5.3. Климат гор

С увеличением высоты возрастает интенсивность солнечной радиации и ночного теплового излучения, связанного с прозрачностью атмосферы. С высотой убывают значения температуры воздуха и увеличивается вечная мерзлота. Увлажнение до определенной высоты возрастает, что приводит к существованию так называемого пояса максимальных осадков, а затем убывает. Однако о существовании замкнутых климатических "поясов" гор можно говорить лишь условно, так как они прерываются экспозиционными различиями. В горах формируются ледники, определяемые высотой снего­вой линии.

Последняя зависит от высоты хионосферы, которая имеет максимальную высоту вблизи экватора и приближается к уровню океана в полярных ши­ротах. Следствием накопления снега являются нивальные процессы, снего­вая денудация и образование карровых цирков. Формирование высотной дифференциации гор контролируется геолого-геоморфологическими усло­виями, которые изменяются с высотой.

Обеспеченность гор теплом и водой связана с солярной (солнечной) и ветровой экспозицией склонов. Солярная дифференциация склонов гор вы­ражена достаточно отчетливо в регионах континентального климата с большим числом солнечных дней. Следствием этого являются так назы­ваемые экспозиционные ландшафты. Южные и западные склоны гор полу­чают большее количество тепла, здесь наблюдаются большие колебания температур, следствием чего являются энергичные процессы денудации, сильное испарение, раннее снеготаяние. Такие склоны чаще горят, для них характерны степные растительные сообщества. Северные и восточные склоны более холодные, пологие, водонасыщенные, с более мощной толщей мелкозема. В этих условиях формируются сообщества горной тайги.

На горных хребтах Сибири, расположенных поперек направления дви­жения воздушных масс, возникают контрастные климатические экспозиционные различия наветренных и подветренных склонов. Примером могут служить Урал, Енисейский кряж, Саяны, Алтай, Западная часть Среднеси­бирского плоскогорья, Байкальский, Баргузинский хребты, Хамар-Дабан и др. На западных склонах этих хребтов происходит разгрузка вод и обильное увлажнение в течение всего года, которое выражается в обильных дож­дях летом, высоком (до 1 м и более) снеговом покрове. На наветренных склонах количество осадков может быть в два-три раза больше по срав­нению с прилегающей равниной. В связи с этим, западные склоны покрыты влаголюбивой темнохвойной зеленомошной тайгой из ели, кедра и пихты. Воздушные массы, переваливающие через хребет и опускающиеся вниз, освобождены от воды – здесь развита светлохвойная более ксерофильная тайга с брусничным или травяным, в зависимости от трофности отложений и затронутости пожарами, покровом, а также производные луговые и степ­ные сообщества.

5.4. Основные типы климата

Достаточно трудно соединить многочисленные климатические условия Земли в простую классификационную систему. Различными путями климатологи пытаются выделять и картографировать однородные климатические категории. Пока еще нет удовлетворительных карт климатов. Опубликованные карты противоречивы и страдают неточностями. Составление подобных карт, скорее, - дело будущего и связано с использованием аэрокосмических методов и применением ландшафтно-морфологического анализа при выявлении однородных по климату регионов.

В 1918 году Владимир Кеппен из университета Грац в Австрии разрабо­тал классификацию, которая соединила значения температуры и осадков с границами ареалов распространения растительности и почв в качестве индикаторов для выявления климатических регионов и их рубежей. Представляет интерес карта масштаба 1:30 000 000 «Экорегионы континентов», изданная департаментом сельского и лесного хозяйства (Вашинггон, 1989), автор – Роберт Бейли. Но это, скорее, карта зональности растительности с ее четырехступенчатыми разделами: пояс, зона, провинция, экорегион.

Удобнее для практического применения – схемы, объединяющие мелкие климатические подразделения в небольшое число достаточно однородных климатических зон. Поэтому применяемая классификация Дугласа Вея (Гарвардский университет, 1973 г.) включает только четыре основных зоны: арктическую, аридную, гумидную и тропическую. Описание четырех основных зон показывает влияние климата на процесс механического (физического) и химического выветривания, формирование почв и экзогенных форм рельефа. Подзоны – субарктическая, субаридная, субгумидная и суб­тропическая подобны зонам, но имеют некоторые количественные разли­чия. Например, субгумидный климат подобен гумидному, но характеризуется меньшим количеством осадков на 500-1000 мм/год (Way, 1973).

Арктический климат. Холодные и одновременно сухие территории с этим климатом находятся в северной Канаде и Сибири, а также вдоль по­бережья Гренландии. Сумма осадков – 100 - 200 мм/год. Низкие темпе­ратуры связаны с высокими широтами, длинной полярной ночью, обиль­ным тепловым излучением Земли при прозрачной зимней атмосфере и большим альбедо снежно-ледяного покрова. Прозрачность арктической атмосферы определяется малым количеством пыли и газа. В период по­лярного дня солнечная радиация часто не достигает поверхности земли из-за большой облачности и туманов. Средняя температура января от –29 до –34°С, а средняя температура июля +4 С; условия для развития расти­тельности связаны с низкой температурой и влажностью, а также неглу­боким и кратковременным протаиванием вечной мерзлоты в летнее вре­мя. Преобладающей формой выветривания является морозное расклини­вание и морозное растрескивание, что проявляется в образовании осыпей под клиффами. Низменные равнины имеют полигональное растрескива­ние и четковидные водоемы вдоль водотоков, связанные с морозным подпруживанием и термокарстом. В субарктике в связи с циклональной деятельностью и попеременным вторжением арктических и умеренных воздушных масс на краях арктического и сибирского антициклонов сред­няя температура января -5°С на островах и -40°С на материке, июля - от +5 до +14 °С. Количество осадков увеличивается до 400 мм/год. Харак­терна долгая зима (7-8 месяцев), короткий переходный период, прохлад­ное лето и сильные ветры. В Арктике и Субарктике развиваются ПТК с лишайниковой, моховой, кустарничковой и кустарниковой, тундровой растительностью. Тундровые сообщества занимают земли с мощной, не­глубоко и кратковременно протаивающей сплошной вечной мерзлотой. В более благоприятных мерзлотных условиях развиты ерники и редколесья. Вдоль рек узкой полосой могут произрастать относительно производи­тельные галерейные леса.

