Географические пояса в океане

 

Положение географических поясов поверхностного слоя в океане определяется:

теплом, испарением, солёностью и плотностью воды, которые являются функцией радиационного баланса;

господствующими ветрами (циклоническими штормами, устойчивым переносом воздуха, штилями) и морскими течениями; поскольку инерция движения воды во много раз больше, чем воздуха, морские течения в соответствии с силой Кориолиса и очертаниями берегов далеко выходят за пределы поясов господствующих ветров и оказывают существенное влияние на другие пояса;

вертикальной циркуляцией воды, содержанием в ней кислорода, планктона и высокоорганизованной фауны. Все эти факторы изменяются с широтой постепенно. Для определения географических поясов в океане важны линии конвергенции (сходимости) основных водных масс, кромки многолетних (летом) и сезонных (зимой) льдов в приполярных областях; широтные оси центров высокого и низкого давлений. По ту и другую стороны от этих осей ветры в господствующем переносе имеют противоположное направление. Однако эти рубежи не всегда совпадают, что даёт основание помимо поясов выделять переходные зоны.

Географические пояса в океане [2]:

Арктический пояс. Включает Арктический бассейн Северного Ледовитого океана. Температура воздуха и поверхностного слоя океана отрицательная. Океан покрыт многолетним льдом. Органическая жизнь сравнительно бедна.

Субарктический пояс. Он включает некоторые районы океанов и открытых морей. Южная граница находится в пределах распространения сезонных льдов и айсбергов. Зимой в субарктическом поясе господствует арктический воздух, летом - умеренный. В летнее время много света и достаточно тепла для обильного развития фито - и зоопланктона (около 200 мг/м³), который привлекает сюда косяки рыб, стаи птиц и даже китов.

Северный умеренный пояс. Господствует умеренный воздух, имеющий западный перенос. Средняя годовая температура умеренной водной массы около 10°. Это пояс активной циклонической деятельности, штормов, густой облачности и осадков. Вода обогащена кислородом и питательными солями. Обилие фитопланктона придаёт воде зеленоватый цвет. Богатые рыбные промыслы в этом поясе дают около половины мирового улова рыбы.

Северный субтропический пояс. Средняя температура воды в южном полушарии 15°, в северном-16°. Зимой господствуют умеренный воздух, западный перенос и циклоническая деятельность; летом - тропический воздух, высокое давление, неустойчивые ветры. Бездождевое тёплое лето обусловливает высокое испарение и повышенную соленость (в среднем 38 ‰). Ослабление вертикального перемешивания океанических вод уменьшает содержание в них кислорода и планктона, в частности зоопланктона, до 50-100 мг/м³, что определяет небольшие рыбные запасы.

Северный тропический пояс. Круглый год господствуют тропический воздух высокое атмосферное давление. В северной части пояса ветры неустойчивые, в южной части по перифериям динамических антициклонов формируется северо-восточный пассат. Для пояса в целом характерны малая облачность и ничтожное количество осадков. Средняя температура воды составляет 20°, что приводит к сильному испарению. В воде очень мало кислорода и планктона. Вода прозрачная, синяя, морские организмы в ней разнообразны, но малочисленны. Содержание зоопланктона 25 мг/м³.

Субэкваториальный пояс. Типична сезонная смена тропического экваториального пояса. Большую часть года господствует устойчивый северо-восточный и восточный пассат, летом - юго-западный муссон. Средняя температура воды 25°. Недостаток кислорода и низкое содержание планктона (зоопланктона 50-70 мг/м³). По направлению к экватору облачность и количество осадков сильно возрастают, а солёность воды уменьшается до 34 ‰.

Экваториальный пояс. Господствует тёплый и влажный экваториальный воздух, густая облачность и фронтальные дожди, слабые ветры и штили. Воздух насыщен влагой, морская вода прогревается до 28°С. Солёность ниже нормали. Фауна исключительно разнообразна и довольно обильна (зоопланктона более 100 мг/м³).

