3.1. Проявление общих зональных и азональных закономерностей и особенностей в региональной дифференциации суши
3.1.1. Широтная зональность как результат определяющего воздействия солнечной энергии
Природная зональность – одна из наиболее ранних закономерностей в науке, представления о которой углублялись и совершенствовались одновременно с развитием географии.
Еще в V в. до н.э. греческие ученые находили наличие природных поясов на известной к тому времени Ойкумене (обитаемая часть). Так, например, Эвдоникс (Евдокс) из Книда различал пять зон: тропическую, две умеренные и две полярные.
Несколько позже римский философ и географ Посидоний (135–51 гг. до н.э.) еще более развернул учение о природных зонах, отличающихся одна от другой климатом, растительным покровом, гидрографией, особенностями состава и занятий населения. Учение о зонах у римского ученого приобрело гипертрофированную форму: широта местности оказывает влияние не только на растения, животных, народы, но и на вызревание драгоценных камней. Всего Посидоний выделял 13 поясов.
Эволюция представлений древнегреческих географов о широтной зональности показана на рис. 10. Несмотря на различные недостатки высказываний древних ученых, выдвинутая ими идея о широтной зональности явилась крупным достижением античной географии.
Велик вклад в учение о зональности немецкого естествоиспытателя Александра Гумбольдта (рис. 11).
Зональный принцип был использован уже в ранний период физико-географического районирования России, относящийся ко второй половине XVIII – началу XIX столетия. К этому периоду относятся географические описания России А.Ф. Бишинга, С.И. Плещеева, Е.Ф. Зябловского.
Рис. 10. Эволюция представлений о широтной зональности (по А.Б. Дитмару, 1980)
Рис. 11. Александр Гумбольдт
Под широтной (географической, ландшафтной) зональностью понимается закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и комплексов от экватора к полюсам.
Основные причины зональности – форма Земли и положение нашей планеты относительно Солнца, а предпосылка – падение солнечных лучей на земную поверхность под углом, постепенно уменьшающимся в обе стороны от экватора. Не будь этой космической предпосылки, не было бы и зональности. Но очевидно также, если бы Земля была не шарообразной, а плоской, то лучи падали бы на ее поверхность всюду одинаково.
Кроме перечисленных причин, выделяют и другие: расстояние от Земли до Солнца, масса Земли, наклон земной оси к плоскости эклиптики, неоднородность поверхности земного шара.
3.1.2. Периодический закон географической зональности
Открытие В.В. Докучаевым географических зон как целостных природных комплексов было одним их крупнейших событий в истории географической науки. После этого на протяжении почти полувека географы занимались конкретизацией и наполнением этой закономерности: уточнялись границы зон, делались их подробные характеристики, внутри зон выделялись подзоны и т.д.
Принципиально новый вклад в решение проблемы зональности был сделан АА. Григорьевым и М.И. Будыко (1956), которые подвели под явление зональности физический и количественный базис и сформулировали периодический закон географической зональности, лежащий в основе структуры ландшафтной оболочки.
Закон гласит: со сменой физико-географических поясов ландшафтные зоны и их самые общие свойства периодически повторяются.
Согласно А.А. Григорьеву и М.И. Будыко, он отражает реально существующую дифференциацию ландшафтной оболочки на природные зоны, в основе которой лежат различные суммы приходящего радиационного тепла и атмосферной влаги. Это положение было формализовано при помощи введения радиационного индекса сухости:
K1 = R/LO,
где K1 – радиационный индекс сухости,
R – годовой радиационный баланс,
L – скрытая теплота парообразования,
О – годовая сумма осадков.
Этот индекс показывает отношение полезного запаса радиационного тепла к тому количеству тепла, которое нужно затратить, чтобы испарить все атмосферные осадки в данном месте. Вычисленные коэффициенты наглядно показывают, что соотношение тепла и влаги может быть одинаковым в разных географических поясах (схема 1).
Установленная законом периодичность проявляется в том, что величины К1 меняются в различных природных зонах от 0 до 4-5. Трижды между полюсами и экватором радиационный индекс сухости близок к 1. Этим значениям соответствует наибольшая продуктивность ландшафтов.