13. Поняття про морфокліматичну зональність рівнин суходолу – Підгорняк

Давні та сучасні екзогенні геоморфологічні процеси є найрізноманітнішими, а механізм кожного із них — багатогранним. Тому виникає проблема щодо оцінювання сукупної дії екзогенних процесів формування рельєфу для вирішення наукових та прикладних завдань геоморфології.

Тому не випадково у геоморфології з'явилася концепція морфо - кліматичної зональності.

Однією із вдалих спроб уявити сукупну дію екзогенного формування рельєфу у масштабах суходолу є поняття про клімато-геоморфологічні (морфо-кліматичні) зони.

Морфо-кліматичні зони — це значні за площею ділянки поверхні рівнин суходолу, у межах яких певні співвідношення тепла і вологи зумовлюють виразне панування екзогенних геоморфологічних процесів, що, в свою чергу, спричинює з часом існування своєрідних геоморфологічних ландшафтів - морфоскульптур.

Поняття морфо-кліматична зона певною мірою є абстракцією (подібна до понять природна зона, ландшафт, фація), що має довести системоутворювальну роль рельєфу (у нашому випадку екзогенної рельєфоутворювальної складової) у межах досить абстрактного таксону довкілля — природної зони. В умовах дедалі зростаючого тиску на природне середовище актуальним є науково-практичне значення морфо-кліматичної зональності як фундаментальної властивості екзогенного утворення рельєфу, зумовленої загальними географічними законами.

Нині можливе вивчення морфокліматичних зон на материковому чи навіть глобальному рівні, оскільки зібрано достатньо даних щодо процесів формування рельєфу з метою з’ясування деяких закономірностей їх функціонування у межах цілих країн і материків. Перебіг цих процесів у минулому також можна дослідити завдяки даним, отриманим геоморфологами різних країн. Нині існує змога дистанційного вивчення рельєфу та індикації процесів формування рельєфу.

Більшість екзогенних геоморфологічних процесів мають виразну зональну природу. Наприклад, поширення гляціальних, кріогенних, аридних, флювіальних, елювіальних процесів та їхній вплив на формування відповідної морфоскульптури зумовлені певними закономірностями у розподілі на різних широтах балансу тепла і вологи.

Більшість екзогенних геоморфологічних процесів мають виразну зональну природу. Наприклад, поширення гляціальних, кріогенних, аридних, флювіальних, елювіальних процесів та їхній вплив на формування відповідної морфоскульптури зумовлені певними закономірностями у розподілі на різних широтах балансу тепла і вологи.

Найвищою категорією за рівнем організації сучасного екзогенного морфогенезу є морфо-кліматична зона. Вона переважно збігається за поширенням з певною природною зоною. Вплив азональних чинників — геологічної структури, порід, які складають рельєф, сучасних тектонічних рухів значної інтенсивності, повітряних мас, теплих і холодних течій океанів, розміщених поблизу, дещо змінюють планові конфігурації морфо-кліматичних зон щодо основних природних зон.

Найважливішими чинниками домінування екзогенних процесів морфогенезу у морфо-кліматичних зонах є кліматичні. Кількість сонячної радіації, що зростає від полюсів до екватора, супроводжується зменшенням тиску та зростанням кількості опадів. Відповідно змінюються такі параметри морфо-кліматичних зон, як тривалість теплого чи холодного періоду року, домінуючий фазовий стан опадів, характер верхньої частини геологічного розрізу (наявність порід багаторічної мерзлоти, льодовикових покривів, потужної кори вивітрювання, перезволоженість ґрунтового покриву, облесованість осадового чохла тощо) та ін.

Розподіл характерних кліматичних ознак у межах морфо-кліматичних зон зумовлюють такі явища, як нерівномірність розміщення водної поверхні та суходолу на Землі загалом та на півкулях зокрема, розміри материків і конфігурація їхніх обрисів, аномалії у розміщенні теплих і холодних океанічних течій, віддаленість певних зон від океанів тощо.

Термін нівальна (від лат. nivalis — сніжний) є дещо умовним, коли йдеться про назву морфокліматичної зони. Під нівальними процесами розуміють переважно процеси морозного вивітрювання, що в обмеженому районі на Землі — у зоні снігової лінії, де ритмічно відбувається танення незначної частини снігового покриву і наступне замерзання талої води у тріщинах гірських порід. У подальшому це спричинює альтипланацію.

