Дифференциация природных комплексов

В теории географии можно с известной долей условности раз­личать три главных блока: 1) учение об эпигеосфере; 2) учение о территориальной дифференциации, куда относится и райониро­вание, играющее по существу роль связующего звена между все­ми тремя блоками; 3) учение о географических системах, одно­временно выполняющее функцию теории территориальной ин­теграции. Однако стройность этой схемы нарушается неизбежной необходимостью рассматривать раздельно природные и обществен­ные закономерности процессов, происходящих в эпигеосфере. Кроме того, перечисленные три блока (именно они лежат в осно­ве содержания данной главы) охватывают не всю географическую теорию и должны рассматриваться как ее первая часть; вторая часть включает комплекс теоретических вопросов, относящихся к географическим аспектам взаимодействия природы и общества (им посвящена гл. 4).

Эпигеосфера как глобальная геосистема

В конце XIX в. некоторые географы, среди них Ф. Рихтгофен, приблизились к представлению о том, что география имеет дело с особой, внешней, оболочкой планеты Земля. Впервые идею о на­ружной земной оболочке как предмете физической географии сформулировал П. И. Броунов в 1910 г. Но эта идея была оценена географами не сразу. Начало разработки учения о географической оболочке связано с трудами А.А.Григорьева, относящимися к 30-м гг. XX в. Первоначально он ввел термин физико-географиче­ская оболочка, но впоследствии, по предложению С. В.Калесника, в научный обиход вошел термин географическая оболочка. Как уже было отмечено ранее, многих советских географов этот тер­мин не удовлетворял вследствие определенной громоздкости, тавтологичности, трудности перевода на европейские языки. Пред­лагались различные синонимы, в том числе биогеосфера, биогеносфера, ландшафтная сфера, или ландшафтная оболочка. Последний термин использовал в своих более поздних работах С. В. Калесник, и этот синоним можно было бы признать наиболее удач­ным, если бы он не употреблялся одновременно в другом значе­нии — применительно к одному из ярусов географической обо­лочки, формирующемуся.в узком слое непосредственного кон­такта лито-, гидро- и атмосферы. В этой книге исполь­зуется наиболее краткий термин — эпигеосфера.

Нельзя не коснуться соотношений между понятиями эпигео­сфера и биосфера. Последнее получило широкое распространение в основном благодаря исследованиям В. И. Вернадского. В его тру­дах и особенно в работах некоторых его последователей, в частно­сти Ф.Я.Шипунова, биосфера трактуется не только как сфера распространения жизни и ее активной роли в преобразовании трех абиотических оболочек, но и как целостная организованная сис­тема, совпадающая по своей сущности, а также пространствен­ным пределам с эпигеосферой. Понятия эпигеосфера и биосфера следует признать тождественными; в термине «биосфера» содер­жится традиционный биоцентрический, или экологический, ак­цент в подходе к материальной системе, географической по сво­ему существу.

Эпигеосфера — наиболее сложная часть нашей планеты, где соприкасаются и взаимопроникают атмосфера, гидросфера и ли­тосфера. Только здесь возможно одновременное и устойчивое су­ществование вещества в твердом, жидком и газообразном состоя­ниях. В данной оболочке происходят поглощение, превращение и накопление лучистой энергии Солнца и наблюдается сложное вза­имодействие процессов, стимулируемых как солнечной, так и внутриземной энергией. Именно в этой части земного шара стало возможным возникновение и распространение жизни, которая, в свою очередь, явилась мощным фактором дальнейшего преобра­зования и усложнения эпигеосферы. Наконец, в пределах эпигеосферы появился человек, для которого она стала средой обитания и преобразовательной производственной деятельности.

Целостность эпигеосферы определяется взаимообусловленнос­тью ее компонентов, непрерывным вещественно-энергетическим обменом между ними, прогрессирующим усложнением в ходе исторического развития и эмерджентными свойствами. На опре­деленном этапе исторического развития в первичной абиотиче­ской эпигеосфере возникло живое вещество, а в результате его взаимодействия с косной материей в эпигеосфере образовались своеобразные биокосные тела и почва, играющая роль характер­нейшего географического компонента.

