Азональность, секторность и системы ландшафтных зон

Еще В. В. Докучаев не мыслил себе природные зоны в виде идеально

правильных полос, ограниченных параллелями. Он говорил, что природа — не математика, и зональность — это лишь схема, или закон. Впоследствии, по мере более подробного исследования ландшафтных зон, обнаружилось, что они далеко не всегда имеют вид сплошных полос и нередко разорваны; одни зоны (например широколиственных лесов) развиты только в периферических частях материков, другие (например пустыни, степи), напротив, тяготеют

к внутренним районам; границы зон местами приобретают направление, близкое к меридиональному (например в центре Северной Америки). Наконец, в пределах одной и той же зоны могут наблюдаться большие физико- географические контрасты (сравните, например, тайгу в Западной и Восточной Сибири), а в горах широтные зоны как будто вовсе исчезают: вместо них появляются зоны вертикальные (или высотные пояса).

Подобные факты поставили некоторых географов в тупик; в 30-е годы появились высказывания о том, что зональность — это вовсе не всеобщий географический закон, а лишь частный случай, характерный для отдельных

равнин, и что ее научное и практическое значения преувеличены.

В действительности же различного рода нарушения или отклонения широтной зональности не опровергают ее универсального значения, а лишь говорят о том, что она проявляется неодинаково в различных условиях — на суше и в океане, на равнинах и в горах, в приокеанических и внутриконтинентальных частях материков и т. д. Всякий природный закон по-разному действует в различных условиях. Даже простейший закон, гласящий о том, что вода закипает при 100° С, действует только при строго определенном давлении атмосферы. Стоит чуть изменить давление, и появятся «нарушения», или

«отклонения», которые тоже закономерны, но кажутся нам незакономерными

только до тех пор, пока мы не выяснили их причин.

В природе одновременно действует много законов. Факты, на первый взгляд не укладывающиеся в теоретическую модель зональности с ее строго широтными и сплошными зонами, свидетельствуют о том, что зональность — не единственная географическая закономерность и только ею невозможно объяснить всю сложную природу физико-географической дифференциации.

В ходе тектонического развития Земли ее поверхность дифференцировалась, она характеризуется не только зональными, но и азональными закономерностями, в основе которых лежит проявление внутренней энергии

Земли.

Самое главное выражение азональной дифференциации состоит в делении земной поверхности на материковые выступы и океанические впадины, т. е. на сушу и Мировой океан. Суша занимает 29 % поверхности, а океаны — 71 %, причем соотношения их очень неравномерны в разных частях эпигеосферы. Известно, что материки сосредоточены большей частью в северном («материковом») полушарии. В этом состоит одно из проявлений полярной асимметрии географической оболочки. В соответствии с большей материковостью северного полушария ландшафтные зоны суши выражены в нем полнее и типичнее, чем в южном.

В силу различия физических свойств твердой поверхности и водной толщи (различная теплоемкость и отражающая способность, неограниченные запасы воды и интенсивный теплообмен в океане) над ними формируются разные воздушные массы — континенталь-

ные и морские соответственно. Возникает континентально-океанический перенос воздушных масс, который как бы накладывается на общую (зональную) циркуляцию атмосферы и сильно ее усложняет. Достаточно напомнить о муссонах — мощных воздушных потоках, которые летом устремляются с океана на более нагретую сушу, а зимой — в обратном направлении.