Ця зона охоплює значні за площею території сучасних полярних пустель: майже всю територію Антарктиди, Гренландії, островів Канадського архіпелагу, Шпіцбергену, Землі Франца Йосифа, північного острова Нової Землі та інших островів Північного Льодовитого океану. Кількість опадів у цій зоні ледве сягає 100 мм/рік, панують переважно від’ємні температури, тому опади з року в рік нагромаджуються, утворюючи за тривалий (у геологічному розумінні) час потужні снігові товщі.

Такі процеси домінують у нівальній морфо-кліматичній зоні, сприяють переважно вирівнюванню земної поверхні, а в місцях селективної денудації формують значні заглиблення — льодовикові екзараційні ванни виорювання. Завдяки поширеності в нівальній морфо-кліматичній зоні потужних льодових покривів, важко проявити підльодовий рельєф, проте можна припустити, що він є значно вирівняним, згладженим потужною екзараційною дією льодових товщ, ускладнений локальними від’ємними нерівностями — ваннами виорювання.

Такі моделі похованого під льодовими товщами рельєфу можна спостерігати у областях давнього материкового зледеніння, особливо у межах поширення кристалічних щитів (Балтійського, Канадського), де міцність гірських порід сприяє збереженню слідів давнього льодовикового морфогенезу. Очевидно, що підльодовий рельєф Антарктиди, яка зазнає впливу схожих процесів, має ідентичні характерні риси.

Геокріолітозона поширена насамперед на Євразійському континенті, оскільки він є найбільшим на Землі, та на Північноамериканському. Ця зона значною мірою збігається із зоною поширення багаторічних мерзлих порід, хоча у місцях поширення острівної та локальної мерзлоти виразність морфологічних ознак рельєфу виявляється не так чітко.

До цієї морфокліматичної зони належать тундра і лісотундра.

1. Широкий спектр кріогенних геоморфологічних процесів: морозобійного розтріскування, морозного сортування пухкого матеріалу, соліфлюкції, утворення поліїв і горбів обдимання, альтипланації та термокарсту, що функціонують зазвичай, у взаємодії, проте за умови домінування одного з них.

2. Відповідно до балансу тепла і вологи кількість опадів у зазначеній морфо-кліматичній зоні зростає до 250—300 мм/рік, проте навіть незначна їх кількість унаслідок наявності мерзлоти призводить до значного перезволоження поверхні. Це зумовлює утворення специфічного субстрату для формування ландшафтів (озер, торфовищ, боліт), у межах якого проявляються специфічні ознаки сучасного екзогенного формування рельєфу.

3. Важливими чинниками, які також впливають на морфогенез рельєфу цієї зони, є сума і сезонний розподіл температур, характер випадання опадів, географічна близькість холодних полярних океанічних басейнів. Сучасні кріогенні геоморфологічні процеси зумовлюються певними орографічними ознаками — наявністю як рівнинних, так і гірських територій, численних поверхонь схилів. Ці процеси утворюють специфічні геоморфологічні ландшафти.

Рівнинні поверхні здебільшого вкриті чітко вираженими плямами відсортованих уламкових гірських порід, що створює неповторний ландшафт «медальйонних тундр». Наявність округлих озер різного розміру, світло-зелених плям на місці колишніх спущених озер створює враження місячного ландшафту, але насправді це є наслідком термокарстового просідання поверхні. Характерними ознаками морфоскульптури є горби спучування (булгуньяхи, гідролаколіти, пінго), потужні товщі річкового льоду (полії).

Схилові поверхні вкриті соліфлюкційними терасами, язиками, валами, покривами тощо, зумовленими спливанням розмерзлого сезонного талого шару. Останці морозного вивітрювання (топи) та залишки поверхні, що зазнала дії потужних термокарстових процесів (байджерахи) також зумовлюють певну неповторність кріолітозони

Річково-долинна мережа зони значно вирізняється насамперед своєю плановою конфігурацією, оскільки в її формуванні використані не лише неоднорідності геологічної будови верхньої частини розрізу, а й нерівномірності поширення багаторічної мерзлої товщі

На Землі ця зона поширена найбільше. З фізико-географічного погляду вона майже повністю збігається з територією лісової зони, її планова конфігурація порушується лише у місцях вертикальної поясності. Особливо виразним є її поширення у Північній півкулі, що зумовлюється наявністю значних рівнинних просторів і домінуванням суходолу.

До особливостей кліматичного характеру, що спричинюють домінування специфічних екзогенних геоморфологічних процесів, належать: триваліший теплий період року, який зумовлює збільшення вологості атмосфери та зростання кількості опадів (800—1200 мм/рік), що, в свою чергу, за незначного випаровування і неповної інфільтрації створює надлишок поверхневих вод.