Эпигеосфера, разумеется, не является замкнутой системой. Она открыта воздействиям как со стороны ближнего и дальнего кос­моса, так и глубинных толщ планеты. Практически вся энергия, за счет которой в эпигеосфере совершаются различные процессы, поступает в нее извне — главным образом от Солнца и в значи­тельно меньшей степени из земных глубин. Гравитационные поля Луны и Солнца вызывают приливы, из космоса на земную повер­хность приходят космические лучи, космическая пыль, метеори­ты. Разночастотная ритмическая изменчивость, присущая прак­тически всем географическим явлениям и процессам, имеет аст­рономическую природу в широком смысле слова. Известны рит­мы, обусловленные свойствами Земли как планеты (ее движени­ем по орбите и вращением вокруг оси), колебаниями солнечной активности, изменениями приливообразующих сил в системе «Зем­ля — Солнце—Луна».

Всестороннее изучение строения и развития эпигеосферы со­ставляет предмет общего землеведения. В университетских курсах по этому предмету рассматриваются границы эпигеосферы, со­став и взаимодействие слагающих ее оболочек, ее происхождение и история развития, глобальные круговороты вещества и энер­гии, пространственно-временная структура¹. В нашу задачу не вхо­дит освещение всех этих тем, и мы коснемся лишь некоторых воп­росов структуры эпигеосферы и ее организованности как необхо­димой предпосылки для изучения закономерностей территори­альной дифференциации и формирования географических систем различных категорий.

Понятие организованность применительно к эпигеосфере не имеет однозначного определения. Оно тесно связано с понятиями целостность, упорядоченность, структура, функционирование. В основе организованности — взаимодействие частей целого. От­дельные взаимосвязанные части целого выполняют определенные функции, характеризуются пространственно-временной упорядо­ченностью, поддерживая всю систему в состоянии динамическо­го равновесия. Ф.Я. Шипунов проанализировал организованность биосферы (в понимании, тождественном эпигеосфере) на раз­ных уровнях — термодинамическом, физическом (агрегатном), химическом, биологическом и парагенетическом. Последний рас­сматривается как функционально-интегральный и связывается с деятельностью организмов, с биогеохимической энергией². Еще В.И.Вернадский считал, что биосфера не только охвачена жиз­нью, но и ею структурно организована. Практически все вещество эпигеосферы переработано жизнью, и в этом смысле его можно назвать парагенетическим.

Сказанное дает основание отводить биогеохимической энер­гии важную организующую роль в эпигеосфере. Однако этого не­достаточно для понимания сложного механизма организованнос­ти наружной оболочки Земли. Нельзя не учитывать внешние кос­мические факторы. Приведем лишь два примера: широтно-зональную организованность пространственных соотношений структур­ных подразделений эпигеосферы (геосистем разных уровней) и ритмическую упорядоченность смены их временных состояний. Трансформирование внешних воздействий во внутренние свой­ства эпигеосферы можно рассматривать как свидетельство ее оп­ределенной способности к самоорганизации. Одним из проявле­ний самоорганизованности эпигеосферы являются автоколебатель­ные процессы, т. е. ритмические изменения, не связанные с вне­шними факторами. Так, ледниковые щиты, раз возникнув, вызы­вают похолодание климата и понижение уровня Океана. Но это, в свою очередь, приводит к уменьшению испарения и осадков, а тем самым сокращению ледников. Последнее ведет к увеличению площади океанов, потеплению и увеличению осадков, что спо­собствует новому наступлению ледников, и т.д. Таким образом, благодаря существованию как положительных, так и отрицатель­ных обратных связей в системе «ледники—атмосфера—Океан» происходит саморегулирование и поддерживается динамическое равновесие.

К проявлениям самоорганизованности, по-видимому, можно отнести компенсационные процессы, например формирование прогибов и впадин при образовании горных поднятий. Широко известны ситуации, когда эпизодические засухи в одних районах сопровождаются наводнениями в других, соседних, или же в смеж­ных регионах синхронно происходят потепление и похолодание. К. К. Марков установил метахронность природных макропроцес­сов на Земле, т.е. неодновременность их наступления на различ­ных территориях. Так, эпохам оледенения в одних регионах Се­верной Евразии отвечали межледниковья в других. Возможно, здесь мы также имеем дело с компенсационными явлениями.