Положение территории в системе континентально-океанической («азональной») циркуляции атмосферы становится одним из важных факторов физико-географической дифференциации. По мере удаления от океана в глубь материка, как правило, уменьшается повторяемость морских воздушных масс, возрастает континенталь ность климата, уменьшается количество осадков. Дополнительным фактором перераспределения тепла оказываются морские течения, обусловленные главным образом общей циркуляцией атмосферы, но в большой степени зависящие от расположения материков и их конфигурации. Там, где проходят холодные течения, поверхность океана ежегодно теряет до

2500 МДж/м2и более тепла, что превышает или равноценно затратам тепла на

испарение. В умеренных широтах Атлантического океана за счет теплого течения поверхность океана дополнительно получает более 1000, а местами более 3000 МДж/м2. Через циркуляцию атмосферы морские течения оказывают сильное влияние на температурные условия и увлажнение прилегающих частей континентов (в частности, холодные течения не только понижают температуру воздуха, но усугубляют сухость климата, что особенно ярко выражено в сферах влияния Перуанского, Бенгельского, Калифорнийского течений).

Температурный эффект континентально-океанического переноса воздушных масс особенно резко выражен зимой, когда суша сильно выхолаживается и над материками возникают сезонные максимумы давления. В это время приокеанические районы, подверженные вторжениям морских воздушных масс (главным образом западная периферия материков в поясе западного переноса), значительно теплее внутриконтинентальных территорий. Так, разница между средними январскими температурами западной Скандинавии и внутригорных впадин Северо-Востока Сибири, лежащих на одной параллели, достигает 47° С (рис. 11). Летом в глубине материка теплее, но различие не так велико; например, в Центральной Якутии на 4 — 5° С теплее, чем на западном побережье Скандинавии.

Обобщенное представление о степени океанического влияния на температурный режим материков дают показатели континентальности климата. Существуют различные способы количественного выражения континентальности. Наиболее удачный показатель предложил Н. Н. Иванов в

1959 г. Этот показатель рассчитывается по формуле

Рис. 11. Изменения климата по долготе в таежной зоне (разрез по паралле-

ли 64° с. ш.):

tи — средняя температура июля, tя — средняя температура января, r — годовое

количество осадков. Пунктирные линии проведены в горных областях

где К — континентальность в процентах от средней планетарной величины (которая принята за 100 %); Аг — годовая амплитуда температуры воздуха; Ас

— суточная амплитуда температуры воздуха; Д, — недостаток относительной

влажности воздуха в самый сухой месяц; f — широта пункта.

Весь диапазон континентальности климата для земного шара разбит автором

на 10 ступеней (или поясов континентальности):

	Климат	К, %
1.	Крайне океанический	менее 48
2.	Океанический	48-56
3.	Умеренно-океанический	57-68
4.	Морской	69-82
5.	Слабо-морской	83-100
6.	Слабо-континентальный,	100-121
7.	Умеренно-континентальный	122-146
8.	Континентальный	147-177
9.	Резко континентальный	178-214
10.	Крайне континентальный	более 214

На схеме обобщенного континента 1(рис. 12) пояса континентальности климата располагаются в виде концентрических полос неправильной формы вокруг крайне континентального ядра. Последнее расчленено относительно менее континентальной экваториальной зоной на два массива (в каждом полушарии). На любой широте континентальность климата изменяется в широких пределах.

Рис. 12. Пояса континентальности на обобщенном континенте:

1 — 10 — пояса континентальности климата по Н. Н. Иванову

Из общего количества осадков, выпадающих над материками, равного 103 тыс. км3/год, адвективные осадки составляют 37 тыс. км3/год, а 66 тыс. км3/год выпадает за счет испарения с суши. По мере продвижения в глубь суши морские воздушные массы теряют влагу, оставляя большую часть ее на периферии материков, в осо-

1 На схеме изображена вся суша (без Антарктиды), собранная в единый массив путем

суммирования площадей материков по широтным поясам.

бенности на обращенных к океану склонах горных хребтов. В пределах тайги наблюдаются 3 — 4-кратные различия в количестве осадков между приатлантическими и внутриматериковыми ландшафтами (см. рис. 11). Еще контрастнее ситуация в субтропических и тропических широтах: обильные муссонные осадки на востоке и крайняя сухость в центральных и западных областях, подверженных воздействию континентального пассата.

