лесов.

Пустыни и полупустыни уме­ренных широт занимают большие пло­щади во внутренних районах Евразии и Северной Америки, незначительные территории в Южной Америке (Ар­гентина), где климат резко континен­тальный, сухой, с холодной зимой и горячим летом. На серо-бурых пустын­ных почвах произрастает бедная рас­тительность: степной ковыль, полынь, верблюжья колючка; в понижениях на засоленных почвах – солянки. В животном мире преобладают ящерицы, змеи, черепахи, тушканчики, распро­странены сайгаки.

Степи занимают большие тер­ритории в Евразии, Южной и Север­ной Америке. В Северной Америке их называют прериями. Климат степей кон­тинентальный, засушливый. Из-за недостатка увлажнения отсутствуют деревья и развит богатый травяной по­кров (ковыль, типчак и другие злаки). В степях сформированы самые плодород­ные почвы – черноземные. Летом растительность в степях скудная, а короткой весной расцветает множество цветов; лилии, тюльпаны, маки. Животный мир степей представ­лен в основном мышами, сусликами, хомяками, а также лисицами, хорьками. Природа степей во многом изменилась под влиянием человека.

К северу от степей расположена зона лесостепей. Это переходная зона, участки леса в ней перемежают­ся со значительными пространствами, покрытыми травянистой раститель­ностью.

Зоны широколиственных и смешанных лесов представлены в Евразии, Северной и Южной Америке. Климат при продвижении от океанов внутрь материков сменяется от мор­ского (муссонного) к континентальному. В зависимости от климата изменяется растительность. Зона широколиствен­ных лесов (бук, дуб, клен, липа) пере­ходит в зону смешанных лесов (сосна, ель, дуб, граб и др.). Севернее и далее в глубь материков распространены хвойные породы (сосна, ель, пихта, лиственница). Среди них встречаются также мелколиственные породы (бере­за, осина, ольха).

Почвы в широколиственном лесу бурые лесные, в смешанном лесу – дерново-подзолистые, в тайге – под­золистые и мерзлотно-таежные. Прак­тически для всех лесных зон умеренного пояса характерно ши­рокое распространение болот.

Очень разнообразен животный мир (олени, бурые медведи, рыси, кабаны, косули и др.).

Природные зоны субполярных и полярных широт. Лесотундра явля­ется переходной зоной от лесов к тун­дре. Климат в этих широтах холодный. Почвы тундрово-глеевые, подзолистые и торфяно-болотные. Растительность редколесья (невысокие лиственницы, ель, береза) постепенно переходит в тундровую. Животный мир представлен обитателями лесной и тундровой зон (полярные совы, лем­минги).

Тундра характеризуется безлесьем. Климат с продолжительной холодной зимой, сырым и холодным летом. Это приводит к сильному промерзанию грунта, формируется вечная мерзло­та. Испарение здесь малое, органиче­ское вещество не успевает разложиться и в результате образуются болота. На бедных перегноем тундрово-глеевых и торфяно-болотных почвах тундры произрастают мхи, лишайники, низкие травы, карликовые березки, ивы и др. По характеру растительности тундры бывают моховые, лишайниковые, кустарниковые. Животный мир бе­ден (северный олень, песец, совы, пеструшки).

Зона арктических (антаркти­ческих) пустынь расположена в по­лярных широтах. Из-за очень холодного климата с низкими температурами в те­чение всего года большие площади суши покрыты ледниками. Почвы почти не развиты. На свободных ото льда участ­ках расположены каменистые пустыни с очень бедной и редкой растительностью (мхи, лишайники, водоросли). На скалах поселяются полярные птицы, образуя «птичьи базары». В Северной Америке встречается крупное копытное живот­ное - овцебык. Природные условия в Антарктиде еще более суровы. На побережье гнездятся пингвины, буревестники, бакланы. В антарктических водах живут киты, тюлени, рыбы.