Общая циркуляция атмосферы и зональность геосферы
Шарообразность Земли обусловливает неравномерное распределение на ее поверхности солнечного тепла и образование тепловых поясов: жаркого, умеренно-жарких (северного и южного), умеренных, умеренно-холодных и холодных.
Жаркий пояс располагается примерно между 30° с.ш. и 30° ю.ш., умеренно-жаркие лежат между 30 и 40°, умеренные - между 40 и 60°, а между ними и полярными областями располагаются умеренно-холодные пояса. Однако, вследствие расположения суши среди Мирового океана, а также в зависимости от размеров и конфигурации материков, циркуляции атмосферы и морских течений поясные границы существенно отклоняются от указанных широт.
В ЖАРКОМ ПОЯСЕ тепловые условия весьма благоприятны для развития органической жизни. В этом поясе заморозков не бывает. Радиационный баланс 65-75 ккал/см2 год, годовые суммы активных температур (т.е. сумма средних суточных температур свыше 10°) составляют 7-10 тыс. градусов. Теплолюбивая растительность здесь может вегетировать круглый год. Однако наряду с вечнозелеными влажными лесами в этом тепловом поясе развиваются саванны и даже пустыни - результат неравномерного распределения влаги.
В УМЕРЕННО-ЖАРКИХ (субтропических) ПОЯСАХ количество поступающего тепла несколько меньше, а главное оно изменяется по сезонам. Радиационный баланс колеблется от 50 до 65 ккал/см2 год. Сумма активных температур 4 -7 тыс. градусов. Хотя средняя температура самого холодного месяца выше 4°С, возможны заморозки. У растений наблюдается хотя и короткий, но заметный период вегетативного покоя.
УМЕРЕННЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ПОЯСА имеют выраженную сезонность теплового режима с длительным холодным периодом, что приводит к сезонной вегетации растительности. Уменьшение радиационного баланса до 25-50 ккал/см2 год, сумма активных температур 700 -4000 градусов, сезонная ритмичность тепла обусловливают произрастание в этих поясах хвойных и листопадных деревьев. Наряду с этими лесами в умеренных поясах распространены степи и даже пустыни.
В УМЕРЕННО-ХОЛОДНЫХ (субарктическом и субантарктическом) поясах, где радиационный баланс колеблется от 10 до 25 ккал/см2 год, средняя температура самого теплого месяца не поднимается выше 10°, но и не опускается ниже 5° С, а сумма активных температур 200-600 градусов, термические условия позволяют произрастать только кустарниковой, травянистой и мохово-лишайниковой растительности. Вегетационный сезон для северных трав длится около трех месяцев, а для древесно-кустарниковой - около месяца. Поэтому в растительном покрове преобладают многолетники.
Термические условия ХОЛОДНЫХ (полярных) областей неблагоприятны для развития жизни. На испарение со снежно-ледниковой поверхности здесь затрачивается тепла больше, чем его приходит от Солнца (радиационный баланс ниже 10 ккал/см2 год). Поэтому средняя температура даже самого теплого месяца не выше 5°С.
Суточное вращение Земли обусловливает замкнутость термических поясов вокруг планеты, а годовое движение вокруг Солнца при наклоне земной оси - сезонное смещение термического экватора и сезонную ритмику тепла в каждом поясе.
Термическая поясность земной поверхности и неравномерный прогрев суши и океана обусловливают общую циркуляцию атмосферы и воды в Мировом океане, которые играют огромную роль в переносе тепла и влаги с океана на сушу и из одних широт в другие. Это вызывает не только поясную, но и секторно-зональную дифференциацию геосферы. Циркуляция атмосферы над материками осложняется орографией, и это особенно ярко проявляется в различиях увлажнения наветренных и подветренных склонов гор.
Рассмотрим общую циркуляцию атмосферы применительно к изучению планетарной зональности ландшафтов.
У земной поверхности наблюдается чередование поясов атмосферного давления (и ветров): экваториальный пояс пониженного давления; два тропических пояса (северный и южный) повышенного давления над 30°; два умеренных пояса пониженного давления над 60°; две области повышенного давления над полюсами.
Неравномерный по тепловым поясам прогрев нижней тропосферы способствует формированию основных типов воздушных масс. Они отличаются по типу, увлажнению, запыленности и другим свойствам. На одних и тех же широтах различают морские и континентальные воздушные массы. Хотя вода поглощает тепла больше, чем суша, однако затраты тепла на испарение над океаном выше чем над сушей. В годовом итоге радиационный баланс поверхности океана в субполярных и умеренных широтах почти такой же, как на суше, а в тропических широтах он на 50-60% выше, чем над сушей.
Различия радиационного баланса суши и моря приводят к обострению фронтальной деятельности, возникновению в нижней тропосфере устойчивых центров действия атмосферы, где особенно часто возникают или усиливаются очаги либо низкого (циклоны), либо высокого (антициклоны) давления. Центры действия атмосферы наиболее активны там, где фронты пересекаются с направлением морских течений.