Широтная зональность.

Под широтной географической зональностью подразумевают закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и комплексов от экватора к полюсам. Явление географической зональности было сформулировано в конце 19 века В.В.Докучаевым. Им было создано учение о зонах природы, в котором зональность трактовалась как мировой закон. В.В.Докучаевым была высказана мысль о том, что каждая природная зона представляет собой закономерный природный комплекс, в котором живая и неживая природа тесно связаны и взаимообусловлены. На основе этого положения В.В. Докучаевым была создана первая классификация природных зон, которая впоследствии углублена и конкретизирована Л.С.Бергом. Дальнейшие исследования русских географов позволили сформулировать в 60-ые годы нашего века периодический закон географической зональности, который в географии играет ту же роль, что и периодическая таблица химических элементов Д.И. Менделеева в химии.

Периодический закон географической зональности, гласит, что общие свойства, которыми обладают географические зоны одного и того же типа периодически повторяются в различных географических поясах.

Периодический закон географической зональности опирается на учет трех тесно взаимосвязанных факторов:

- годового радиационного баланса,

- годовой суммы осадков,

- радиационного индекса сухости.

Годовой радиационный баланс –это разница между количеством тепла, поглощаемого поверхностью и количеством тепла, отдаваемого ею:

R = (I0 sinh + Д) (1- А) – Е,

где I0 sinh - прямая солнечная радиация, Д - рассеянная солнечная радиация, А - альбедо поверхности, Е - эффективное излучение.

Годовая сумма осадков (i) определяется как сумма месячных осадков за год.

Радиационный индекс сухости (К) представляет собой отношение радиационного баланса к годовой сумме осадков, умноженной на скрытую теплоту испарения (L).

K= R/Lxi

Радиационный индекс сухости отражает отношение полезного запаса радиационного тепла к количеству тепла, которое нужно затратить, чтобы испарить все атмосферные осадки в данном месте. Одно и тоже значение К повторяется в зонах, относящихся к разным географическим поясам, но имеющим близкие характеристики обеспеченности влагой. При этом величина К определяет тип ландшафтной зоны, а величина R- конкретный характер и облик зоны. Например, K больше 3 указывает на тип пустынных ландшафтов, но в зависимости от величины R т.е. от количества тепла, облик пустыни меняется: при R =0-50 ккал/см2 год - это пустыня умеренного климата, при R= 50-75 ккал-см2 год пустыня субтропическая и при R больше 75 ккал-см2 год - пустыня тропическая.

Если значений К близки к 1, это значит, что между теплом и влагой существует соразмерность: осадков выпадает столько, сколько может испариться. Такие условия обеспечивают биокомпонентам бесперебойность процессов испарения и транспирации, хорошие условия аэрации почв и грунтов, и создают условия максимально возможной при данной теплообеспеченности продуктивности ландшафтов.

Отклонения значений К в обе стороны создает диспропорции: при недостатке влаги (К больше 1) нарушается бесперебойное течение процессов испарения и транспирации, при избытке (К меньше 1) ухудшаются условия аэрации, и то и другое сказывается на биокомпонентах отрицательно. При фиксированных условиях увлажнения продуктивность растет по мере увеличения радиационного баланса.

Таким образом, периодический закон географической зональности устанавливает характерную черту зональности - периодичность и определяет ориентировочные количественные показатели для проведения границ ландшафтных зон.

Для уточнения положения границ ландшафтных зон принимают во внимание соотношения Р и Lхi из уравнения теплового баланса:

R = Lxi + Р

где Lxi -расход тепла на испарение, Р - расход тепла на турбулентные обмен между подстилающей поверхностью и атмосферой.

Отношение Р/Lxi определяют положение ландшафтных границ: соотношение 1:6 соответствует южной границе зоны тундры, соотношение 2:3 фиксирует  в умеренном поясе границу лесостепи и степи, 1:1 - степи и полупустыни, 2:1 - полупустыни и пустыни.

Таблица географической зональности (по М.И.Будыко)

Тепловая энергетическая база – радиационный баланс

Условия увлажнения – радиационный индекс сухости

Меньше 0 крайне избыточное увлажнение

От 0 до 1 –

От 1 до 2 (умеренно недостоточное увлажнение)

От 2 до 3 (недостаточное увлажнение)

 Более 3 (крайне недостаточное увлажнение)

Избыточное увлажнение

Оптимальное увлажнение

0 –1/5

1/5 –2/5

2/5 –3/5

3/5 – 4/5

4/5 – 1

Меньше 0 (высокие широты)

Вечный снег

От 0 до 50 ккал/см2 (южноарктические, субарктические и средние широты)

Арктическая пустыня

Тундра

Северная и средняя тайга

Южная тайга и смешан-

Ные леса

Листвен-

ный лес и лесостепь

Степь

Полупустыня умеренно-

го пояса

Пустыня умеренного пояса

От 50 до 75 ккал/см2 (субтропические широты)

Субтро-

пическая геми-

гилея

Дождевые субтропические леса

Жестколи-

 стные субтропи-

 ческие леса и кустарни-

 ки, листопад-

ные леса

Субтропи-

ческая полупустыня

Субтропическая пустыня

Больше 75 ккал/см2 (тропичес-

кие широты)

Районы преобла-

дания экваториальных лесных

болот

Сильно и средне переувлажненный (заболоченный) экваториальный лес

Экваториальный лес, переходящий в светлые тропические леса и лесные саванны

Сухая саванна, листопадные леса

Опустыненная саванна (тропическая полупустыня)

Пустыня тропическая

Зональность проявляется во всех компонентах географической оболочки и на Земле закону географической зональности подчиняется распределение:

· климатических показателей (температуры воздуха, воды, почвы, испарения и облачности, атмосферных осадков, давления (барический рельеф) и системы ветров, свойств воздушных масс) и климатов;

· гидрографической сети и гидрологических процессов,

· геохимических процессов (в том числе выветривания и почвообразования),

· типов растительности и жизненных форм растений и животных,

· скульптурных форм рельефа и отчасти осадочных пород

· ландшафтов, объединенных в систему ландшафтных зон.