Вопросы о погоде

На поверхности нашей планеты выделены географические зоны на основе учета комплекса характеристик: геоботанической, тепловой, энергетической, условий увлажнения. Географических зон, согласно такой классификации, насчитывается 13: с отрицательным радиационным балансом – одна (вечный снег); с радиационным балансом до 209 • 10³ Дж/(год • см²) – четыре (арктическая пустыня; тундра – тайга – смешанные леса – лиственный лес и лесостепь; степь; полупустыня умеренного пояса, пустыня умеренного пояса); с радиационным балансом от 209 • 10³ до 314 • 10³ Дж/ (год • см²) – четыре (субтропические болота и дождевые леса; жестколистные субтропические леса и субтропическая степь; субтропическая полупустыня; субтропическая пустыня); с радиационным балансом больше 314 • 10³ Дж/(год • см²) – четыре (экваториальные болота и леса; сухая саванна; опустыненная саванна; тропическая пустыня). Указанная классификация географических климатических зон предложена А. А. Григорьевым и М. И. Будыко (1962). Она достаточно полно и детально характеризует все разнообразие географических зон земного шара, давая каждой из них объективные количественные критерии наряду с качественными характеристиками.

6.12. Каковы объективные показатели различных геоботанических зон?

Хотя распределение растительности по поверхности земного шара само по себе – убедительный довод в пользу выделения геоботанических зон: тундры, лесов, степей, полупустынь и пустынь, – для каждой из зон можно указать и количественные критерии, характеризующие их климатические особенности, которые в конечном счете и определяют условия развития растительности. Один из таких критериев – предложенный М. И. Будыко (1955) радиационный индекс сухости, представляющий собой безразмерную величину – отношение радиационного баланса земной поверхности к затратам тепла на испарение годовой суммы осадков R/Lr, где R – радиационный баланс Дж/ (год • см²), L - теплота испарения воды, r – годовая сумма выпадающих осадков.

Геоботанической зоне тундры соответствуют значения индекса меньшие 0,35, леса – от 0,35 до 1, степи – от 1 до 2, полупустыни – от 2 до 3, пустыни – большие 3.

Более детальное деление лесной зоны на тропическую, влажной саванны, субтропическую, лиственную умеренных широт и хвойную, а степной зоны – на саванну, степь (прерию) возможно по дополнительному показателю – радиационному балансу R, значения которого могут колебаться от 0 до 418 • 10³ Дж/(год • см²).

6.13. Что такое коэффициент стока и как с его помощью можно характеризовать геоботанические зоны?

Известно, что выпадающие на земную поверхность осадки частично испаряются, а частично стекают через гидрографическую сеть (реки, озера, болота, каналы и т. п.) в океан. Разность между количеством выпадающих осадков и испарением составляет величину стока, которая связана также с радиационным режимом. Отношение величины стока к количеству выпадающих осадков называется коэффициентом стока. Чем меньше испаряемость осадков, тем больше коэффициент стока, который в геоботанических зонах убывает по мере роста радиационного индекса сухости, то есть ухудшения условий увлажнения

В тундре коэффициент стока больше 0,7, в лесной зоне он равен 0,3-0,7, в степной зоне 0,1-0,3, а в полупустынях и пустынях он менее 0,1. Абсолютная величина стока с ухудшением условий увлажнения, или с ростом значений радиационного индекса сухости, также убывает от 200-50 см/год в лесной зоне до 20-5 см/год в степной зоне и менее 1 см/год в пустынях. Все указанные данные приведены для равнинной местности. В горах значения могут быть существенно иными.

6.14. Какие климатические условия определяют северную границу распространения леса?

Граница распространения лесов в средних широтах северного полушария проходит по линии, соответствующей годовой сумме температур воздуха за все дни, когда она превышала 10°C, равной 600-700°C. В горных районах лес поднимается до высот с гораздо более низкими температурами воздуха. Сумма температур воздуха за все дни периода вегетации, когда она превышала 10°C, составляет здесь всего 200-300°C. Как установили Ф. Ф. Давитая и Ю. С. Мельник (1962), важную роль в распространении леса играет не только температура воздуха, но и условия радиационного нагрева растений: и в горах, и на равнине, независимо от широты места, граница леса соответствует одной и той же сумме температур на поверхности растительного покрова.

6.15. Что можно узнать по годичным кольцам на спиле дерева?

Годичные кольца на спиле дерева (рис. 21) – своеобразная летопись условий роста и развития растения.

21. Годичные кольца на спиле дерева