ПОЯСА ФИЗИКОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ

ПОЯСА ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ, наиболее крупные зональные подразделения географической оболочки. Каждому П. ф.-г. свойственны особый режим тепла и влаги, свои воздушные массы, особенности их циркуляции и как следствие этого своеобразная выраженность и ритмика биогеохимических и геоморфологических процессов, вегетации растительности, миграции животных, круговорот веществ и др. В зависимости от климатич. факторов, главным образом соотношения тепла и влаги, от сезона к сезону внутри каждого П. ф.-г. выделяются сектора и географические зоны. Смена поясов, секторов, широтных и вертикальных зон происходит от экватора к полюсам и от подножий гор к их вершинам (уменьшение тепла), а также от стационарных областей низкого атм. давления с фронтально-циклонич. активностью и обильными осадками к областям с высоким атм. давлением, где господствуют антициклональное состояние погоды и аридные ландшафты. Для сопоставления тепла и влаги используются различные показатели темп-ры и осадков или радиационного баланса и коэффициента увлажнения (или сухости), выведенного из отношения кол-ва тепла и ср. годовой суммы осадков. Для выяснения гидротермических условий дифференциации ландшафтов предпочтительнее использовать отношение валового (продуктивного) увлажнения W (за год в мм) к радиац. балансу R (в ккал/см² -год). При гидротермич. коэффициенте (ГТК)

W/R больше 10 развиваются лесные ландшафты, менее 7 - травянисто-кустарниковые ландшафты, в диапазоне ГТК от 7 до 10 располагаются переходные ландшафты (см. табл.). Эта закономерность проявляется во всех П. ф.-г., кроме полярных, субарктических и субантарк-тических; в последних прежде всего ощущается острый недостаток тепла (R ниже 20 ккал/см²-год) и различия в увлажнении отступают на второй план.

Гидротермические показатели основных типов ландшафтов (по А. М. Рябчикову)

™(т)

Основные зональные типы ландшафта

Меньше 2

Пустыни

2-4

Полупустыни

4-7

Сухие саванны, степи, субтропические и тропические кустарники

7-10

Саванны, прерии, лесостепи, тропические редколесья

10-13

Тайга, смешанные и широколиственные леса , субэкваториальные и тропические муссонные леса, лесоса ванны, субтропические леса с летним и зимним увлажнением

13-20

Гилей (и экваториальные болота), постоянно влажные леса, гемигилеи, лесотундры, тундры и полярные пустыни

На суше выделяют: 1 экваториальный пояс и по 2 субэкваториальных, тропических, субтропических, умеренных, субполярных (субарктический и субантарктический), полярных (арктический и антарктический) (карту см. т. 9, вклейка к стр. 481).

Аналогичные географич. пояса прослеживаются и в Мировом океане (хотя там они обычно выражены менее отчётливо вследствие подвижности водной массы), причём их положение определяется: теплом, испарением, облачностью, солёностью и плотностью воды, к-рые в основном являются функцией радиационного баланса; господствующими ветрами и мор. течениями; вертикальной циркуляцией воды, содержанием в ней кислорода, планктона и высших организмов. Обычно эти условия изменяются с широтой постепенно, а мор. течения в соответствии с силой Кориолиса и очертаниями берегов выходят за пределы поясов господствующих ветров и оказывают существенное влияние на характеристики др. поясов. Поэтому для определения границ географич. поясов в океане более важное значение имеют природные рубежи: линии конвергенции (сходимости) осн. водных масс, кромки многолетних (летом) и сезонных (зимой) льдов в приполярных областях, широтные оси центров высокого и низкого давлений.

Экваториальный пояс суши характеризуется высоким радиационным балансом - от 70 до 90 ккал/см² • год. Ср. месячные темп-ры воздуха на уровне моря колеблются от 24 до 27 °С. Валовое увлажнение (т. е. осадки минус поверхностный сток) 1400 мм в год; гидротермич. коэффициент достигает 20. Сезонная ритмика не выражена. Речная сеть густая, реки постоянно многоводны. Грунтовые воды ультрапресные и лежат близко к дневной поверхности. Биогео-химич. процессы исключительно интенсивны круглый год, что проявляется в образовании мощной коры выветривания, особых типов почв и растительности. Зона экваториальных лесов (тлей) характеризуется богатством флористич. состава и высокой продукцией фитомассы (40-50 т/га сухого вещества). Растительный опад полностью минерализуется. Развиваются красно-жёлтые ферраллит-ные и заболоченные почвы. В животном мире преобладают растительноядные формы, ограничено число хищников, отмечается обилие птиц, пресмыкающихся и насекомых.