Кроме тепла и влаги с воздушными потоками из океана на сушу поступают различные соли. Этот процесс, названный Г. Н. Высоцким импульверизацией, служит важнейшей причиной засоления многих аридных областей.

Ландшафтно-географические следствия континентально-океанической

циркуляции воздушных масс чрезвычайно многообразны. Уже давно было замечено, что по мере удаления от океанических побережий в глубь материков происходит закономерная смена растительных сообществ, животного населения, почвенных типов. В. Л. Комаров в 1921 г. назвал это явление меридиональной зональностью. В настоящее время принят термин секторность. Сектор-ность — такая же всеобщая географическая закономерность, как и зональность. Между ними заметна некоторая аналогия. Однако если в широтно-зональной смене природных явлений важную роль играют как теплообеспеченность, так и увлажнение, то главным фактором секторности служит увлажнение. Запасы тепла изменяются по долготе не столь существенно, хотя и эти изменения играют определенную роль в дифференциации физико-географических процессов.

В. Л. Комаров считал, что следует различать на материках три

«меридиональные зоны» — западную, центральную и восточную. Впоследствии А. И. Яунпутнинь разделил подобным же образом материки на три физико-географических сектора. При более внимательном изучении

секторности оказалось, что в разных широтных поясах она выражена

неодинаково. Наиболее полный спектр секторных переходов наблюдается в умеренных широтах Евразии, что обусловлено огромной протяженностью суши (почти на 200 по долготе) и особенностями циркуляции атмосферы. Благодаря постоянному притоку океанических воздушных масс на западе, господству континентального воздуха в Восточной Сибири и Центральной Азии и муссонной циркуляции на восточной периферии материка здесь хорошо выражены три основных долготных сектора. Однако в силу наличия как бы ступенчатых переходов между ними намечается несколько отчетливых промежуточных секторов, так что общее число секторов составляет не менее семи (рис. 13).

В поясе пассатов, где господствуют ветры с восточной составляющей, пустыни простираются от центра материка вплоть до западных побережий и влажный западный приокеанический сектор выпадает. Только на восточной окраине суши благодаря муссонам появляются лесные ландшафты. Таким образом, секторная структура тропиче-

Рис. 13. Схема зонального и секторного деления суши (обобщенного континента).

Секторы: I — западные приокеанические, II — восточные приокеанические, III— слабо и умеренно континентальные переходные, IV — континентальные типичные, V — резко и крайне континентальные. Ландшафтные зоны: 1 — лесотундровая, 2 — приокеаническая лесо луговая, 8 — суббореальная широколиственнолесная, 4 — влажносубтропическая лесная, 5 — средиземноморская, б — субтропическая степная и лесостепная, 7 — влажнотропическая и субзкваториальная лесная, 8— степная и полупустынная умеренного пояса южного полушария, 9 — влажнолесная умеренного пояса южного полушария. Сплошные линии — границы зон, пунктир— границы секторов

ского пояса резко асимметрична и контрастна. Кроме двух основных секторов можно выделить промежуточный континентальный сектор с преобладанием саванновых ландшафтов.

В субтропических широтах секторная дифференциация имеет переходный

характер, но ближе, пожалуй, к тропической. В субэква-

ториальных и экваториальных широтах секторность выражена слабее, но отнюдь не исчезает. Для экваториальной зоны характерен слабый горизонтальный перенос воздушных масс; благодаря мощной конвекции над сушей выпадают обильные осадки. Однако и здесь имеются области с пониженным увлажнением и повышенной континентальностью климата (Восточная Африка).

В полярных областхх секторные физико-географические различия мало проявляются вследствие господства довольно однородных воздушных масс, низких температур и избыточного увлажнения.

Между зональностью и секторностью существуют сложные соотношения и в

определенной степени взаимообусловленность. Было бы неверным трактовать секторность как просто долготную дифференциацию. Дело в том, что континентально-океанический обмен воздушных масс может иметь не только долготную, но и широтную (или субширотную) направленность. В тех случаях, когда морские воздушные массы поступают на сушу с севера или с юга, эффект секторности накладывается на зональность, усиливая или ослабляя скорость зональных смен ландшафтов.

