Атмосферное увлажнение
Количество выпадающих осадков без учета ландшафтных условий — величина абстрактная, потому что она не определяет условий увлажнения территории. Так, в тундре Ямала и полупустынях Прикаспийской низменности выпадает одинаковое количество осадков — около 300 мм, но в первом случае увлажнение избыточное, велика заболоченность, во втором — увлажнение недостаточное, растительность здесь сухолюбивая, ксерофитная.
Под увлажнением территории понимают соотношение между количеством атмосферных осадков (/?), выпадающих в данной местности, и испаряемостью (Ен) за один и тот же период (год, сезон, месяц). Такое отношение, выраженное в процентах, или в долях от единицы, называют коэффициентом увлажнения (Куъ=К/Ен) (по Н. Н. Иванову). Коэффициент увлажнения показывает либо избыточное увлажнение (/Сув>1), если осадки превышают возможное при данной температуре испарение, либо различные степени недостаточного увлажнения (/Сув<1), если осадки меньше испаряемости.
Характер увлажнения, т. е. соотношение тепла и влаги в атмосфере, — основная причина существования природно-растительных зон на Земле.
По гидротермическим условиям выделяют несколько типов территорий:
1. Территории с избыточным увлажнением — /Сув больше 1, т. е. 100—150%. Это зоны тундр и лесотундр, а при достаточном количестве тепла — леса умеренных, тропических и экваториальных широт. Такие переувлажненные территории называют гумид-ными, а заболоченные — экстрагумидными I лат. Нит1(1и8 — влажный)1.
2. Территории оптимального (достаточного) увлажнения — это узкие зоны,
где Кув около 1 (примерно 100 %). В их пре
делах наблюдается соразмерность между суммой осадков и испаряемостью. Это узкие полосы широколиственных лесов, редкостойные
переменно-влажные леса и влажные саванны.
Условия здесь благоприятны для произрастания мезофильных растений.
3. Территории умеренно-недостаточного (неустойчивого) увлажнения. Выделяют разные степени неустойчивого увлажнения: территориям с А"ув—1— 0,6 (100—60%)
свойственны луговые степи (лесостепи) и саванны, с /Сув=0,6-0,3 (60—30%) — сухие степи, сухие саванны. Им свойствен сухой сезон,
что затрудняет земледельческое освоение из-
за частых засух.
4. Территории недостаточного увлажнения. Выделяют аридные зоны (лат. аridis —
сухой) с Кув = 0,3-0,1 (30 – 10 %), здесь типичны полупустыни, и экстрааридные зоны с Кув менее 0,1 (менее 10 %) — пустыни.
На территориях с избыточным увлажнением обилие влаги отрицательно сказывается на процессах аэрации (вентиляции) почвы, т. е. на газообмене почвенного воздуха с атмосферным. Недостаток кислорода в почве образуется вследствие заполнения пор водой, из-за чего воздух туда не поступает. Это нарушает биологические аэробные процессы в почве, нормальное развитие многих растений нарушается или даже прекращается. На таких территориях произрастают растения-гигрофиты и обитают животные-гигрофилы, которые приспособлены к сырым и влажным местообита-
1 Термины «гумидный» и «аридный» предложены немецким ученым А. Пенком.
ниям. Для вовлечения территорий с избыточным увлажнением в хозяйственный, прежде всего сельскохозяйственный, оборот необходимы осушительные мелиорации, т. е. мероприятия, направленные на улучшение водного режима территории, отвод избыточных вод (дренаж).
Территорий с недостаточным увлажнением на Земле больше, чем переувлажненных. В аридных зонах земледелие без полива невозможно. Основным мелиоративным мероприятием в них является орошение — искусственное пополнение запасов влаги в почве для нормального развития растений и обводнение — создание источников влаги (прудов, колодцев и других водоемов) для бытовых и хозяйственных нужд и водопоя скота.
В естественных условиях в пустынях и полупустынях произрастают растения, приспособленные к сухости, — ксерофиты. Они обычно имеют мощную корневую систему, способную извлекать влагу из грунта, мелкие листья, иногда превращенные в иголочки и колючки, чтобы меньше испарять влаги, стебли и листья нередко покрыты восковым налетом. Особую группу растений среди них образуют суккуленты, которые накапливают влагу в стеблях или листьях (кактусы, агавы, алоэ). Суккуленты произрастают лишь в теплых тропических пустынях, где не бывает отрицательных температур воздуха. Животные пустынь — ксерофилы тоже разным способом приспособлены к сухости, например впадают в спячку на самый сухой период (суслики), довольствуются влагой, содержащейся в пище (некоторые грызуны).
Территориям с недостаточным увлажнением присущи засухи. В пустынях и полупустынях это ежегодные явления. В степях, которые часто называют засушливой зоной, и в лесостепях засухи случаются летом один раз в несколько лет, иногда захватывают конец весны — начало осени. Засуха — это длительный (1—3 месяца) период без дождя или с очень малым количеством осадков, при по-
вышенной температуре и пониженной абсолютной и относительной влажности воздуха и почвы. Различают атмосферную и почвенную засухи. Атмосферная засуха наступает раньше. Из-за высоких температур и большого дефицита влаги резко возрастает транспирация растений, корни не успевают подавать листьям влагу, и они увядают. Почвенная засуха выражается в иссушении почвы, из-за чего нормальная жизнедеятельность растений полностью нарушается и они погибают. Почвенная засуха короче атмосферной за счет весенних запасов влаги в почве и грунтовых вод. Засухи обусловлены антициклональным режимом погоды. В антициклонах воздух опускается, адиабатически нагревается и иссушается. По периферии антициклонов возможны ветры — суховеи с высокой температурой и низкой относительной влажностью (до 10—15 %), которые усиливают испарение и еще губительнее действуют на растения.
В степях наиболее эффективно орошение при достаточном стоке рек. Дополнительными мерами служат снегонакопление — сохранившаяся стерня на полях и посадка кустарников по бровке балок, чтобы в них не сдувался снег, и снегозадержание — прикатывание снега, создание снежных валов, укрытие снега соломой с целью увеличения продолжительности снеготаяния и пополнения запасов грунтовых вод. Эффективны также лесные полезащитные полосы, которые задерживают сток талых снеговых вод и удлиняют период снеготаяния. Ветрозащитные (ветролом-ные) лесные полосы большой длины, посаженные в несколько рядов, ослабляют скорость ветров, в том числе суховеев, и тем самым уменьшают испарение влаги.
Помимо вышеназванного коэффициента увлажнения, применяются и другие коэффициенты для характеристики увлажнения территорий, в частности радиационный индекс сухости, о котором будет сказано дальше в связи с зональностью географической оболочки.