3.1.3. Главные закономерности зональной дифференциации земной поверхности
Широтная зональность сказывается буквально на всех компонентах ландшафта. Однако степень ее проявления в разных компонентах ландшафта неодинакова и распределяется по убывающей в таком порядке: климат – растительность – животный мир – почвы – воды – рельеф – горные породы. Рассмотрим основные закономерности зонального распределения природных процессов и компонентов:
1) Зональность радиационного баланса;
Первым непосредственным результатом зонального распределения лучистой энергии Солнца является зональность радиационного баланса земной поверхности, вследствие чего отчетливо выделяются экваториальный, тропические, умеренные и полярные и др. географические пояса (всего 13).
Поступление солнечной радиации уменьшается от экватора к полюсам. В идеальном варианте – в соответствии со следующей закономерностью:
S = S0 cos a,
где S – количество солнечной радиации, поступающей к земной поверхности на конкретной широте;
S0 – количество солнечной радиации, поступающей на поверхность, перпендикулярную солнечным лучам;
а – широта места.
Теоретически следовало бы ожидать, что радиационный баланс максимален на экваторе, но этот максимум смещается на пространство между 20 и 30° с.ш. Причина: на этих широтах атмосфера наиболее прозрачна для солнечных лучей. А над экватором в атмосфере много облаков, которые задерживают, рассеивают и поглощают коротковолновую радиацию.
2) Зональность теплового баланса;
Вся лучистая энергия, которая достигает Земной поверхности, преобразуется в тепловую энергию. Основная закономерность в распределении тепла по земной поверхности – зональность – позволяет выделить тепловые (температурные) пояса. Выделяют семь тепловых поясов: жаркий, два умеренных, два холодных и два вечного мороза.
Тепловые пояса не совпадают с поясами освещения, образующимися по астрономическим законам, т.к. тепловой режим зависит не только от освещения, но и от ряда других факторов (схема 2).
Схема 2. Зональное распределение тепла на земной поверхности
Границами тепловых поясов являются изотермы. По обе стороны от экватора, приблизительно до 3° с.ш. и ю.ш., находится жаркий пояс, ограниченный годовой изотермой +20 0С (ареал распространения дикорастущих плодоносящих пальм. В средних широтах находятся умеренные температурные пояса, ограниченные изотермами +10 0С самого теплого месяца. С этими изотермами совпадает граница распространения древесных растений. Два холодных пояса лежат между изотермами +10 0С и 0 0С. Они в общих чертах совпадают с зонами тундр. Вокруг полюсов находятся пояса вечного мороза, в которых температура любого месяца ниже 0 0С. Здесь лежат вечные снега и льды.
3) Зональность воздушных масс и циркуляции атмосферы;
Важнейшие следствия неравномерного широтного распределения тепла – зональность воздушных масс и циркуляции атмосферы.
Под влиянием неравномерного нагрева и испарения формируются воздушные массы. Они различаются по плотности, влагосодержанию, температурным свойствам. Выделяют четыре основных зональных типа воздушных масс:
• экваториальные (теплые и влажные);
• тропические (жаркие и сухие);
• бореальные (прохладные и влажные);
• арктические или антарктические (холодные и сухие).
Неодинаковый нагрев и вследствие этого различная плотность воздушных масс вызывают их перемещение – циркуляцию (схема 3). Если бы Земля не вращалась, то нагретый воздух поднимался бы вверх от приэкваториальных широт и растекался к полюсам. То есть в северном полушарии постоянно дули бы северные ветры, а в южном – южные. Но отклоняющее действие вращения Земли (сила Кориолиса) вносит в эту схему существенные поправки. В результате в тропосфере образуется несколько циркуляционных зон:
• экваториальная (низкое давление, штили);
• тропическая (высокое давление, восточные ветры);
• умеренная (пониженное давление, западные ветры);
• полярная (высокое давление, восточные ветры);
еще по три переходных зоны – субарктическая, субтропическая, субэкваториальная. Всего 13 циркуляционных зон.
Схема 3. Распространение давления и ветров на земном шаре