В океанич. р-нах экваториального пояса радиационный баланс в среднем равен 115 "кал/см²-год. Господствует экваториальный воздух, большая облачность, обильны конвективные и фронтальные дожди (осадков св. 2000 мм в год). Ср. месячная темп-pa воздуха 28 °С. Влажный воздух затрудняет испарение. Темп-ра воды достигает 27-28 °С. Поверхностные воды имеют солёность несколько ниже среднеокеанической (35°/₀₀) - около 34°/₀₀. В зоне пассатной конвергенции при вост. переносе воздуха в экваториальном поясе возникает компенсационное зап. противотечение. На границах с тропич. поясами значительна турбулентность воды, что способствует её обогащению кислородом. Фауна исключительно разнообразна (до 40 тыс. видов) и довольно обильна по кол-ву (зоопланктона более 100 мг/м³). В экваториальном, субэкваториальных и тропических поясах при темп-ре воды выше 18,5 °С на глубине до 30-45 м развиваются коралловые постройки.

В субэкваториальных поясах суши происходит сезонная смена сухого тропического (пассат) и влажного экваториального (муссон) воздуха при постоянно высоких темп-рах. Радиационный баланс 70-75, а на побережьях до 80 ккал/см²*год. Реки се-зонно многоводны, интенсивный склоновый сток, сильная эрозия.

При гидротермич. коэффициенте, равном 10, на красных альферритных почвах развиваются лесосаванны и высокотравные саванны, при 10-13 - на феррал-литных почвах муссонные леса, при 7 -10 - типичные саванны на красно-бурых почвах, ниже 7 - сухие саванны на красновато-бурых почвах. Годовая продукция растительности в муссонных лесах 20-35 т/га, в типичных саваннах 12 т/га, в сухих саваннах 5-7 т/га сухого вещества. Ныне более половины терр. муссонных лесов и саванн распахано и застроено. В составе животного мира наиболее характерны жвачные парнокопытные, хищные, грызуны, термиты, двукрылые и перепончатокрылые насекомые.

В океанич. р-нах субэкваториальных поясов радиационный баланс в среднем 120 (местами до 140) ккал/см²*год. Устойчивые пассаты вызывают восточные пассатные течения. В западных частях океанов экваториальный пояс воздушной и водной конвергенции летом Сев. полушария разрывается. Юж. пассат и Южное пассатное течение перетекают в Сев. полушарие, утепляя его и усиливая муссон. Ср. темп-pa воды 25 ^ОС. Слабое вертикальное перемешивание воды определяет недостаток в ней кислорода и низкое содержание планктона (зоопланктона 50-70 мг/м³). Солёность воды близка к нормальной. При разрыве экваториального пояса и конвергенции пассатов обоих полушарий возникает внутри-тропич. фронт с циклонич. деятельностью и штормами.

Для тропических поясов суши характерны пустынные и полупустынные ландшафты. Только вост. секторы материков заняты влажными тропич. муссонными лесами и редколесьями. Радиационный баланс составляет 60-70 ккал/см² -год. Ср. темп-ра самого холодного месяца не ниже 10 °С, самого тёплого 30-35 °С. На В. хорошо выражены влажный и сухой сезоны. Речная сеть преим. редкая. В период дождей - бурные короткие паводки, в засуху - длительное маловодье. Грунтовые воды лежат обычно глубоко и нередко засолены.

В зап. и центр, аридном секторе этих поясов осадков 50-200 мм в год, гидро-термич. коэффициент не выше 4. Из-за недостатка влаги кора выветривания маломощна, продукция биомассы ничтожна. В полупустынях прирост растительной массы ок. 4 т/га в год, в пустынях меньше 2 т/га в год. Биомасса корневой части значительно больше надземной. В кратковременные сезоны дождей напряжённость биохимич. процессов очень высокая (эфемеры). Физич. выветривание преобладает над химическим.

К вост. периферии материков пустыни через полупустыни, кустарники и редколесья сменяются летне-влажными муссонными тропич. лесами, к-рые по режиму тепла и увлажнения мало отличаются от субэкваториальных муссонных лесов. Соответственно происходит смена почвенного ряда от серо-жёлтых скелетных почв тропич. пустынь через серо-коричневые почвы полупустынь и красно-коричневые почвы редколесий к красным альферрит-ным (иногда оподзоленным аллитным) почвам под муссонными лесами.

В животном мире тропич. поясов преобладают жвачные парнокопытные, нек-рые хищные (гиены, лисицы), птицы, грызуны; много пресмыкающихся.