Унаслідок цього виникає поверхневий стік і змивання, а згодом й ерозійно-акумулятивні процеси, які за наявності відповідних умов сприяють розвиткові генетичного ряду флювіальних форм рельєфу. Кінцевим елементом такого ряду є, як відомо, річкові долини зі специфічними особливостями морфоскульптури.

Навіть побіжний аналіз щільності річкової мережі у флювіальній морфокліматичній зоні свідчить про домінування річково-долинних форм рельєфу. На поверхнях схилів значно поширені гравітаційні процеси, у товщах осадових порід, притаманних рівнинам, відбуваються карстові процеси та суфозія, водні потоки здійснюють ерозійно-акумулятивну діяльність тимчасові, а в умовах значного господарського освоєння територій спостерігається площинне змивання, суфозія тощо

Територіально збігається із зоною степів (прерій, пампасів та їхніх аналогів). Її просторове розміщення — це центральні частини материків Північної півкулі, зокрема перигляціальні зони четвертинних зледенінь. Так, у межах Євразійського материка степова зона, починаючись у Західному Причорномор’ї, простягається у субширотному напрямі до передгір’їв Алтаю, потім на схід фрагментарно поширена у міжгірських котловинах Тянь-Шаню, Саян, у Забайкаллі, на території Монголії і Китаю. Відсутність степів на узбережжях Атлантики й Тихого океану зумовлена впливом вологих повітряних мас.

До особливостей клімату, що зумовлює специфічність екзогенного морфогенезу в степовій фізико-географічній зоні, належать такі: кількість опадів (250—350 мм/рік), інтенсивні конвекційні переміщення повітряних мас, які значною мірою зумовлюють зливовий характер літніх опадів.

Тут часто відсутній сніговий покрив, що водночас зі зниженнями температури призводить до промерзання верхнього шару ґрунтів. Тому в разі випадання взимку незначних опадів це спричинює інтенсивне площинне (делювіальне) змивання, яке надалі змінюється струминною (лінійною) ерозією.

Значне прогрівання поверхні степової зони влітку, а також її розміщення між такими зонами атмосферного тиску, як гумідна і полярна, з одного боку, аридна і волого-тропічна — з другого, сприяють періодичному виникненню тут сильних вітрів, що спричинює еолові процеси (пилові бурі).

Такі особливості кліматичних умов ерозійної морфокліматичної зони зумовлюють поширення процесу вивітрювання, який має зональний характер. Для цієї зони характерні такі його різновиди: температурне (холодні зими та спекотні літні періоди); хімічне (внаслідок наближення до верхньої частини геологічного розрізу підземних вод зони аерації, та солей); періодичне намокання і висихання гірських порід; біохімічне вивітрювання, зумовлене багатством органічної речовини у чорноземах звичайних і південних та каштанових ґрунтах

Своєрідні ознаки як орографічного, так і літологічного характеру земної поверхні водночас з кліматичними особливостями створюють умови для екзогенного рельєфоутворення та формування специфічних геоморфологічних ландшафтів. Це, по-перше, унікальний лесовий покрив пухких макропористих пилуватих гірських осадових порід, утворення яких здебільшого спричинене перигляціальними умовами палеогеографічного антропогену. По-друге, існування значних орографічних відмін земної поверхні переважно тектонічного походження (височини, низовини, кряжі, ували, пасма, плато тощо), тобто морфоструктурних особливостей, які зумовлюють активну пластику рельєфу та інтенсивність перебігу екзогенних процесів.

Ці оролітокліматичні передумови ерозійної морфокліматичної зони спричинюють існування та постійні зміни рельєфу суфозійними процесами, що виникають унаслідок існування макропористих лесових порід, а в поєднанні з високою сухістю атмосфери й періодичним аномальним перезволоженням (зливові опади) мають ознаки зонального процесу і формують відповідну морфоскульптуру.

Зазначені вище особливості вітрового режиму хоча і меншою мірою, проте впливають також на переформування земної поверхні, знижуючи, насамперед, родючість ґрунтів унаслідок видування гумусового шару.

