Пустыни

1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Существует множество определений понятия «пустыня». Чаще всего пустыни определяют как засушливые районы с продолжительными периодами жары и засухи или с полным отсутствием атмосферных осадков, из-за чего население нуждается в воде, а земледелие - в искусственном орошении. Для пустыни характерны бессточные области с засоленными депрессиями и массивы подвижных песков.

По М.П. Петрову, к пустыням относятся территории с предельно засушливым климатом. Осадков выпадает менее 250 мм в год, возможное испарение, или испаряемость превышает осадки во много раз, земледелие без искусственного орошения невозможно, преобладает перемещение водорастворимых солей и концентрация их на поверхности, в почве мало органических веществ.

Есть и другие определения термина «пустыня». Однако все они неизменно сходятся на том, что пустыня – это жаркая и сухая территория.

Сопоставляя различные трактовки термина, можно дать следующее определение пустыни. Пустыня – это географическая область, в которой черты аридности выражены в наиболее резкой степени и доходят до той крайности, за гранью которой начинается опустынивание, т.е. полное разрушение биологической жизни ландшафта и потеря экономического потенциала, переход в экстрааридное состояние.

Пустыня – один из ландшафтов Земли, возникший также закономерно, как и все другие, благодаря прежде всего своеобразному распределению по земной поверхности тепла и влаги и связанному с этим развитию органической жизни, формированию биогеоценотических систем. Такое понимание пустыни, как определенного ландшафта с присущими только ему чертами и свойствами природы, возникшего в определенных широтах Земли, не вызывает серьезных разногласий в научной литературе. [4]

СУЩНОСТЬ ЯВЛЕНИЯ

Пустыня – это определенное географическое явление, ландшафт, живущий своей особой жизнью, обладающий своими закономерностями, имеющий при развитии или деградации свои присущие ему черты, формы изменений. Опустыненные земли (даже и восстановленные) сохраняют свои отличия от пастбищной, орошаемой и промышленно осваиваемой территории.

Внутри каждой из них тоже есть свои различия. Пустыне в равной степени свойственны и природные связи, и равновесие, и способность сохранять продуктивность при меняющемся соотношении природных элементов. Но сами связи и критическая точка при угнетенном состоянии природных сил у пустыни тоньше, чувствительнее, реактивнее. Чрезмерное напряжение или нарушение связей быстро переходит в экстремальное состояние, вызывающее стихийное бедствие. Опасны для пустынной растительности засухи, чрезмерный дефицит влаги в воздухе и почве, песчаные бури, резкое понижение уровня грунтовых вод, высыхание колодцев, изменение химического состава колодезных вод (минерализация их, повышенное присутствие сероводорода) и другие, не менее серьезные изменения. В условиях пустыни возможность пробудить к действию экстремальные силы природы легче, чем в другом ландшафте. Они опасны своей необратимостью или очень медленно протекающими процессами самовосстановления. Поэтому пути и средства освоения природных ресурсов пустынь, способы адаптации живых организмов, в том числе людей, их

2

расселение, возникающие при этом взаимоотношения с местной природой совсем не похожи на те, что наблюдаются в других природных зонах. [2]

Пустыня отличается высокими летними температурами, малым количеством осадков – чаще от 100 до 200 мм, отсутствием поверхностного стока, нередко преобладанием песчаного субстрата и большой ролью эоловых процессов, засоленностью подземных вод и миграцией водорастворимых солей в почве, неравномерным количеством выпадающих осадков, что определяет структуру, урожайность и кормовую емкость растений пустыни.

Неточности в отнесении той или иной территории к аридной (пустынной) зоне и отклонения в определении их границ связаны с тем, что ни в одной другой природной зоне не наблюдается такой громадной амплитуды в степени засушливости климата, температурных режимах и особенно в количестве атмосферных осадков, как в аридной. Именно здесь наблюдается абсолютный минимум годовых осадков (10 - 15 мм), абсолютный максимум температуры воздуха (59^о), нагревание поверхности почвы до 80^о. Относительная влажность воздуха опускается до очень малых величин – 5 - 10%, а в летние полуденные часы даже до 3%. Вместе с тем в некоторых пустынях, особенно во внутриматериковых, отмечаются довольно суровые зимы, когда минусовые температуры воздуха достигают 30^о - 40^о и ниже. Имеются существенные различия и в количестве выпадающих осадков. Они в целом колеблются в пределах от 20 до 200 мм в год, но в то же время в отдельных местах достигают 250-300 мм, что приближается к показателям степной зоны.