Так, охлаждающее действие Северного Ледовитого океана выражается в сильном понижении летних температур на северной окраине Евразии и Северной Америки. Широтный температурный градиент в пределах тундры в

10 — 20 раз выше, чем в пределах тайги, летние изотермы располагаются почти параллельно береговой линии, да и сама южная граница тундры в общих чертах повторяет очертания северных побережий материка. Это говорит о том,

что хотя тундра— явление бесспорно зональное, ее южные пределы (как и

северная граница тайги) в значительной мере обусловлены влиянием

холодного океана.

Иная картина наблюдается на юго-востоке Азии, где пассат с Индийского океана, по существу превращаясь летом в океанический муссон, проникает далеко к северу от экватора и приносит теплый и влажный воздух, который

оттесняет тропические пустыни и вызывает продвижение к северу влажных

тропических лесов и саванн (см. рис. 13).

Чаще, однако, секторная дифференциация направлена вкрест простирания широтных ландшафтных зон, т. е. сектора секут различные зоны. Следствием этого обстоятельства является то, что каждая зона претерпевает более или менее существенные трансформации при переходе из одного сектора в другой. Примером может служить таежная зона Евразии, которая представлена специфическими «отрезками» в умеренно-континентальном Восточно- Европейском секторе, типично континентальном Западно-Сибирском, крайне континентальном Восточно-Сибирском и т. д. Другой пример — лесостепная зона в Восточно-Европейском и Западно-Сибирском секторах. Для многих зон границы секторов оказываются и вовсе непреодолимыми барьерами, так что их распространение ограничено строго определенными секторами, например субтропическая влажнолесная зона

приурочена к Восточно-Азиатскому муссонному сектору, а зоны пустынь не

выходят за пределы резко континентальных секторов.

Ландшафтные зоны остаются непрерывными в тех случаях, когда на протяжении определенной широтной полосы сохраняются однотипные условия теплообеспеченности и увлажнения; секторные изменения континентальности климата выражаются в формировании долготных (секторных) вариантов зоны (как это имеет место в тайге). Если же в одной широтной полосе с одинаковой теплообеспеченностью наблюдаются резкие изменения увлажнения от сектора к сектору, происходит смена зон, и в этом случае широтная полоса складывается из разных зон — аналогов по теплообеспеченности.

римером может служить «цепочка» субтропических зон, вытянутых приблизительно между 30 и 40° с. ш.: средиземноморская, западный отрезок субтропической семиаридной переходной зоны (с лесостепными, степными, полупустынными ландшафтами), субтропическая пустынная, восточный отрезок семиаридной переходной зоны и субтропическая влажнолесная зона (см. рис. 13).

Поскольку протяженность секторов по долготе в ряде случаев накладывает

ограничения на распространение ландшафтных зон, такие зоны оказываются

«укороченными», вплоть до того, что «длина» (т. е. долготная протяженность) оказывается у них короче «ширины» (широтной протяженности). Хрестоматийный пример— степная зона Северной Америки, о которой нередко говорят как о «меридиональной зоне». В действительности это, конечно, «нормальная» широтная зона, но она стеснена на западе и на востоке границами внутриматерикового сектора (а на западе еще и горным барьером). В еще большей степени видимость «меридиональной» зоны присуща полупустыням Южной Америки, но эта зона «не виновата» в том, что материк Южной Америки здесь выклинивается к югу, оставляя для полупустынь слишком узкую полосу суши.