Геоморфологічним наслідком функціонування сучасних екзогенних геоморфологічних процесів в ерозійній морфокліматичній зоні є утворення специфічного рельєфу, визначальною морфологічною ознакою якого є розгалужена яружно-балкова мережа. Саме її первинне формування призвело до появи численних поверхонь схилів і розвитку на них екзогенних процесів. Такі процеси, як площинне змивання, вторинне яроутворення, суфозія тощо зумовлені розчленуванням поверхні степової зони та її нинішньою пластикою. Всі зазначені процеси відбувалися і продовжують відбуватися в комплексі, доповнюючи один одного і змінюючи з часом свій вплив.

Вологі тропіки у межах Західної півкулі, поширені у приатлантичній частині Центральної Америки, на півночі Куби та інших Великих Антільських островів, на території басейнів річок Амазонки й Оріноко та на атлантичному узбережжі Бразилії. В Африці вони займають значну частину басейну середньої течії річки Конго, північне узбережжя Гвінейської затоки, частину басейну річки Замбезі, всю східну частину Мадагаскару. До цієї зони належать також майже вся Південна Азія та Індонезія і північно-східна частина Австралії по обидва боки затоки Карпентарія.

Кліматичні феномени зони полягають у тому, що середні температури найтеплішого місяця становлять 27—28 °С. Такий порівняно низький температурний фон зумовлений значною хмарністю та витратами тепла на випаровування. Тут простежується тенденція до бурхливого перебігу конвекційних висхідних рухів повітряних мас і зливового характеру опадів. Украй низькою є річна амплітуда коливання температур. Проте ця зона є рекордсменом серед інших за річною кількістю опадів (понад 2500 мм/рік). Ці кліматичні особливості є ідеальними для бурхливого розвитку флори. Зокрема, рослинний покрив представлений багатоярусними вічнозеленими лісами, а в підзоні сезонно вологих тропіків, якій притаманне чергування вологого й сухого періодів (останній має два розділені в часі підперіоди), — напівлистопадними лісами.

Чинником, який зумовлює специфіку перебігу низки процесів, є хімічне вивітрювання. Воно домінує над фізичним завдяки значній кількості тепла і вологи. Завдяки хімічному вивітрюванню потужність кори вивітрювання становить десятки метрів, що спричинює виразну специфіку функціонування інших екзогенних геоморфологічних процесів. Однією з характерних ознак кори вивітрювання у тропічних країнах є утворення у поверхневих горизонтах щільних, збагачених залізом корок, потужність яких може досягати кількох метрів

Серед геоморфологічних процесів чільне місце посідають флювіальні , проте їхнє функціонування досить специфічне. Визначною азональною ознакою є те, що більшість території зони належить до областей поширення давніх кристалічних щитів та інших геологічних структур, складених стійкими проти денудації петрографічними відмінами. Тому характерними для цієї зони умовами перебігу інших екзогенних процесів є наявність різного субстрату: з одного боку, азональне поширення міцного субстрату, що складає рельєф, з іншого — наявність великої кількості зонального пухкого продукту, який укриває міцні петрографічні відміни, тобто кори вивітрювання.

Специфічність флювіальних, берегових і карстових процесів, переважання суфозії над глибинною ерозією, криволінійні або концентричні діаклази, інтенсивна педиментація поверхонь схилів у районах сезонно вологих тропіків зумовлюють поширення морфоскульптур, які дослідники розглядають як виразно специфічні. Тут домінують V-подібні річкові долини, зокрема заплавні та із заплавами на рівнинах, а також поверхні вирівнювання, в утворенні яких важливу роль відіграють педиментаційні процеси, масові рухи субстрату на поверхнях схилів, зсуви та дефлюкційні форми на схилах.

Конічний карст – характерна різновидність карстових процесів зони вологих екваторіальних лісів

Специфічний вплив зовнішніх природних чинників середовища на гірські породи, які постійно зазнають дії вивітрювання, руйнування та внутрішньої перебудови, формує спільні закономірності прояву екзогенних процесів та утворюваних ними оригінальних форм рельєфу в умовах інтенсивних гіпергенних процесів. Специфічним є перебіг універсального агента денудації — площинних стоку та змивання, ударна крапельна ерозія.

Аридна зона

• Ділянки земної поверхні, які відповідають зонам пустель і напівпустель. За масштабами поширення на Землі цю зону можна порівняти з флювіальної морфокліматичною,але для неї характерна виразна фрагментарність, що зумовлена аридністю клімату.

• Характериними морфоскульптурами є кори вивітрювання, панцирі, щебеневі та скельні гамади, гласиси, форми елювіального препарування скельних виступів, денудаційні та еолові форми рельєфу; наслідками періодичних фл.процесів є безстічні западини та сухі долини