Сформулируйте закон географической зональности.

Сегодня я расскажу об открытом в 1989 году профессором минералогии и почвоведения, директором института сельского хозяйства В.В. Докучаевым законе, который описывает такое интересное явление, как природная (или географическая) зональность.

Закон географической зональности

Видимо, тот факт, что за окном его кабинета в Санкт-Петербургском университете не росли пальмы, заставили Василия Васильевича задуматься: а отчего же, в самом деле, зависят изменения комплексов природных компонентов и процессов, характерных для разных широт нашей планеты. В самом деле: климат, рельеф, почва и другие составляющие Арктики разительно отличаются от таковых в, скажем, Каракумах. Его многолетние исследования привели к открытию так называемого закона генезиса природной зональности.

Неравномерность солнечного освещения (одним участкам Земли лучистой энергии достаётся более остальных, да и падают лучи на поверхность планеты везде по-разному), а также неодинаковая почвенная увлажнённость и есть суть закона географической зональности.

То есть относительно экватора примерно симметрично располагаются зоны со сходными между собой климатическими условиями.

Толкование закона географической зональности

Открытый Докучаевым закон в 1956 году был расширен советскими географами А.А. Григорьевым и М.И. Будько и был назван «Периодическим законом географической зональности».

Согласно ему существую следующие критерии деления всей природной оболочки нашей планеты:

• по количеству получаемой энергии светила, что растёт полюсом к экватору (радиационный баланс поверхности Земли);
• по количеству получаемой влаги, изменяющемуся по тому же градиенту (показатель — выпадающая в течение года сумма осадков);
• соотношения между ними, то есть отношения первого параметра (радиационного баланса) к тепловому объёму, что необходим для испарения суммарных годовых осадков.

Последний параметр имеет название радиационной сухости и колеблется от нуля до пяти и трижды «проходит единицу»:

• в умеренном поясе;
• в субтропиках;
• на экваторе.

Еще в школе поняла, что за обман все эти «своими словами». Стихами писать нельзя, хитроумным шифром собственного авторства тоже. Впрочем, со школьных времен во мне умерли и поэтесса, и шифровальщица, поэтому напишу о законе географической зональности по-простому.

Что такое географическая зональность

Географическая зональность — закономерная смена природных условий на планете. Меняются условия — образуется новая географическая зона. Внутри географической зоны постоянны:

• радиационный баланс;
• годовая сумма осадков;
• испаряемость.

Своими словами: солнышко светит, вода испаряется и выливается обратно, и каждый год это всё происходит почти одинаково.

Но даже одну зону можно разделить на секторы: океанические (западный и восточный) и континентальный.

Особые условия каждой географической зоны обусловлены не только особенностями неживой природы. Есть там и свои типичные зоны растительности, что логично, ведь почвы, влажность и уровень освещенности в одной зоне примерно одинаковые.

По типу растительности вообще можно довольно легко определить природную зону. Тундре, например, соответствуют низкорослые растения, мхи и лишайники, а лесам — обилие деревьев.

Законы Солнца и Земли

Закон — это вам не догадка. Его можно и доказать, и объяснить. Природные условия в разных уголках Земли изменяются не с бухты-барахты. Смена климата закономерна.

В первую очередь она связана с широтной зональностью. Поскольку Земля не плоскость, а шар, Солнце освещает и прогревает ее поверхность неравномерно.

В результате образуются климатические пояса, которые расходятся по широтам, т. е. от экватора к полюсам.

Но и внутри одного климатического пояса могут присутствовать разные природные зоны, ведь на их формирование влияют и другие факторы:

• теплоемкость и теплопроводность поверхности;
• движение воздушных масс и океанские течения;
• высота над поверхностью моря;
• местные природные факторы.

Таким образом, закон географической зональности объясняет, как и почему изменяются природные условия в зависимости от широты, высоты, долготы и особенностей атмосферы.

Еще в школе закон географической зональности показался мне довольно простым. Ну куда уж проще, думал я: чем ближе к экватору — тем жарче, а чем дальше от него — тем холоднее. Но оказывается, этой проблематикой люди начали заниматься довольно давно, а расчет показателей для каждой зоны строится на точной математической формуле.

История закона географической зональности

Еще с античных времен люди пытались разделить Землю на соответствующие зоны (пояса). Так, ученый Геродот в V в. до н. э. разделил планету на три пояса.

1. Холодный.
2. Умеренный.
3. Жаркий.

В IV в. до н. э. Эвдокс Киндский определил, что наклон падения солнечных лучей возрастает по мере увеличения широты. Большой толчок в развитии этого направления дал в XVIII в. немец фон Гумбольдт, который установил, что изменение густоты растительного покрова в географических зонах напрямую зависит от среднегодовой температуры.