Планетарная модель географической зональности

 

Для того чтобы лучше уяснить проявление географической зональности - расположение поясов, основных секторов и зональных типов ландшафтов на реальных материках, нужно представить себе гипотетически однородный материк, размеры которого в мелком масштабе соответствовали бы ½ площади суши Земли, конфигурация - её расположению по широтам, а поверхность представляет невысокую равнину, омываемую океаном.

Планетарный закон горизонтальной зональности ландшафтов суши проявляется на обширных евроазиатско-африканских равнинах. Поэтому можно показать наиболее полный план горизонтальной географической зональности на схеме гипотетического материка, дополнив его недостающими фрагментами зональности других материков.

Из такой схемы видно, что, во-первых, большее распространение суши в северном полушарии, чем в южном, вызывает сильное растягивание зон в континентальных секторах северных умеренного и субтропического поясов. В южном полушарии эти сектора выклиниваются, но в общем зональность южного полушария сходна с зональностью северного. Во-вторых, большинство географических зон располагаются не широтно.

Экваториальный пояс на суше занят постоянно влажными вечнозелёными лесами (таблица 1). Здесь тепло и влажно. Средние месячные температуры колеблются от 24° до 27°С. Валовое увлажнение (осадки минус поверхностный сток) около 144 мм/год. Сезонная ритмика тепла и влаги не выражена. Биогеохимические и геоморфологические процессы интенсивны в течение года.

В экваториальном поясе материков создаётся огромная масса органического вещества. Годовая продукция фитомассы превышает 40 т/га.

В листопадно-вечнозелёных лесахприродные условия почти те же.

Таблица 1 - Географические пояса и зоны [2]

Пояса		Зоны
Полярные		Пустынь Арктотундр
Субполярные		Тундр Лесотундр и предтундровых редколесий
Умеренные	Бореальные подпояса	Приокеанических лугов и редколесий Тайги
	Суббореальные подпояса	Смешанных лесов Широколиственных лесов Лесостепей и прерий Степей Полупустынь Полупустынь и пустынь
Субтропические		Хвойных лесов Вечнозелёных и полувечнозелёных смешанных лесов Полувечнозелёных смешанных лесов Лесов, редколесий и кустарников средиземноморского типа Полупустынь Пустынь Летневлажных редколесий и кустарников Степей Прерий и луговых степей
Тропические		Пустынь Полупустынь Редколесий и кустарников, саванн и высокогорных степей Полувечнозелёных сезонновлажных лесов Вечнозелёных постоянно влажных лесов
Субэкваториальные		Вечнозелёных влажных и умеренно влажных лесов Полувечнозелёных влажных и умеренно влажных лесов Вечнозелёных полусухих лесов и кустарников Листопадных умеренно влажных и сухих лесов Влажных и умеренно влажных саванн и редколесий Сухих и опустыненных саванн, редколесий и кустарников
Экваториальные		Вечнозелёных избыточно влажных и влажных лесов Листопадно-вечнозелёных лесов

В субэкваториальных поясах на суше расположены две зоны: муссонных лесови саванн. Летом данного полушария здесь господствует экваториальный влажный воздух, зимой - сухой тропический воздух. Различия в сезонной ритмике биогеохимических процессов, связанные с продолжительностью и интенсивностью увлажнения, обусловливают развитие в этих поясах полного ряда латеритных почв. Годовая продукция растительности в муссонных лесах колеблется от 20-35 т/га, в типичных саваннах - 12. Поскольку термические показатели этого пояса самые высокие, природный потенциал земледелия при наличии искусственного орошения является наиболее высоким.

В сухой сезон листопад в муссонных лесах заметно усиливается.