Подобно любому ландшафту, в пустыне все взаимосвязано, в отличие от любого из них в ней все подчинено, как уже отмечено, большой засушливости климата, высокой температуре, маловодью, литологии подстилающей поверхности, засоленности почвогрунтов и подземных вод. Все компоненты ландшафта тесно взаимосвязаны в резко выраженных формах. В силу этого природные процессы в пустыне протекают экстремально или на грани экстремальности. [1]

МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ

Большинство пустынь мира сформировалось на геологических платформах и занимает древнейшие участки суши. Пустыни в Азии, Африке и Австралии расположены обычно на высотах от 200 до 600 м над уровнем моря, в Центральной Африке и Северной Америке – на высоте 1 тыс. м над уровнем моря.

«Механизм» формирования и развития пустынь подчинен прежде всего неравномерности в распределении на Земле тепла и влаги, зональности географической оболочки нашей планеты. Зональное распределение температур и атмосферного давления (барического рельефа) определяет специфику ветров, общую циркуляцию атмосферы.

Над экватором, где происходит наибольший нагрев суши и водной поверхности, господствуют восходящие движения воздуха. Здесь образуется область штилей и слабых переменных ветров. Теплый воздух, поднявшийся над экватором, несколько охлаждаясь, теряет большое количество влаги, выпадающей в виде тропических ливней. Затем в верхних слоях атмосферы воздух стекает на север и юг, в сторону полюсов. Эти воздушные потоки называют антипассатами. Под воздействием вращения Земли в северном полушарии антипассаты отклоняются вправо, а в южном – влево. Примерно под широтами 30^о – 40^о (у субтропиков) угол их отклонения составляет около 90^о, и они начинают перемещаться уже по параллелям. На этих широтах воздушные

3

массы опускаются к нагретой поверхности, где еще больше нагреваются, и удаляются от критической точки насыщения.

В связи с тем, что в субтропиках круглый год высокое атмосферное давление, а у экватора, наоборот, пониженное, у поверхности земли возникает постоянное движение воздушных масс (пассатов) от субтропиков к экватору. Под воздействием того же отклоняющего влияния вращения Земли в северном полушарии пассаты движутся с северо-востока на юго-запад, в южном – с юго-востока на северо-запад. Пассаты захватывают только нижнюю толщу тропосферы – 1,5 – 2,5 км.

Господствующие в субтропических и тропических широтах пассаты определяют устойчивую стратификацию атмосферы, препятствуют вертикальным движениям и связанному с ними развитию облаков, выпадению осадков. Поэтому облачность в этих поясах (особенно субтропическом) очень незначительна, а приток солнечной радиации наибольший. Вследствие этого здесь наблюдаются крайняя сухость воздуха (относительная влажность в летние месяцы составляет в среднем около 30%) и исключительно высокие летние температуры. Средняя температура воздуха на материках в тропическом поясе летом превышает 30^о – 35^о; здесь бывает самая высокая на земном шаре температура воздуха – плюс 50^о. Средняя годовая амплитуда температуры воздуха – около 20^о, поверхности почвы – порой превышает и 80^о. Осадки выпадают редко, в виде ливней.

В субтропических широтах (между 30^о и 45^о северных и южных широт) величина суммарной радиации уменьшается, а циклоническая деятельность способствует увлажнению и выпадению осадков, приуроченных главным образом к холодному периоду года. Однако на материках развиваются малоподвижные депрессии термического происхождения, вызывающие резкую засушливость. Здесь средняя температура летних месяцев 30^о и более, максимальная же может достигать 50^о. В субтропических широтах наибольшей сухостью отличаются межгорные впадины, где годовое количество осадков не превышает 100 – 200 мм.

В умеренном поясе условия для формирования пустынь возникают во внутриконтинентальных районах, таких, как Центральная Азия, где осадков выпадает не более 200 мм. В связи с тем, что Центральная Азия отгорожена от циклонов и муссонов горными поднятиями, здесь летом образуется барическая депрессия. Воздух отличается большой сухостью, высокой температурой (до 40^о и более) и сильной запыленностью. Редко проникающие сюда с циклонами воздушные массы с океанов и из Арктики быстро прогреваются и иссушаются.

Характер общей циркуляции атмосферы, обусловленной планетарными особенностями, и местные географические условия создают своеобразную климатическую обстановку, формирующую к северу и югу от экватора, между 15^о и 45^о широты, зону пустынь.