К числу важнейших структурных особенностей эпигеосферы относится гравитационная дифференциация вещества, обусловли­вающая ее своеобразную стратификацию и ярусное строение. Выс­шие структурные подразделения эпигеосферы представлены тре­мя частными оболочками (геосферами), формирующими ее вер­тикальную, или радиальную, структуру: 1) тропосферой — ниж­ним, наиболее плотным слоем атмосферы; 2) гидросферой; 3) верх­ней толщей литосферы, в основном соответствующей осадочной оболочке — стратисфере. Взаимное расположение этих ярусов со­ответствует плотности слагающего их вещества, однако лишь по­верхность раздела тропосферы и гидросферы имеет горизонталь­ную форму.

Внешняя поверхность литосферы отличается сложным релье­фом с амплитудами высот, достигающими почти 20 км, 71 % ее площади подстилает толщу гидросферы (Мирового океана), а на остальной части литосфера непосредственно контактирует с тро­посферой. Такое кажущееся нарушение гравитационного расслое­ния вещества обусловлено изостатическим равновесием масс зем­ной коры: более легкие и в то же время более мощные блоки континентальной земной коры «всплывают» из верхней мантии на большую высоту, чем относительно плотные блоки океаниче­ской коры. Таким образом, наиболее высокие части неровной по­верхности литосферы выступают в виде дискретных участков суши над горизонтальной поверхностью гидросферы. Вряд ли есть не­обходимость подробно обсуждать общегеографическое значение гравитационного перераспределения масс земной коры: достаточно представить себе географическую оболочку с теоретически стро­гим равномерным распределением трех основных геосфер по плот­ности, а следовательно, со сплошным океаном и без наземной жизни во всех ее формах, включая самую высокую.

В каждом из трех основных ярусов эпигеосферы выделяются слои второго порядка или подъярусы, в основном также обуслов­ленные гравитационной дифференциацией вещества. Однако наи­больший интерес представляет формирование особых многоком­понентных структурных образований эпигеосферы на контактах трех основных (назовем их условно первичными) геосфер. Вблизи поверхностей раздела этих геосфер происходят их наиболее ин­тенсивное взаимопроникновение и взаимодействие. На контактах первичных компонентов формируются производные, вторичные, географические компоненты — биота, почва, донные илы.

Организмы, или живое вещество, не образуют, в отличие от других компонентов, самостоятельного дискретного яруса эпигео­сферы. Жизнь проникает во все структурные ярусы эпигеосферы, однако в основном сконцентрирована на контактах литосферы и гидросферы с атмосферой, где она образует, по выражению В. И. Вер­надского, пленки жизни. Таких контактных пленок получается три, они приурочены к поверхностям суши, Океана и океанического дна.

То, что принято называть поверхностью суши, в действитель­ности есть хотя и тонкий (всего лишь десятки метров), но самый активный и чрезвычайно сложный слой, в котором тесно пере­плелись элементы литосферы, гидросферы (поверхностные и под­земные воды) и атмосферы, почва и биоценозы. Этот структур­ный слой можно назвать сферой наземных геосистем или собствен­но ландшафтной сферой, однако в данном случае говорить о сплош­ной сфере неправомерно, в действительности мы имеем дело с ее крупными и мелкими дискретными фрагментами на материках и островах. Здесь сосредоточена подавляющая часть массы живого вещества; практически именно эта часть эпигеосферы является ареалом постоянного обитания человечества, где размещены его поселения. Ландшафтной сфере присуща своя достаточно дробная стратификация, представленная серией ярусов, включающих при­земный горизонт тропосферы (до высоты 30 — 50 м), пронизан­ный наземными частями растений, почвенный слой — педрсферу, кору выветривания и т.д. Каждый из ярусов первого порядка может дифференцироваться на ярусы второго порядка (например, в пределах фитоценоза) или горизонты (в почве).

Сфера наземных ландшафтов отличается большим внутренним разнообразием и наиболее сложной горизонтальной (латеральной) дифференциацией. При сопряженных территориальных изменениях компонентов в процессе их взаимодействия формируются геосис­темы разных уровней, которые в дальнейшем рассмотрены особо.