Аридный климат. Регионы с аридным (сухим) климатом располага­ются внутри крупных континентов, за горами, куда не проникает теплый и влажный океанический воздух, а также в прибрежных районах, омы­ваемых холодными иссушающими морскими течениями. Количество ат­мосферных осадков – менее 500 мм в год. Испарение значительно пре­вышает осадки и является причиной концентрации в почвах карбонатов кальция, гипса, поваренной соли. Соли доставляются на дневную поверхность из близко залегающих грунтовых вод путем капиллярного поднятия. Поэтому засоление почв развито на низких и низменных равнинах с близким от поверхности стоянием грунтовых вод. В результате образуются соляные озера, солончаковые впадины, такыры. Резкие колебания температуры вызывают физическое выветривание и разрушение горных пород. Поликристаллические горные породы (граниты, гранитоиды, кристаллические сланцы) разрушаются особенно быстро и образуют низменные равнины. Мономинеральные известняки и песчаники в арид­ном климате более устойчивы; они образуют горные клиффы или с поверхности бронируют плато от разрушения.

Растительность сильно разрежена и имеет форму пучковатых трав, разреженных кустарников и редколесий. В почвах отсутствует органика, и мелкозем не связан корнями растений. Поэтому земли подвержены ветро­вой эрозии и образуют различные денудационные и аккумулятивные эоловые формы рельефа.

Аридный климат широко распространен на континентах и занимает примерно 25% суши. Он наблюдается на юго-западе Северной Америки, проходит узкой полосой вдоль побережья Южной Америки, в большей части центральной Азии, в северной трети Африки, центральной части Авст­ралии. Если в аридном климате господствуют пустыни, то в субаридном климате осадки обеспечивают произрастание деревьев, а на водораздельных пространствах развиваются полупустыни и степи.

Аридный климат может быть как холодным, так и жарким. Температура января – от -7 до -32° С, июля – от +16 до +32° С.

Гумидный климат. В условиях гумидного климата осадки превышают испарение. Аккумуляция органического материала и гумуса в почвах про­исходит быстрее его разложения микроорганизмами. Гумидный климат распространён в Центральной Европе, у восточной части Америки, на юге Южной Америки, западе Австралии, большей части Новозеландии, Японии. Осадки от 1000 до 2 000 мм/год, Средняя температура января – от -7 до +16°С, июля – от +10 до +27° С. В гумидном климате в равной степени развито механическое и химическое выветривание, морозное расклинива­ние – основные причины сильного измельчения горных пород, образования достаточно мощного слоя мелкозема. Почвы имеют глубокий профиль, выщелочены и оподзолены в верхних горизонтах, обогащены кремнеземом и органикой. Рельеф формируется крипом и эрозией. Коренные горные породы выходят на дневную поверхность только на выступах гор. Глубина рыхлых пород наибольшая – на низменных равнинах и в долинах рек и наи­меньшая – на возвышенностях и горах. Преобладающий тип растительности – лесные древесные сообщества – хвойные, смешанные, широколист­венные, а в горах – альпийские луга и лесолуга. На равнинах распростране­ны болота, иногда с мощной толщей иловатых и торфяных отложений.

Для гумидного климата характерны густая гидросеть и энергичная эрозия.

Тропический климат характеризуется жарой, дождливостью в сочета­нии с коротким сухим сезоном. Он развит в Южной и Центральной Амери­ке, Южной Мексике, Южной Флориде, Кубе, Западной Индии, Северо-Западной Азии. Осадки свыше 1500-2 000 мм/год, средние температуры января и июля одинаковые – от +21 до +32 °С. Доминирует химическое вы­ветривание как результат обильных осадков и высокой температуры.

Остаточные почвы этого региона содержат высокие концентрации оки­слов алюминия и железа, которые в некоторых случаях разрабатываются как руды. Тропические почвы, как латериты, так и бокситы, не пригодны для сельскохозяйственного производства. Известковые горные породы об­разуют живописные формы рельефа: иглообразные шпили, крутые кониче­ские горы. Они вырабатываются из быстрорастворимых в угольной кислоте карбонатов кальция.

Растительностью тропического региона являются многопородные вечно­зеленые и листопадные влажные леса, лесолуга, высокотравные саванны.

Основные выводы.

1. Атмосфера и ее климатический режим – неотъемлемые компоненты ПТК, влияющие на все другие компоненты, в том числе и литогенную основу.

2. Под ландшафтными зонами следует понимать зональные сочетания ландшафтов и ландшафтных районов с их природными рубежами. Пред­ставление о том, что «ландшафтные зоны» - это зоны ландшафтов, разви­вал Л.С. Берг (1947).

3. Природные, в том числе и климатические рубежи, определяются всеми взаимодействующими компонентами ПТК при ведущей роли лито-генной основы. Климатические границы всегда сочетаются с границами ПТК. Они достаточно линейны и не носят характер расплывчатых пере­ходных полос.

4. В «чистом виде» ландшафтные зоны (тундра, тайга, степь, пустыня) встречаются относительно редко. В структуре ПТК часто встречаются ком­плексы различных зональных типов, образующие структуру ПТК различно­го таксонометрического ранга.

5. Широтная климатическая дифференциация сочетается с долготной и направляется литогенной основой Земли.