Таким образом, возникновение, развитие и географическое распределение пустынь на земном шаре обусловливаются следующими факторами: высокими значениями радиации и излучения, малым количеством выпадающих осадков или их полным отсутствием. Последнее, в свою очередь, обуславливается широтой местности, условиями общей циркуляции атмосферы, особенностями орографического строения суши, материковым и океаническим положением местности. [1]

4

ИЗМЕНЕНИЕ ВО ВРЕМЕНИ

Пустыни нашей планеты существуют с давних геологических времен и имеют длительную эволюционную историю. В результате периодической смены климатов Земли менялись и границы пустынных территорий. Характерные изменения претерпевали и экологические условия. С этой точки зрения определенный интерес представляют отдельные попытки реставрации размещения пустынь на земном шаре в прошлые геологические эпохи. Так, например, в послеледниковый период в северном полушарии произошло одно изменение климата. Это был период значительного потепления, длившийся около 2 тысяч лет (7-5 тысяч лет назад).

По некоторым данным, полуаридные и полугумидные территории Тропической Африки, Аравийского полуострова и Иранского нагорья 12 – 7 тысяч лет назад были более влажными, чем в наши дни. Во многих частях Тропической Африки усыхание происходит примерно в течение последних 5 тысяч лет. Оно никогда не было постоянным или равномерным и не охватывало всей территории в целом. Более того, современный климат не является наиболее аридным за указанное время. Установлено, например, что пески Сахары в определенные исторические периоды, около 20 тысяч лет назад, простирались на 5 – 6^о (400 км) южнее по сравнению с их современными границами. В северо-западной части Индо-Пакистанского региона климат был более аридным в позднем плейстоцене, но примерно 10300 лет назад началась влажная фаза климата в связи с увеличением количества атмосферных осадков. Однако 3800 лет назад снова начался засушливый период, который с небольшими отклонениями продолжается и сейчас. Количество осадков составляет здесь менее трети нормы, выпадавшей в раннем голоцене. [1]

РАСПРОСТРАНЕНИЕ

К пустыням относится 1/3 суши земного шара, которая включает в себя около 4% крайне засушливых (аридных) территорий, 15% засушливых и 14,6% полузасушливых (семиаридных) земель. Распространение пустынь четко определяется пятью крупными засушливыми областями, которые окружены семиаридными зонами.

Если бы суша покрывала всю поверхность планеты и не было океанов и высоких горных поднятий, пояс пустынь был бы сплошным и границы его точно совпадали бы с определенной параллелью. Но так как суша занимает меньше 1/3 площади земного шара, распределение пустынь и их размеры зависят от конфигурации, величины и устройства поверхности континентов. Так, например, азиатские пустыни распространились далеко на север – до 48^ северной широты. В южном полушарии из-за огромных водных пространств океанов общая площадь пустынь континентов сильно ограничена, а распространение их более локализовано. [3]

Одна из особенностей распространения пустынь – островной, локальный характер их географического расположения. Ни на одном материке пустынные земли не образуют сплошной зоны, подобно арктической, тундровой, таежной или тропической зонам. Это связано с наличием в пределах пустынной зоны крупнейших горных сооружений с их высочайшими вершинами и значительных водных просторов. В этом отношении пустыни не полностью подчиняются закону зональности. Несмотря на локальный характер распространения, пустынные территории в то же время можно рассматривать как обширные природные категории со всеми присущими им экологическими условиями.

5

В северном полушарии пустынные территории Африканского континента лежат между 15^о и 30^о с.ш., где находится крупнейшая пустыня мира – Сахара. В южном полушарии они расположены между 6^о и 33^о ю.ш., охватывая пустыни Калахари, Намиб и Карру, а также пустынные территории Сомали и Эфиопии.

В Северной Америке пустыни приурочены к юго-западной части континента между 22^о и 44^о с.ш., где расположены пустыни Сонора, Мохаве, Хила и др. Значительные территории Большого Бассейна и пустыни Чиуауа по природе довольно близки к условиям аридной степи.

В Южной Америке пустыни, располагаясь между 5^о и 30^о ю.ш., образуют вытянутую полосу (более 3 тыс. км) по западному, Тихоокеанскому побережью материка. Здесь с севера на юг протягиваются пустыни Сечура, Пампа-дель-Тамаругаль, Атакама, а за горными хребтами Анд – Монте и Патагонская.