Подытоживая сказанное о взаимоотношениях между зонально-стью и секторностью, следует признать наличие не одной, а нескольких систем ландшафтных зон. Под системой зон имеется в виду непрерывный ряд

ландшафтных зон («зональный спектр»), присущий тому или иному

долготному сектору суши. Прежде всего различаются ряды континентальные и приокеанические. Первым присущи зоны пустынь разных поясов, полупустынь, степей; в других зонах наблюдаются черты сухости и континентальности (таежной зоне здесь свойственны крайне суровая зима, развитие многолетней мерзлоты, светлохвойных лиственничных лесов, признаки остепнения). Для приокеанических систем типичны лесные зоны разных широтных поясов. При этом западный и восточный ряды зон существенно различаются между собой. Восточная периферия материков отличается наиболее обильным и равномерным по широте увлажнением, тогда как на западе резко выражен аридный участок в тропических

широтах; еще контрастнее и в целом ариднее широтный ряд увлаж-

нения в континентальных секторах (рис. 14) 1.

Отмеченные особенности зональных спектров отчетливо проявляются в различных физико-географических показателях и процессах, например в испаряемости (рис. 15), запасах фитомассы (рис. 16) и биологической продуктивности (рис. 17).

Рис. 14. Зональные изменения го-

Рис. 15. Зональное изменение годовой в«-

дового коэффициента увлажнения Высоцкого — Иванова (К) в разных секторах Евразии и Северной Африки. Секторы. 1 приатлантические, 2— континентальные

личины испаряемости (Е) в разных секторах

Евразии и Северной Африки.

Секторы: 1 — приатлантические, 2 — прити-

хоокеанские, 3 — континентальные

Между тремя основными системами ландшафтных зон естественно существуют постепенные переходы, причем в переходных секторах чаще всего наблюдаются наиболее сложные наборы зон за счет клинообразного

«переслаивания» зон, присущих как континентальному ряду, так и приокеаническому. Так, в умеренно-континентальный сектор Восточной Европы, где расположена Русская равнина, с запада заходят, постепенно сужаясь, подтаежная и широколи-

1На рис. 14 кривая коэффициента увлажнения в притихоокеанском секторе не показана, так как ее широтные различия очень невелики (большей частью колеблются в пределах 2,0 — 3,0) и сильно затушевываются местными орографическими влияниями.

Рис. 16. Зональное изменение запасов фитомассы в разных секторах Евразии и Северной Африки

Рис. 17. Зональное изменение про- дуктивности растительного покрова в разных секторах Евразии и Северной Африки. Обозначения те же, что на рис. 15

ственнолесная зоны (последняя выклинивается на Урале), а с востока — зоны лесостепи, степи и полупустыни, присущие континентальным секторам и постепенно сходящие на нет в западном направлении (см. рис. 13). Рассматривая кривые зонального распределения различных показателей (см. рис. 8 — 10, 14 — 17), можно заметить, что их широтные градиенты меняют свой знак, образуя «волны» на кривых. Иначе говоря, в ходе зональных явлений обнаруживается определенная пространственная ритмичность. При этом ритмичность различных показателей не однозначна, их максимумы и минимумы могут не совпадать. Далее, бросается в глаза неодинаковая выраженность

ритмов в разных системах зон: наиболее резко они выражены в континентальных рядах ландшафтных зон и сильно сглаживаются в восточном приокеаническом ряду.

В качестве общей закономерности следует отметить усиление активности природных процессов с увеличением увлажнения и ослабление — с его уменьшением на фоне возрастающей по направлению к экватору

теплообеспеченности. Хорошим показателем этой закономерности может

служить широтная кривая биологической продуктивности (рис. 17). Для нее типичны два максимума— главный на экваторе и вторичный в умеренных широтах — и резкий минимум в тропиках. Такой ход процессов хорошо прослеживается в приатлантической и континентальной системах зональности (в последней местами проявляется небольшая третья, субтропическая, волна повышенной интенсивности). В восточном приокеаническом ряду, где повсеместно нет недостатка во влаге, интенсивность функционирования геосистем довольно плавно растет от полюса к экватору, не обнаруживая каких-либо ритмов.