Факторы пространственной физико-географической дифференциации.

Лекция 6. Факторы пространственной физико-географической дифференциации.

Географическая оболочка и ее географический фокус - ланд­шафтная сфера Земли неоднородны от места к месту. Эта неодно­родность, или пространственная физико-географическая дифферен­циация, проявляется на глобальном, региональном и локальном уровнях. В основе неоднородности природно-территориальных ком­плексов и их пространственных сочетаний, выделяемых по прин­ципу либо генетического единства, либо по функциональной целос­тности, либо однородности (типологии), лежат внешние факторы дифференциации.

Основные факторы физико-географической дифференциации на глобальном и региональном уровнях.

1. Суммарная солнечная радиация (лучистая и тепловая энер­гия Солнца). Ее распределение от полюсов к экватору характери­зуется постепенным ростом от 2400 до 7200 МДж/(м² ×год). Энер­гетический фактор в первую очередь определяет свойства воздуш­ных масс, соответствующие физико-географическим (радиаци­онно-термическим) поясом.  Принято подразделение земной по­верхности на 13 таких поясов: арктический, субарктический, умеренный северный, субтропи­ческий северный, тропический северный, субэкваториальный се­верный, экваториальный, субэкваториальный южный, тропический южный субтропический южный, умеренный южный, субантаркти­ческий, антарктический.

2. Второй важнейший фактор пространственной физико-геогра­фической дифференциации - атмосферные осадки. В геогра­фическом распределении атмосферных осадков, с одной стороны, прослеживается тенденция их увеличения от полюсов к экватору. С другой стороны, орографические факторы и распределение суши и моря делают реальную картину распределения весьма пестрой. Сочетание тепла и влаги определяет широтную физико-географи­ческую зональность равнинных ландшафтов.

 Периодический закон географической зональности

Рассмотрим по порядку все составляющие этого закона: факторы возникновения зональности, основания, на которых геогра­фическая зональность получила форму закона, и причины его периодического характера.

Географическая зональность. С античных времен география оперирует понятием зональности. Геродот (V в. до н. э.) разделял Землю на три пояса - холодный, умеренный и жаркий. Эвдокс Книд­ский (408-355 г. до н. э.) обосновал идею о климатических поясах, опираясь на предположение о шарообразности Земли, - он учел возрастающий наклон падения солнечных лучей по мере возраста­ния широты (интересно, что "климат" в переводе с греческого оз­начает "наклон").

Действительно, одинаковые порции солнечных лучей на эквато­ре приходятся на меньшую площадь и прогревают ее сильнее, чем в высоких широтах, где та же порция солнечной энергии распреде­ляется на большую площадь за счет увеличения кривизны земной поверхности (рис. 4).

Рекомендуемые материалы

 Идея о поясном различии природных условий была настолько популярна, что на ее основе развивались идеи географического детерминизма – хозяйство и даже нрав людей ставились в зависимость от зоны, В которой располагалось государство. Так, Гиппок­рат (460-377 гг. до н. э.) пишет о том, что " ... в холодной Скифии люди "угнетаются" холодом и поэтому прозябают в дикости, обла­дают вспыльчивым характером. А в жарком Египте у людей бо­лее цветущий вид, здесь более развиты искусства, но люди ввиду изнеженности благоприятным климатом слабовольны ... " [2].

В новое время к вопросу географической зональности вернулся великий ученый-географ Александр Гумбольдт (1769-1859). Изу­чая природу Латинской Америки, он сумел поставить изменение растительного покрова в жесткую зависимость от изменения тем­пературы (для решения этой задачи он впервые создал карту изо­терм).

Казалось бы, задача решена полностью, но являлась ли пла­нетарной выведенная зависимость? Выполненный комплексный физико-географический профиль свидетельствует: не всегда оп­ределенному интервалу температуры соответствует свой тип ра­стительного покрова, так как не учтен другой важный фактор ­увлажнение. Именно соотношение тепла и влаги определяет про­израстание того или иного типа растительности, формирование оп­ределенного почвенного покрова. К этому научному выводу впер­вые пришел русский ученый В. В. Докучаев (1846-1903). В его трудах природная географическая зона получает комплексное пони­мание. Физиономически зона характеризуется типом растительно­сти - тайга, степь, пустыня и проч., а фактически - всем комплек­сом физико-географических условий и процессов, - биологическим круговоротом, типом почвообразования и даже в какой-то мере типом рельефообразования.

Закон природной зональности. В учении о природных есте­ственно-исторических зонах В. В. Докучаев выводит закономер­ность смены почвенно-растительного покрова в зависимости от изменения баланса тепла и влаги. Форму закона придали учению о зональности академик А. А. Григорьев и М. И. Будыко.

В качестве показателя теплообеспеченности территории уче­ными используется радиационный баланс. Радиационный баланс (выраженный в калориях или джоулях на квадратный сантиметр в год) считается как разница между приходящей суммарной солнеч­ной радиацией, с учетом ее частичного отражения деятельной по­верхностью, и эффективным излучением Земли.

В 1948 г. М. И. Будыко выводит формулу, в которой он соотносит годовой радиационный баланс с годовым количеством осадков. Но так как по законам физики нельзя сравнивать единицы энергии с единицами объема, М. И. Будыко берет энергетический эквивалент осадков, - количество энергии, необходимое для их испарения. Полученный таким образом показатель был назван им радиационным индексом сухости.

r = R/Lx,

где R - годовой радиационный баланс подстилающей поверхности, х - годовое количество осадков, L - скрытая теплота испарения.

Дальнейшие исследования показали, что "многообразие" гео­графической оболочки и биологическая продуктивность тем выше, чем ближе значение индекса сухости к единице, а при равных зна­чениях индекса - тем выше, чем больше годовой радиационный баланс.

В 1956 г. А. А. Григорьевым и М. И. Будыко была составлена карта распределения индекса сухости на земной поверхности и окончательно сформулирован закон, который получил название пе­риодического закона географической зональности. Его сущность заключается в том, что при переходе от одного широтного пояса к другому повторяется сходство географических зон, обусловленное одинаковым соотношением тепла и влаги, наряду с их различиями, обусловленными абсолютными значениями радиационного баланса. Таким образом, любая природная географическая зона есть функция от r и R..

Периодичность закона зональности. Изменение по ши­роте гидротермических показателей. Температура равномер­но повышается от полюсов к экватору. Неравномерность хода тем­ператур может объясняться только пересечением меридианом крупных элементов рельефа, в этом случае вы проследите ее по­нижение с высотой. Зато ход среднегодовых осадков будет ме­няться синусоидально по профилю - от полюса к умеренным ши­ротам количество осадков растет, затем к тропикам уменьшается, увеличивается вновь на экваторе и т. д.

Таким образом, осадки распределяются по земной поверхнос­ти зонально, но периодически - четыре зоны минимума периоди­чески сменяются тремя зонами максимума. Это объясняется об­щей циркуляцией атмосферы, которая вследствие геофизических особенностей Земли (шарообразности, наклона оси, вращения) со­здает зоны повышенного давления в тропиках и на полюсах и зоны пониженного давления на экваторе и в умеренных широтах.

Таблица 2

Периодический закон географической зональности

(по М.И. Будыко [1])

Согласно периодичности изменения осадков изменяется и ин­декс сухости, а вместе с ним - природные зоны.

Наглядной иллюстрацией действия периодического закона гео­графической зональности служат данные табл. 2.