Для тропических географических поясов характерны пустынные и полупустынные ландшафты, которые занимают 24,5% территории суши. Только восточные секторы материков заняты муссонными лесами и редколесьями. Здесь весь год тепло и сухо. Зимой температура не опускается ниже 10°С, летом 30-35°С. Осадки колеблются от 50-200 мм/год, а гидротермический коэффициент не превышает 2. Продукция фитомассы ничтожна (4т/га за год). Растительный покров разрежен и приурочен к местам сравнительно неглубокого залегания грунтовых вод.

К восточной, муссонной периферии материка пустыни через полупустыни, кустарники и редколесья сменяются сезонно влажными лесами, которые по режиму тепла и увлажнения мало отличаются от субэкваториальных муссонных лесов.

Субтропические пояса характеризуются сезонной циркуляцией воздушных масс (континентальных и морских умеренных и тропических) и очень сложной сменой природных зон, связанной с различной степенью увлажнения. Годовой гидротермический коэффициент колеблется от 2 в пустынях до 12 в муссонных лесах.

Вследствие господства летом соответствующего полушария сухого тропического воздуха и зимнего, а не летнего максимума осадков для западного приокеанического и континентального секторов характерны средиземноморские жестколистные лесаи кустарники для первого сектора, полупустыни и пустыни,занимающие огромные площади, - для второго. Максимум осадков приходится там на летнее время.

Пустыни и полупустыни сменяются степямии прериями,которые через редколесья переходят в муссонные леса. Происходит смена почв.

В субтропиках южного полушария размеры суши малы. Западный сектор представлен семиаридными жестколистными лесами и кустарниками, центральный - степями, восточный - прериями и смешанными муссонными лесами.

В умеренном поясе северного полушария суша достигает по широте максимальных размеров, а в южном она сильно сужается. Термические условия северного умеренного пояса с широтой варьируют по радиационному балансу от 84·10³ до 210·10³ Дж/ (см² ·год), а по суммам активных температур - от 800 до 4000°. Учитывая эти различия, некоторые географы предлагают разделить умеренный пояс на два: бореальный и суббореальный.

На большей части северного умеренного пояса весь год господствуют западный перенос умеренного воздуха и циклоническая деятельность, обусловливающие много осадков.

В субарктическом переходном поясе сказывается недостаток тепла. Растительность угнетена. Осадки избыточные, преобладают тундровые глеевые почвы. Растения имеют стелющиеся формы, которые способствуют сохранению тепла в деятельном слое почвы. У них мелкие и жёсткие листья.

Из-за недостатка тепла биохимические процессы протекают медленно и ограниченны коротким летним сезоном. Вечная мерзлота препятствует просачиванию почвенной влаги, ограничивает миграцию элементов, способствует заболачиванию.

Арктический пояс характеризуется очень низкими значениями радиационного баланса. Недостаток тепла сильно замедляет биогеохимические процессы и исключает развитие высших растений. Доминируют мхи и лишайники.

Природные условия антарктического пояса ещё более суровы. Почти вся Антарктида покрыта мощным покровным ледником. Менее 1% площади материка свободно ото льда и покрыто мхами, лишайниками и цветковыми растениями.

Аналогичные зоны и подзоны на материках проявляются с неодинаковой полнотой и дифференцируются по-разному. Каждому материку свойствен свой план географической зональности. Он зависит от площади материка, его конфигурации, распределения суши по географическим поясам, геологического фундамента и орографии, направления господствующих ветров и от удалённости материков друг от друга [2].

 

Вертикальная зональность

 

Проявление вертикальной зональности в горах и её сходство с зональными типами ландшафтов на равнинах земного шара позволяют говорить о трёхмерности географических зон (четвёртое измерение - продолжительность развития зон и изменения их ландшафтов человеком). Вертикальная зональность может проявляться при подъёме суши к хионосфере. Таким образом, в основе географической зональности на шарообразной поверхности вращающейся Земли лежит уменьшение солнечного тепла от жаркого пояса к полюсам и от уровня океана в тропиках к хионосфере.