Второй контактный слой эпигеосферы охватывает самую верх­нюю толщу Мирового океана (примерно до глубины 150 — 200 м) и приводный горизонт тропосферы. Проникновение в водную тол­щу солнечного света, тепла и атмосферного воздуха стимулирует интенсивную горизонтальную и вертикальную циркуляцию вод­ных масс, развитие фотосинтезирующих планктонных организ­мов. Здесь, как и в сфере наземных систем, наблюдается значи­тельная (хотя и не столь пестрая и контрастная) горизонтальная изменчивость свойств и процессов и формируются различные вод­ные (аквальные) ландшафты. Следовательно, этот структурный ярус эпигеосферы можно именовать сферой океанических геосис­тем (или ландшафтов).

Наконец, океаническое дно вместе с придонным слоем вод­ной толщи можно рассматривать как третий контактный ярус эпигеосферы, а именно ярус подводных ландшафтов. Здесь при боль­шом участии остатков водных организмов формируются донные илы — аналог почвы; происходят химические превращения в по­родах, слагающих океаническое дно. Эти процессы изменяют со­став и свойства воды в придонном слое. Обитающие в этом слое свободно плавающие животные (нектон) трофически связаны с донными организмами (бентосом) и илами. Сфера подводных ланд­шафтов обнаруживает существенные внутренние различия по го­ризонтали, а также четкую ярусность в соответствии с нарастани­ем глубин (см. разд. 3.10).

Территориальная географическая дифференциация и интеграция

Термин территориальная дифференциация (ТД) происходит от слова «территория» и, строго говоря, должен относиться к поверх­ности суши, точнее к сфере наземных ландшафтов, но в широком смысле он используется также применительно к сферам океа­нических и подводных ландшафтов. Причины ТД многообразны и, соответственно, многообразны ее следствия, т.е. проявления в пространстве эпигеосферы. Диверсификация форм проявления ТД усугубляется тем, что они зависят от характера субстрата и неоди­наково выражены в различных географических компонентах, в отдельных явлениях и процессах.

Закономерности ТД определяются причинами, или фактора­ми, ее вызывающими. С генетической точки зрения следует разли­чать факторы внешние и внутренние по отношению к эпигеосфере, а также природные и антропогенные. Все внешние факторы (в том числе форма планеты, ее положение и перемещение в Сол­нечной системе, тектонические движения) имеют природное происхождение, тогда как среди внутренних известны и природ­ные факторы (например, деятельность текучих вод и живых орга­низмов), и антропогенные (расселение человека, его хозяйствен­ная, мелиоративная и иная деятельность).

Учение о ТД тесно связано и отчасти перекрывается с другими разделами географической теории — систематикой, районирова­нием, учением о геосистемах. В содержании понятия ТД различа­ются два аспекта, оно заключает одновременно представление о процессе и его результате. Под процессом подразумевается сово­купность причинно-следственных связей, ведущих от факторов ТД к реальному многообразию территориальной структуры эпигеос­феры, — последнее и является результатом.

Важнейшая задача учения о ТД состоит в выяснении законо­мерностей формирования территориальной структуры эпигеосфе­ры, что предполагает всесторонний генетический анализ причин­но-следственных связей между факторами дифференциации и их многообразными проявлениями в различных компонентах и раз­личных частях эпигеосферы. Выше было изложено самое общее представление о факторах ТД. В дальнейшем нам предстоит озна­комиться с их различными проявлениями и соответствующими географическими закономерностями, но предварительно остано­вимся на некоторых общих вопросах, имеющих отношение к уче­нию о ТД и смежным разделам теории географии.

Существенные особенности ТД — ее многослойностъ и иерар­хичность. Многослойность ТД определяется тем, что ее факторы независимы друг от друга и каждому из них соответствует своя сетка территориальных выделов со специфическими закономер­ностями. Поэтому один и тот же участок земной поверхности мо­жет быть одновременно отнесен к перекрывающимся «слоям» ТД, например широтно-зональному, долготно-секторному, высотно-ярусному, а также к различным вариантам ТД по социально-эко­номическим признакам. Результатом наложения серии «слоев» ТД является сложная мозаичная картина пространственной структуры эпигеосферы. Отсюда естественно возникает задача упорядо­чения этой картины путем систематизации реального многообра­зия территориальных выделов. Возможны разные подходы к такой систематизации. Один из них — узко хорологический, или мор­фологический, основан на-принципе изоморфизма, т.е. группи­ровки территориальных контуров по сходству их конфигурации.

Очевидно, что упорядочение мозаики ТД должно основывать­ся, с одной стороны, на качественном сходстве и различии выде­лов, а с другой — на их пространственных отношениях. Исполь­зование первой группы критериев отвечает типологическому под­ходу и реализуется в форме типологической классификации, а использование второй присуще специфическому для географии территориальному подходу и осуществляется в форме райониро­вания. Надо сказать, что многослойность ТД определяет в обоих случаях возможность построения множества схем. В географии пред­метами как классификации, так и районирования служат различ­ные компоненты (рельеф, климат, население, общественное про­изводство и т.д.) и их отдельные элементы и процессы, а также их территориальные сочетания. Последние представляют наиболь­ший интерес, но их систематизация оказывается и наиболее слож­ной, ибо связана с необходимостью преодоления многослойности ТД и качественной неоднородности компонентов и элемен­тов, образующих территориальные сочетания.

Решение указанной задачи относится к географическому син­тезу и должно опираться на некоторые общие закономерности ТД. К ним относятся, в частности, упомянутая выше иерархичность. Каждому «слою» ТД независимо от определяющего фактора при­суща последовательная соподчиненность разноуровневых терри­ториальных выделов (например, пояс — зона— подзона или мак­ро-, мезо-, микрорайон). С точки зрения упорядочения террито­риальные структуры географической оболочки и синтеза частных форм («слоев») ТД, важно различать два главных уровня ТД — региональный и локальный. Как увидим в дальнейшем, это деление имеет под собой генетическую основу.

В изучении региональной дифференциации теория ТД смыка­ется с районированием, о чем уже говорилось (см. разд. 2.12). На­помним, что районирование — одна из главных форм географи­ческого синтеза. Основываясь на сочетании дедуктивного и ин­дуктивного подходов, оно в сущности выполняет функции уче­ния о территориальной интеграции, диалектически дополняя тео­рию ТД. Комплексное природное районирование, так же как и социально-экономическое, — достаточно сложные самостоятель­ные темы, и им посвящены специальные разделы в настоящей главе (см. разд. 3.7, 3.10, 3.13).

Что касается локальной дифференциации, то в физико-гео­графических науках ее не принято относить к районированию. В ландшафтоведении она рассматривается как внутрирайонное, или внутриландшафтное, деление, имеющее свою иерархию, и относится к разделу морфологии ландшафта (см. разд. 3.8). В почво­ведении и геоботанике локальные территориальные подразделе­ния разного порядка (комплексы, сочетания, комбинации) вы­деляются в качестве внутрирайонных. В социально-экономичес­кой географии мы не находим четко обоснованного разграниче­ния между региональным и локальным уровнями ТД, но хотя ча­сто и в неявной форме оно находит свое выражение в конкретных территориальных разработках.

Наряду с районированием во всех географических дисципли­нах для систематизации материала широко используется обще­принятый в науке типологический подход, т. е. построение клас­сификаций изучаемых объектов по генетическим и качественным признакам. Подобные классификации имеют большое научное значение как необходимая предпосылка для выявления законо­мерностей и теоретических обобщений. Однако целям изучения территориальной интеграции или, иначе говоря, пространствен­ного синтеза в географии более отвечает региональный подход, т. е. районирование.

Сущность различий между обычной типологической класси­фикацией и районированием состоит в том, что в первом случае пространственные отношения не относятся к критериям система­тизации, тогда как во втором им придается определяющее значе­ние. Для обычного классификационного объединения объектов в виды, роды и т.д. степень их качественной однородности служит необходимым признаком; при районировании в единое целое могут объединяться разнородные объекты, но важна их пространствен­ная сопряженность. При классификации по мере перехода от низ­ших ступеней к высшим, т.е. от единичного к общему, мы все более абстрагируемся от индивидуальных признаков классифици­руемых объектов. При районировании же, напротив, по мере объе­динения низших таксонов в высшие происходит накопление ин­дивидуальных признаков, усиливается индивидуализация; все так­соны остаются индивидуальными, но чем выше ранг региона, тем он уникальнее и богаче по содержанию.

Ареалы таксонов типологической классификации (типы, клас­сы, виды почв, ландшафтов, отраслей промышленности и т.п.) представлены в натуре и на карте, как правило, множеством ра­зобщенных контуров. Объекты районирования (районы, округа, провинции тех же почв, ландшафтов или отраслей промышлен­ности) всегда имеют вид целостных контуров. При этом каждый конкретный регион низшего ранга является неразрывной состав­ной частью региональных единств всех высших рангов. Таким образом, территориальная целостность высших единиц райониро­вания создается всей совокупностью подчиненных таксонов низ­ших рангов, объединяемых многосторонними пространственны­ми связями. В этом можно видеть наглядное подтверждение роли районирования как метода пространственного синтеза в изуче­нии территориальной интеграции.

Далее логически перейдем к вопросу о связи между территори­альной интеграцией и формированием географических систем. Различные аспекты этой связи выявляются в ходе рассмотрения основных пространственных географических закономерностей и принципов районирования в естественной и общественной гео­графии, чему посвящены последующие разделы этой главы.

Закон широтной зональности

Под широтной (географической, ландшафтной) зональностью подразумевается закономерное изменение различных процессов, явлений, отдельных географических компонентов и их сочетаний (систем, комплексов) от экватора к полюсам. Зональность в эле­ментарной форме была известна еще ученым Древней Греции, но первые шаги в научной разработке теории мировой зональности связаны с именем А. Гумбольдта, который в начале XIX в. обосно­вал представление о климатических и фитогеографических зонах Земли. В самом конце XIX в. В. В.Докучаев возвел широтную (по его терминологии горизонтальную) зональность в ранг мирового закона.

Для существования широтной зональности достаточно двух условий — наличия потока солнечной радиации и шарообразнос­ти Земли. Теоретически поступление этого потока к земной по­верхности убывает от экватора к полюсам пропорционально ко­синусу широты (рис. 3). Однако на фактическую величину инсоля­ции, поступающей на земную поверхность, влияют и некоторые другие факторы, имеющие также астрономическую природу, в том числе расстояние от Земли до Солнца. По мере удаления от Солнца поток его лучей становится слабее, и на достаточно даль­нем расстоянии разница между полярными и экваториальными широтами теряет свое значение; так, на поверхности планеты Плутон расчетная температура близка к -230 °С. При слишком боль­шом приближении к Солнцу, напротив, во всех частях планеты оказывается слишком жарко. В обоих крайних случаях невозможно существование воды в жидкой фазе, жизни. Земля, таким обра­зом, наиболее «удачно» расположена по отношению к Солнцу.

Наклон земной оси к плоскости эклиптики (под углом около 66,5°) определяет неравномерное поступление солнечной радиа­ции по сезонам, что существенно усложняет зональное распределение тепла и обостряет зональные контрасты. Если бы земная ось была перпендикулярна плоскости эклиптики, то каждая парал­лель получала бы в течение всего года почти одинаковое количе­ство солнечного тепла и на Земле практически не было бы сезон­ной смены явлений. Суточное вращение Земли, обусловливающее отклонение движущихся тел, в том числе воздушных масс, впра­во в Северном полушарии и влево — в Южном, вносит дополни­тельные усложнения в схему зональности.

Масса Земли также влияет на характер зональности, хотя и косвенно: она позволяет планете (в отличие, например, от «легкой» Луны) удерживать атмосферу, которая служит важным фак­тором трансформации и перераспределения солнечной энергии.

При однородном вещественном составе и отсутствии неровно­стей количество солнечной радиации изменялось бы на земной поверхности строго по широте и было бы одинаковым на одной и той же параллели, несмотря на осложняющее влияние перечис­ленных астрономических факторов. Но в сложной и неоднород­ной среде эпигеосферы поток солнечной радиации перераспреде­ляется и претерпевает разнообразные трансформации, что ведет к нарушению его математически правильной зональности.

Поскольку солнечная энергия служит практически единствен­ным источником физических, химических и биологических про­цессов, лежащих в основе функционирования географических компонентов, в этих компонентах неизбежно должна проявлять­ся широтная зональность. Однако проявления эти далеко не одно­значны, и географический механизм зональности оказывается достаточно сложным.

Уже проходя через толщу атмосферы, солнечные лучи частич­но отражаются, а также поглощаются облаками. В силу этого мак­симальная радиация, приходящая к земной поверхности, наблю­дается не на экваторе, а в поясах обоих полушарий между 20-й и 30-й параллелями, где атмосфера наиболее прозрачна для сол­нечных лучей (рис. 3). Над сушей контрасты прозрачности атмос­феры более значительны, чем над Океаном, что находит отраже­ние в рисунке соответствующих кривых. Кривые широтного рас­пределения радиационного баланса несколько более сглажены, но хорошо заметно, что поверхность Океана характеризуется бо­лее высокими цифрами, чем суша. К важнейшим следствиям ши-ротно-зонального распределения солнечной энергии относятся зональность воздушных масс, циркуляции атмосферы и влаго-оборота. Под влиянием неравномерного нагрева, а также испаре­ния с подстилающей поверхности формируются четыре основных зональных типа воздушных масс: экваториальные (теплые и влаж­ные), тропические (теплые и сухие), бореальные, или массы уме­ренных широт (прохладные и влажные), и арктические, а в Юж­ном полушарии антарктические (холодные и относительно сухие).

Различие в плотности воздушных масс вызывает нарушения термодинамического равновесия в тропосфере и механическое пе­ремещение (циркуляцию) воздушных масс. Теоретически (без учета влияния вращения Земли вокруг оси) воздушные потоки от на­гретых приэкваториальных широт должны были подниматься вверх и растекаться к полюсам, а оттуда холодный и более тяжелый воздух возвращался бы в приземном слое к экватору. Но отклоня­ющее действие вращения планеты (сила Кориолиса) вносит в эту схему существенные поправки. В результате в тропосфере образу­ется несколько циркуляционных зон или поясов. Для экваториального пояса характерны низкое атмосферное давление, штили, восходящие потоки воздуха, для тропических — высокое давле­ние, ветры с восточной составляющей (пассаты), для умеренных — пониженное давление, западные ветры, для полярных — пони­женное давление, ветры с восточной составляющей. Летом (для соответствующего полушария) вся система циркуляции атмосфе­ры смещается к «своему» полюсу, а зимой — к экватору. Поэтому в каждом полушарии образуются три переходных пояса — субэк­ваториальный, субтропический и субарктический (субантаркти­ческий), в которых типы воздушных масс сменяются по сезонам. Благодаря циркуляции атмосферы зональные температурные различия на земной поверхности несколько сглаживаются, одна­ко в Северном полушарии, где площадь суши значительно боль­ше, чем в Южном, максимум теплообеспеченности сдвинут к се­веру, примерно до 10 — 20° с. ш. С древнейших времен принято различать на Земле пять тепловых поясов: по два холодных и уме­ренных и один жаркий. Однако такое деление имеет чисто услов­ный характер, оно крайне схематично и географическое значение его невелико. Континуальный характер изменения температуры воздуха у земной поверхности затрудняет разграничение тепло­вых поясов. Тем не менее, используя в качестве комплексного ин­дикатора широтно-зональную смену основных типов ландшаф­тов, можно предложить следующий ряд тепловых поясов, сменя­ющих друг друга от полюсов к экватору:

1) полярные (арктический и антарктический);

2) субполярные (субарктический и субантарктический);

3) бореальные (холодно-умеренные);

4) суббореальные (тепло-умеренные);

5) пред субтропические;

6) субтропические;

7) тропические;

8) субэкваториальные;

9) экваториальный.

С зональностью циркуляции атмосферы тесно связана зональ­ность влагооборота и увлажнения. В распределении осадков по широте наблюдается своеобразная ритмичность: два максимума (главный — на экваторе и второстепенный в бореальных широ­тах) и два минимума (в тропических и полярных широтах) (рис. 4). Количество осадков, как известно, еще не определяет условий увлажнения и влагообеспеченности ландшафтов. Для этого необ­ходимо соотнести количество ежегодно выпадающих атмосфер­ных осадков с тем количеством, которое необходимо для опти­мального функционирования природного комплекса. Наилучшим интегральным показателем потребности во влаге служит величи­на испаряемости, т. е. предельного испарения, теоретически воз­можного при данных климатических (и прежде всего температурных) условиях. Г. Н. Высоцкий впервые использовал еще в 1905 г. указанное соотношение для характеристики природных зон Евро­пейской России. Впоследствии Н. Н. Иванов независимо от Г. Н. Вы­соцкого ввел в науку показатель, получивший известность как коэффициент увлажнения Высоцкого — Иванова:

К=г/Е,

где г — годовая сумма осадков; Е — годовая величина испаряемости.

На рис. 4 видно, что широтные изменения осадков и испаряе­мости не совпадают и в значительной степени имеют даже проти­воположный характер. В результате на широтной кривой К в каж­дом полушарии (для суши) выделяются две критические точки, где К переходит через 1. Величина К- 1 соответствует оптимуму атмосферного увлажнения; при К> 1 увлажнение становится из­быточным, а при К< 1 — недостаточным. Таким образом, на по­верхности суши в самом общем виде можно выделить экватори­альный пояс избыточного увлажнения, два симметрично распо­ложенных по обе стороны от экватора пояса недостаточного ув­лажнения в низких и средних широтах и два пояса избыточного увлажнения в высоких широтах (см. рис. 4). Разумеется, это сильно генерализованная, осредненная картина, не отражающая, как мы увидим в дальнейшем, постепенных переходов между поясами и существенных долготных различий внутри них.

Интенсивность многих физико-географических процессов за­висит от соотношения теготообеспеченности и увлажнения. Одна­ко нетрудно заметить, что широтно-зональные изменения тем­пературных условий и увлажнения имеют разную направлен­ность. Если запасы солнечного тепла в общем нарастают от по­люсов к экватору (хотя максимум несколько смещен в тропиче­ские широты), то кривая увлажнения имеет резко выраженный волнообразный характер. Не касаясь пока способов количествен­ной оценки соотношения теплообеспеченности и увлажнения, наметим самые общие закономерности изменения этого соотно­шения по широте. От полюсов примерно до 50-й параллели уве­личение теплообеспеченности происходит в условиях постоянно­го избытка влаги. Далее с приближением к экватору увеличение запасов тепла сопровождается прогрессирующим усилением су­хости, что приводит к частой смене ландшафтных зон, наиболь­шему разнообразию и контрастности ландшафтов. И лишь в от­носительно неширокой полосе по обе стороны от экватора на­блюдается сочетание больших запасов тепла с обильным увлаж­нением.

Для оценки влияния климата на зональность других компонен­тов ландшафта и природного комплекса в целом важно учитывать не только средние годовые величины показателей тепло- и влагообеспеченности, но и их режим, т.е. внутригодовые изменения. Так, для умеренных широт характерна сезонная контрастность термических условий при относительно равномерном внутригодовом распределении осадков; в субэкваториальном поясе при небольших сезонных различиях в температурных условиях резко выражен контраст между сухим и влажным сезонами и т.д.

Климатическая зональность находит отражение во всех других географических явлениях — в процессах стока и гидрологическом режиме, в процессах заболачивания и формирования грунтовых вод, образования коры выветривания и почв, в миграции хими­ческих элементов, а также в органическом мире. Зональность от­четливо проявляется и в поверхностной толще Мирового океана. Особенно яркое, в известной степени интегральное выражение географическая зональность находит в растительном покрове и почвах.

Отдельно следует сказать о зональности рельефа и геологиче­ского фундамента ландшафта. В литературе можно встретить вы­сказывания, будто эти компоненты не подчиняются закону зо­нальности, т.е. азональны. Прежде всего надо заметить, что де­лить географические компоненты на зональные и азональные не­правомерно, ибо в каждом из них, как мы увидим, проявляются влияния как зональных, так и азональных закономерностей. Рель­еф земной поверхности формируется под воздействием так назы­ваемых эндогенных и экзогенных факторов. К первым относятся тектонические движения и вулканизм, имеющие азональную при­роду и создающие морфоструктурные черты рельефа. Экзогенные факторы связаны с прямым или косвенным участием солнечной энергии и атмосферной влаги и создаваемые ими скульптурные формы рельефа распределяются на Земле зонально. Достаточно напомнить о специфических формах ледникового рельефа Аркти­ки и Антарктики, термокарстовых впадинах и буграх пучения Субарктики, оврагах, балках и просадочных западинах степной зоны, эоловых формах и бессточных солончаковых впадинах пус­тыни и т.д. В лесных ландшафтах мощный расти