Лучше всего закон широтной зональности закономерной смены природных зон на равнинах можно наблюдать
Обновлено: 03.05.2024
• Причины образования природных зон, закономерности их размещения на суше и в океане.
Вы научитесь:
• Объяснять формирование природных зон на территории Земли.
Вспомните:
• Каковы закономерности распределения температуры воздуха у поверхности Земли?
• Как распределяются пояса атмосферного давления на Земле?
• Зависят ли пояса атмосферного давления от географической широты?
• Расскажите о зависимости климата от подстилающей поверхности. Зависит ли подстилающая поверхность от географической широты?
Обратитесь к электронному приложению
Образование природных зон обусловлено климатом, и прежде всего соотношением тепла и влаги.
• Природная зона — это крупный природный комплекс, обладающий общностью климатических условий, почв, растительности и животного мира.
Изменения отдельных компонентов природы в первую очередь сказываются на изменении растительности. Например, если тепла и влаги достаточно, образуется зона лесов. Если температура высокая, а осадков мало, формируется зона пустынь. Своё название природные зоны также получили по характеру растительности: зона экваториальных лесов, зона степей и т. д.
В Мировом океане также существуют природные зоны. Ярко выраженных внешних различий у них нет, за исключением наличия или отсутствия ледового покрова. Но они отличаются особенностями водных масс, органическим миром и др.
Закономерности размещения природных зон на Земле. С размещением некоторых природных зон, растительного покрова по тепловым поясам вы познакомились ранее.
Рис. 38. Смешанные и широколиственные леса Европы
Какие климатические условия способствовали образованию в Европе широколиственных лесов?
Вспомните, какие природные зоны вы знаете в жарком, умеренном и холодном поясах.
По картам определите смену природных зон от экватора к полюсам по меридиану 30° в. д.; установите связь с климатическими поясами и областями Земли.
Установите смену природных зон в умеренном поясе Евразии с запада на восток. Как это связано с климатическими областями?
В каких направлениях происходит смена природных зон на земной поверхности и от чего это зависит?
Чередование природных зон на равнинах от экватора к полюсам объясняется сменой климатических условий.
Чередование природных зон на одной широте объясняется всё теми же причинами — изменением соотношения тепла и влаги, которое обусловливается близостью или удалённостью от океана, рельефом, направлением господствующих ветров в пределах одного пояса.
Рис. 39. Лесостепи в Европе
Под влиянием каких климатических условий возникли лесостепи и степи?
Широтная зональность. Как и климатические пояса, природные зоны закономерно сменяют друг друга от экватора к полюсам по мере уменьшения солнечного тепла и неравномерного увлажнения. Такую смену природных зон называют широтной зональностью.
Зональность проявляется во всех природных комплексах независимо от их размеров, а также и во всех компонентах географической оболочки. Зональность — это один из основных географических законов.
Рис. 40. Широколиственные леса близ побережья Тихого океана
Какие особенности климата определяют существование этих лесов?
Высотная поясность. Смена природных зон, как вам известно, происходит не только на равнинах, но и в горах — от подножия к их вершинам. С высотой понижаются температура и давление, до определённой высоты увеличивается количество осадков, изменяются условия освещённости. В связи с изменением климатических условий происходит и изменение высотных поясов (рис. 41).
Рис. 41. Высотная поясность северного склона Кавказских гор
Как и почему происходит смена поясов с высотой?
• Высотные пояса — это природные зоны, опоясывающие горы на разных высотах.
Смена высотных поясов в горах происходит значительно быстрее, чем смена природных зон на равнинах. Достаточно подняться всего на 1 км, чтобы убедиться в этом.
Первый (нижний) высотный пояс гор всегда соответствует природной зоне, в которой расположена гора. Так, если гора находится в зоне тайги, то при восхождении на её вершину вы обнаружите следующие высотные пояса: тайгу, горную тундру, вечные снега. Если вам предстоит подняться в Анды вблизи экватора, то свой путь вы начнёте с пояса (зоны) экваториальных лесов. Закономерность такова: чем выше горы и чем ближе расположены они к экватору, тем больше высотных поясов.
• Высотная поясность, или высотная зональность, — это чередование природных зон в горах.
В горных областях проявляется и широтная зональность. От географической широты зависят смена дня и ночи, сезонные изменения. Если горы находятся вблизи полюса, там полярный день сменяет полярная ночь, на смену продолжительной зиме приходит короткое прохладное лето. В горах на экваторе день равен ночи, сезонные изменения отсутствуют.
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.
Наклон земной оси к плоскости эклиптики (под углом около 66,5°) определяет неравномерное поступление солнечной радиации по сезонам, что существенно усложняет зональное распреде-
170
ю.ш |
Рис. 3. Распределение солнечной радиации по широте: Ra — радиация на верхней границе атмосферы; суммарная радиация: RI — на поверхности суши, R° — на поверхности Мирового океана, RI — средняя для поверхности земного шара; радиационный баланс: R — на поверхности суши, R° — на поверхности Океана, R 3 — на поверхности земного шара (среднее значение) |
ление тепла и обостряет зональные контрасты. Если бы земная ось была перпендикулярна плоскости эклиптики, то каждая параллель получала бы в течение всего года почти одинаковое количество солнечного тепла и на Земле практически не было бы сезонной смены явлений. Суточное вращение Земли, обусловливающее отклонение движущихся тел, в том числе воздушных масс, вправо в Северном полушарии и влево — в Южном, вносит дополнительные усложнения в схему зональности.
Масса Земли также влияет на характер зональности, хотя и косвенно: она позволяет планете (в отличие, например, от «лег-
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-
1) полярные (арктический и антарктический);
2) субполярные (субарктический и субантарктический);
3) бореальные (холодно-умеренные);
4) суббореальные (тепло-умеренные);
5) пред субтропические;
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-
с.ш. с.ш. |
1,0 1,5 2,0 х |
Рис. 4. Распределение атмосферных осадков, испаряемости и коэффициент увлажнения по широте на поверхности суши: 1 — средние годовые осадки; 2 — средняя годовая испаряемость; 3 — превышение осадков над испаряемостью; 4 — превышение испаряемости над осадками; 5 — коэффициент увлажнения |
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:
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 . 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.
183
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- 184
|