Океанич. р-ны тропич. поясов характеризуются преобладающим антицикли-нальным состоянием погоды. Радиационное тепло (R ок. 100 ккал/см² *год) расходуется на нагрев воды до 20 °С и интенсивное испарение, к-рое повышает солёность до 37°/₀₀ (в замкнутых морях до 42°/₀₀). Вертикальная циркуляция вод слабая. В воде очень мало кислорода и планктона. Разнообразные морские организмы в количественном отношении малочисленны. Содержание зоопланктона 25 мг/м³.

Субтропические пояса характеризуются радиационным балансом от 50 до 60 ккал/см² -год, сезонным чередованием умеренного и тропич. воздуха и сложной системой ландшафтных зон, связанной с различным увлажнением. Гидротермич. коэффициент колеблется от 2 (пустыни) до 12 (муссонные леса на вост. периферии материков). Сумма активных темп-р 4000-6000°; ср. темп-ра самого холодного месяца выше 4 °С, однако возможны небольшие морозы. У мн. растений наблюдается короткий период вегетационного покоя. Хорошо выражена секторность: на З.- средиземноморские леса и кустарники на коричневых и серо-коричневых почвах, зимнее увлажнение, постоянная гидрографич. сеть развита слабо; в центре материка -полупустыни и пустыни, с серо-бурыми почвами и серозёмами, скудный эпизодич. сток; на В.- муссонные леса на желтозёмах и краснозёмах, летнее увлажнение, гидрографич. сеть развита хорошо. Субтропич. леса сильно сведены, замещены вторичными кустарниковыми (маквис, гарига, шибляк) или культурными (поля, сады) типами растительности.

В океанических р-нах субтропического пояса радиационный баланс составляет 75 ккал/см²-год при небольших колебаниях ср. месячных темп-р воздуха (январь 12 °С, июль 20 °С). Зимой господствует умеренный воздух, зап. перенос и циклонич. дожди; летом - тропич. воздух, антициклональное состояние погоды, неустойчивые ветры, а по вост. периферии материков - устойчивые юго-вост. ветры (внеэкваториальный муссон). Ср. темп-pa воды в Сев. полушарии 16°, в Южном - 15 °С. Высокое летнее испарение повышает солёность воды до 36°/₀₀, а в замкнутых морях, напр, в Средиземном м., до 38°/оо. Слабое перемешивание океанич. вод уменьшает содержание кислорода и планктона (в частности, зоопланктона 50-100 мг/м³), что определяет небольшие рыбные запасы.

Умеренные пояса суши имеют чёткую сезонность теплового режима с продолжит. зимним периодом, что обусловливает сезонную ритмику растительности и др. биохимич. процессов. Радиационный баланс от 20 до 50 ккал/см²*год, гидротермич. коэффициент от 3 до 12. Господствует зап. перенос умеренного воздуха и циклональная циркуляция. Преобладает весенне-осенний сток поверхностных вод, и только на вост. побережьях ещё сохраняются (но уже ослабевают по сравнению с субтропиками) летние муссонная циркуляция, осадки и сток. Суммы активных темп-р (1500-4000 °) благоприятствуют произрастанию хвойных и листопадных лесов.

В сев. умеренном поясе различия между секторами выражены хорошо. В сев. частях приокеанич. секторов преобладают смешанные леса преим. на подзолистых почвах, в южных - широколиственные леса на бурых лесных почвах и прерии с чернозёмовидными почвами. В континентальном секторе спектр зон весьма обширен. С С. на Ю. располагаются: тайга с подзолистыми почвами, смешанные леса на дерново-подзолистых почвах, лесостепи с серыми лесными почвами под дубравами и оподзоленными чернозёмами под луговыми степями, типичные степи на чернозёмах, юж. сухие степи с каштановыми почвами, полупустыни с серо-бурыми почвами и пустыни на серозёмах. Вследствие значит. гидротермич. отличий сев. таёжной части сев. умеренного пояса от южной с открытыми лесостепными и степными пространствами первую иногда выделяют в самостоят. бореальный пояс. Равнинные территории юж. части умеренного пояса более чем наполовину распаханы и застроены. Средняя продуктивность зерновых культур составляет ок. 5 т сухого вещества с 1 га. Фауна отличается относит. бедностью и однородностью, преобладанием лесных и степных форм.

Над океаном значение радиационного баланса от 20 ккал/см² *год на С. до 60 ккал/см²*год на Ю. Климат характеризуется сравнительно тёплой зимой (2,7 °С) и прохладным летом (15 °С). Это пояса активной циклонич. деятельности, штормов, густой облачности и обильных осадков (1000-2000 мм в год). Превышение атм. осадков и речного стока над испарением обусловливает низкую солёность вод (ок. 33°/оо). Интенсивная турбулентность воды способствует обогащению её кислородом и планктоном. Кол-во зоопланктона превышает 200 мг/м³ (местами до 500 мг/м³). Богатые рыбные промыслы дают ок. ²/₃ мирового улова рыбы.