С подъёмом в горы уменьшаются плотность воздуха, содержание в нём пыли, диоксида углерода и даже водяных паров, а интенсивность солнечной радиации возрастает примерно на 10% на 1 км высоты. Ещё больше усиливается эффективное излучение, особенно длинноволновое (тепловое). Это вызывает падение температуры воздуха с высотой и резкие её амплитуды при переходе из света в тень и ото дня к ночи. Количество ультрафиолетовых лучей возрастает, поэтому активизируется фотосинтез, в воздухе уменьшается количество бактерий.

Важный факт: граница лесов - полярная на равнинах и верхняя в горах - проходит примерно там, где сумма активных температур за период вегетации составляет 600-900⁰. Различное её положение в этих пределах связано с местными причинами - влажностью воздуха, продолжительностью светового дня и составом лесообразующих пород.

Количество атмосферных осадков возрастает в горах до определённой высоты: в умеренных широтах и во влажных тропиках до 2000-3000 м, в сухих тропиках до 4000 м, в приполярных широтах до 1000 м. С высотой в 3-4 раза увеличивается поверхностный сток, улучшается дренаж. Болота в верхних частях практически отсутствуют, тундры сменяются криволесьем и лугами. С высотой в горах усиливается эрозия и в 5-10 раз возрастает твёрдый сток.

В горах флора и фауна в 2-5 раз богаче видами, чем на равнинах.

Структура вертикальной зональности в горах зависит в первую очередь от положения гор в том или ином географическом поясе и секторе, и, конечно, от их высоты и древности флоры [2].

9. Полярная асимметрия и ритмика в развитии геосферы

В зональности северного и южного полушарий не наблюдается строгой симметрии. Об этом свидетельствуют следующие факты.

1. Самые высокие показатели поглощаемой земной поверхностью солнечной радиации приурочены к десятым северным широтам. На соответствующих южных широтах они на 336·10² - 420·10² Дж/ (см² · год) ниже.

2. Термический экватор сезонно перемещается между географическим экватором и 15 - 16° с. ш. Его среднее положение между 5 - 8° с. ш.

3. Центры субтропических максимумов перемещаются от сезона к сезону в северном полушарии между 32 и 36° с. ш., а в южном между 28 и 32° ю. ш.

4. Если найти среднеширотные положения границ аналогичных географических поясов в обоих полушариях относительно экватора, то обнаружится, что они на 4 - 5° смещены к северу. Причины такого смещения следующие: в северном полушарии суша составляет 39,4% земной поверхности, а в южном - только 19%. Так как суша поглощает примерно на 17% больше солнечной радиации, чем океаны, а теплоотдача суши в атмосферу почти вдвое выше, чем у океана, северное полушарие на 2-3° теплее южного.

Проблема ритмичности в развитии геосферы и, в частности, повторяемости орогенических фаз, великих ледниковых периодов, засух и других глобальных явлений посвящено много гипотез. Из средних ритмов физико-географических процессов, вызывающих смещение ландшафтных зон на 2-3° по широте выделяют 1800-1900-летний период. Через это время Солнце, Земля и Луна между ними располагаются на одной прямой. При этом на 6% усиливаются приливы не только в гидросфере, но и в литосфере, Замедляется вращение Земли вокруг своей оси. Через 100-150 лет после этого в полярных и высокогорных районах возрастает ледовитость, что сопровождается некоторым понижением уровня океана, смещением в сторону тропиков циклонов и повышением общей увлажненности материков.

Через 900-950 лет эти три небесных тела опять оказываются на одной прямой, но на этот раз Земля находится между Солнцем и Луной. На Земле наступает период аридности.

Из коротких ритмов широко известны 11-летние периоды солнечной активности, с которыми связывают активизацию природных процессов на Земле. Эти ритмы лучше выражены в приполярных и умеренных широтах. В период повышения солнечной активности усиливаются полярные сияния, интенсивнее циркулирует атмосфера, активизируется деятельность микробов и вирусов.

Солнечно-земные связи имеют большое значение в развитии природной среды и человека.

 

123	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: