Периодический закон географической зональности

С античных времен география оперирует понятием зональности. Геродот (V в. до н.э.) разделял Землю на три пояса – холодный, умеренный и жаркий. ЭвдоксКнидский (IV в. до н.э.) – идея о климатических поясах, учел возрастающий наклон падения солн. лучей по мере возрастания широты. Велик вклад в учение о природной зональности немецкого естествоиспытателя А. Гумбольдта. Главной особенностью его работ было то, что он каждое явление природы рассматривал как часть единого целого, связанную с остальной средой цепью причинных зависимостей. Он сумел поставить изменение растительного покрова в жесткую зависимость от температуры. Современные представления о географической зональности основываются на трудах В. В. Докучаева по этому вопросу. Он пришел к выводу, что произрастание того или иного типа растительности, формирование определенного почвенного покрова определяется соотношением тепла и влаги.

Дальнейшие успехи в развитии природной зональности связаны с именами Л. С. Берга и А. А. Григорьева. А. А. Григорьеву принадлежат теоретические изыскания о причинах и факторах географической зональности. Он приходит к заключению, что в формировании климатических поясов главную роль играют различия радиационных условий земной поверхности, а в основе деления на зоны - различия радиационного баланса и годовых сумм осадков, т.е. увлажнение земной поверхности. М. И. Будыко выразил соотношение тепла и влаги формулой радиационного индекса сухости: r = R/Lx, где R – годовой радиационный баланс (считается как разница между приходящей суммарной солнечной радиацией, с учетом ее частичного отражения деятельной поверхностью, и эффективным излучением Земли) подстилающей поверхности, ккал/см²в год (то, что конкретно приходит в геосистему и используется на процессы фотосинтеза, испарение, общая циркуляция атмосферы); L – скрытая теплота испарения в ккал/см² в год (сколько энергии нужно, чтобы испарить все осадки); x – сумма осадков в г/см² в год. Чем числитель формулы больше, тем суше климат. Наоборот, знаменатель формулы возрастает вместе с влажностью климата. Следовательно, формула характеризует соотношение тепла и влаги земной поверхности в том или ином пункте. Дальнейшие исследования показали, что биологическая продуктивность тем выше, чем ближе значение индекса сухости к единице, а при равных значениях индекса – тем выше, чем больше годовой радиационный баланс. В 1956 г.

Окончательно сформулирован периодический закон географической зональности: при переходе от одного широтного пояса к другому повторяется сходство географических зон, обусловленное одинаковым соотношением тепла и влаги, наряду с их различиями, обусловленными абсолютными значениями радиационного баланса.

В идеальном случае температура равномерно повышается от полюсов к экватору, а в распределении осадков выделяются 4 минимума (0⁰с.ш., 30⁰с.ш., 30⁰ю.ш., 0⁰ю.ш.) и 3 максимума (60⁰с.ш., 0⁰ ш., 60⁰ю.ш.), что объясняется ОЦА, которая из-за шарообразности, наклона оси и вращения Земли создает зоны повышенного давления в тропиках и на полюсах и пониженного давления на экваторе и в умеренных широтах. Согласно периодичности изменения осадков изменяется индекс сухости, а вместе с ним и природные зоны. От тундры к пустыни радиационный индекс сухости увеличивается от 0 до 3,5. Одно и то же его числовое выражение типично для различных природных зон. Таким образом, выделяются зоны-аналоги – природные зоны со сходными почвенно-растительными условиями. Например, индекс сухости, равный 1 (или близкий к 1), отмечается для широколиственных лесов умеренного пояса и для экваториальных лесов – гилей. Одинаковый индекс сухости, равный 1,5, характерен и для лесостепей умеренного пояса, и для саванн Африки. Для тайги аналогом являются тропические леса и т.д.