В субарктич. и субантарктич. поясах суши большую часть года господствует арктич. (антарктич.) воздух. Радиационный баланс не более 20 ккал/см²*год. Сумма активных темп-р ниже 500 °С, вегетационный сезон длится 1,5-2 мес. Леса отсутствуют. Среди травянисто-кустарниковой и мохово-ли-шайниковой растительности преобладают ксероморфные многолетники на тундрово-глеевых почвах. Биогеохимич. процессы протекают медленно. Многолетняя мерзлота препятствует циркуляции воды и миграции элементов, способствует заболачиванию. Ежегодный прирост растительности в лесотундре 3,5, а в тундре ок. 2 т/га. Животный мир субарктич. пояса беден видами, отсутствуют или почти отсутствуют целые группы: пресмыкающиеся, земноводные, прямокрылые насекомые и пр. В то же время нек-рые виды представлены большим числом особей (ряд двукрылых, шмели, лемминги, сев. олени). Летом много водоплавающих птиц.

Границы субполярных поясов в океане фиксируются кромками многолетних (полярная граница) и сезонных льдов. Радиационный баланс 20-30 ккал/см² • год. Остаток летнего тепла после таяния льда идёт на испарение и нагрев воды до 5 °С. От центров низких давлений в зап. переносе воздуха отходят серии циклонов. Интенсивная турбулентность воздуха и воды, обильные осадки. Солёность воды 33-34°/оо. Вода богата кислородом, а длинный световой день летом благоприятствует развитию планктона. Содержание зоопланктона 200 мг/м³. Это привлекает сюда косяки рыб, стаи птиц и даже китов, ныне сильно истреблённых.

Арктические и антарктические пояса суши характеризуются очень низким значением радиационного баланса - 5-7 ккал/см²-год. Почти всё летнее тепло расходуется на частичное таяние снега, мерзлоты (льда), испарение и турбулентность воздуха. 10-11 мес в году темп-pa воздуха отрицательная. Вода - важнейший источник жизни и др. природных процессов -находится в твёрдом состоянии. Только в разгар лета темп-pa воздуха в арктич. поясе поднимается до 5 °С. Биохимич. процессы крайне ограничены, что почти исключает развитие высших растений. Доминируют мхи и накипные лишайники. Летом темп-pa часто переходит через 0 °С. Это способствует морозному выветриванию и образованию полигональных форм в деятельном слое многолетней мерзлоты.

В р-нах активного взаимодействия арк-тич. (антарктич.) и морского умеренного воздуха осадков в твёрдом виде выпадает больше, чем их расходуется на испарение, таяние и сток. От ледникового периода сохраняются и развиваются материковые льды, покрывающие ок. 11% (16,3 млн. км²) суши, объёмом 30 млн. км³(или 27 млн. км³ воды).

В Антарктиде зафиксированы абс. минимумы темп-ры воздуха на Земле (-88,3 °С на станции "Восток"). Годовая темп-pa материковых льдов в Антарктике опускается до -56 °С, в Гренландии до -11 °С, а темп-pa морских льдов до -8,6 °С. Менее суровый климат Арктики (и вообще Сев. полушария) связан с переносом части тепла из тропиков Юж. полушария в Северное посредством циркуляции атмосферы и особенно морских течений. В Юж. полушарии нет таких мощных тепловых течений, как Гольфстрим и Куросио. По наблюдениям сов. дрейфующих станций "Северный полюс", радиационный баланс в центре Арктич. бассейна 2-5 ккал/см²-год. Это тепло целиком расходуется на частичное таяние льда и испарение. Ср. темп-pa июля ок. О °С, в январе - 30 °С.

Лит.: Берг Л. С., Географические зоны Советского Союза, т. 1 - 2, М., 1947-52; Исаченко А. Г., Основы ландшафтове-дения и физико-географического районирования, М., 1965; Калинин Г. П., Проблемы глобальной гидрологии, Л., 1968; Григорьев А. А., Типы географической среды, М., 1970; Калесник С. В., Общие географические закономерности Земли, М., 1970; Мильков Ф. Н., Ландшафтная сфера Земли, М., 1970; Будыко М. И., Климат и жизнь, Л., 1971; Рябчиков А. М., Структура и динамика геосферы, её естественное развитие и изменение человеком, М., 1972. А. М. Рябчиков.