Тем самым он жестко привязал смену природных зон к другим явлениям природы. Действующий сегодня закон географической зональности основан на трудах нашего соотечественника Докучаева В. В., который доказал, что природа каждой географической зоны зависит от:

• получаемого тепла;
• наличия определенной влажности;
• уровня сухости и быстроты испарения влаги.

В дальнейшем, этот закон был усовершенствован русскими учеными Бергом, Григорьевым, Будыко. Поэтому можно говорить, что окончательная выработка закона географической зональности — заслуга русских ученых.

Географическая зональность — главная формула расчета

Смена географических зон на Земле напрямую зависит от получаемого ими тепла и влаги. В 1956 г. Будыко вывел формулу, позволяющую рассчитать это соотношение «r=R/Lx», где:

• R — радиационный баланс (сумма полученной солнечной радиации за год с учетом ее отражения от поверхности);
• L — теплота испарения (т. е. сколько энергии нужно, чтобы испарить все полученные за год осадки);
• х — сумма всех выпавших за год осадков.

Получается, что, чем больше числитель данной формулы, тем засушливее климат. И наоборот, знаменатель формулы повышается с повышением влажности зоны.

В школе некоторые учителя задают своим ученикам в качестве «домашки» сложные задания по географической зональности, иногда даже не объясняя в полной мере, откуда взялся термин. Вот и у меня сын приходит домой и спрашивает о том, что это вообще такое, и как закон географической зональности действует в реальности.

Кто создал закон географической зональности

По этой «вечной» проблеме я решил помочь сыну. Не без помощи интернета понял, что ещё древние люди пытались делить всю нашу планету Земля на какие-то климатические пояса. Но позже в истории появился учёный, который официально разделил планету на несколько поясов.

1. Жаркий.
2. Холодный.
3. Умеренный.

Ещё раннее учёный Киндский смог определить, что при увеличении широты наклон солнечных лучей становится больше. Это важная информация, но я решил поискать для сына ещё больше информации. И нашёл! Оказалось, что учёный Гумбольдт установил следующее: при колебаниях среднегодовой температуры воздуха происходит изменение густоты различного растительного покрова.

Сегодняшний закон имеет отношение к трудам великого учёного Докучаева В. В. Он доказал, что природа любого географического района имеет прямую зависимость от таких составляющих:

• принимаемое тепло;
• наличие влажности в определенной степени;
• степень сухости и скорости испарения воды.

Когда сын станет постарше, я ему обязательно расскажу ещё про некоторые детали с математической точки зрения.

Основная формула расчёта географической зональности

Наши знаменитые учёные в прошлом веке, а если точнее, то в 1956 году смогли вывести формулу, которая рассчитывает соотношение тепла, радиационного баланса и суммы всех осадков, которые выпали за один год.

Я, конечно, не забуду упомянуть, что учёный Будыко вывел формулу r=R/Lx. В ней такие элементы:

R — сумма солнечной радиации за год с учетом отражения;
L — количество необходимой энергии для испарения осадков за год;
X — сумма всех осадков за год.

При расчётах слева направо (по формуле) нарастает сухость климата географических районов. Все гениальное просто!

С географической зональностью я сталкиваюсь всякий раз, когда совершаю путешествие со сколько-нибудь значительным перемещением на север или юг. Или попадая в горы. Проявляется зональность в изменении климата и природы.

Географическая зональность и её факторы

Географическая зональность — это смена природно-климатических зон от экватора к полюсам. Смена поясов с высотой в горах — ещё одно из проявлений географической зональности — высотная зональность.

Основные факторы зональности:

• количество солнечного тепла;
• количество поступающей влаги;
• соотношение тепла и влаги.

Основное, чем обусловливается зональность — количество тепла, поступающего на земную поверхность. Изменение происходит от экватора, где солнечные лучи падают на Землю под прямым углом и количество тепла максимально, к полюсам, где нагревание минимально. А угол наклона солнечных лучей обусловлен формой Земли и её расположением относительно Солнца. Большое влияние на смену природно-климатических зон оказывают количество поступающей влаги и соотношение солнечной радиации и того количества тепла, которое необходимо, чтобы испарился соответствующий объем осадков, так называемый «индекс сухости». И хотя этим не исчерпываются факторы, обусловливающие географическую зональность, именно соотношение тепла и влаги имеет определяющее значение.

Чередование географических зон

Даже если я никогда не была в определенной местности, то оценив её географическое положение, я могу предположить, каков будет там климат и природа. Помогает в этом знание закона географической зональности, обусловливающих её факторов и следующих из этого закономерностей чередования природных зон. В обобщенном виде смена природных зон от экватора к полюсам выглядит следующим образом:

• влажные экваториальные и тропические леса;
• саванны и редколесья;
• пустыни;
• степи и лесостепи;
• лиственные и широколиственные леса;
• тайга;
• тундра;
• арктические пустыни.

Примерно тем же закономерностям подчиняется и высотная зональность.