Понятие о солнечной радиации: прямая, рассеянная, суммарная. Зависимость радиации от излома солнечных лучей.
Арктическая и тундровая зона. Географическое положение, рельеф, почва, животный и растительный мир, занятие населения.
Зона арктических пустынь находится на крайнем севере России. Она охватывает острова Северного Ледовитого океана. Радиационный баланс в арктических пустынях круглый год близок к нулю. Лето короткое и очень холодное. Средняя температура июля не выше +4°С. Зимой температуры часто опускаются до -50°С, бывают сильные ветры, много дней с пургой и туманами; 85% территории зоны покрыто ледниками. Разреженный растительный покров состоит из мхов, лишайников, водорослей и редких цветковых растений. Полярно-пустынные почвы очень маломощны. Обычно сверху у них слой торфа (1-3 см). Значительное испарение за длинный полярный день (около 150 суток) и сухой воздух приводят к формированию солончаковых разновидностей полярно-пустынных почв.
Животный мир в арктической зоне беден, так как продуктивность растительной массы очень невелика. На островах обитают песцы и белый медведь. Особенно много белых медведей на острове Врангеля. На скалистых берегах островов находятся “птичьи базары” - колонии морских птиц. На прибрежных скалах и гнездятся тысячи гагарок, чаек, чистиков, кайр, моевок, тупиков и других птиц.
Зона тундр занимает около 8-10% от всей территории страны. В тундре короткое и прохладное лето со средней температурой июля от +4°С на севере до +11°С на юге. Зима длинная, суровая с сильными ветрами и метелями. Ветры холодные в течение всего года. Летом они дуют со стороны Северного Ледовитого океана, зимой - с охлажденного материка Евразии. Осадков выпадает очень мало - 200-300 мм в год. Несмотря на это, почвы в тундре повсеместно переувлажнены, чему способствует водонепроницаемая многолетняя мерзлота и слабое испарение в условиях низких температур.
|
|
|
Тундровые типичные и оподзоленные почвы имеют небольшую мощность, малое содержание гумуса, относительно высокую кислотность и обычно заболочены. Растительный покров образован мхами, лишайниками, кустарничками и кустарниками. Все растения имеют характерные формы и свойства, отражающие их приспособленность к суровому климату. Господствуют стланниковые и подушковидные формы растений, которые помогают использовать приземное тепло и укрываться от сильных ветров. В связи с тем, что лето очень короткое и вегетативный сезон ограничен, большинство растений представлено многолетниками и даже вечнозелеными. К их числу относятся брусника и клюква. Все они начинают сразу вегетировать, как только растает снег. На севере зоны находятся арктические тундры с господством мохово-лишайниковых группировок и болот. Среди травянистых - осока, пушица, полярный мак. В средней части зоны - типичная тундра с моховыми, лишайниковыми и кустарничковыми группировками. В восточной части страны господствуют осоко-пушициевые кочкарные тундры. Для корма оленей используется кустистый лишайник - ягель (“олений мох”). Ягель растет очень медленно, со скоростью 3-5 мм в год. Поэтому восстановление пастбищ происходит очень долго - в течение 15-20 лет. По этой причине в тундре возможно лишь кочевое животноводство, при котором многочисленные стада оленей все время перемещаются в поисках корма.
|
|
|
Среди растений много ягодных: морошка, брусника, черника, голубика. Встречаются заросли кустистой ивы. На юге зоны, где больше тепла и слабее ветры, господствуют кустарниковые тундры. Среди кустарников наиболее распространена карликовая береза, разные виды ив. В укрытиях по долинам рек в тундру с юга заходят заросли ольхи кустистой. Очень много ягодных растений - голубика, черника, брусника, растут вересковые кустарнички. Животный мир тундры очень беден в видовом отношении, но обилен по числу особей. В течение всего года в тундре обитают северные олени (дикие и домашние), лемминги, песцы и волки, тундровая куропатка и белая сова. Летом прилетает множество птиц. Обилие пищи в виде мошек и комаров привлекает в тундру для выведения птенцов огромное число гусей, уток, лебедей, куликов и гагар.
|
|
|
Земледелие в тундре невозможно из-за низкой температуры почв и их бедности питательными веществами. Но в тундре пасут многочисленные стада оленей, добывают пушнину, собирают гагачий пух Лесотундра является переходной зоной между тундрой и лесом. В лесотундре значительно теплее, чем в тундре. В ряде мест около 20 дней в году средняя суточная температура бывает выше +15°С, а средняя температура июля до +14°С. Годовая сумма осадков достигает 400 мм, что намного превышает испарение. В результате лесотундра имеет избыточное увлажнение. В лесотундре существуют рядом лесные и тундровые растительные группировки. Леса состоят из изогнутых низкорослых берез, елей и лиственниц. Деревья в лесах далеко отстоят друг от друга, так как их корневая система располагается в верхних слоях грунта над многолетней мерзлотой. В лесотундре находятся самые продуктивные оленьи пастбища, так как ягель здесь растет значительно быстрее, чем в тундре.
Лесная зона
Зона лесов занимает больше половины территории России. Но залесенная площадь составляет лишь 45% от площади страны. На большей части зоны зимы суровые и холодные. Температура января даже на юге ниже 0°С. Но лето теплое, а местами даже жаркое. Средняя температура июля на севере зоны +15°С, а на юге - +20°С. В подзоне тайги лето прохладное. Средняя температура июля не выше +18°С. Количество осадков (300-900 мм) несколько превышает испарение. Снеговой покров устойчив и держится всю зиму. Соотношение тепла и влаги таково, что оно повсеместно благоприятствует росту деревьев. В тайге преобладают леса из ели, лиственницы, сосны, пихты и сибирского кедра. Ели и пихты образуют темнохвойные леса с бедным травяным покровом, так как под их густой кроной очень мало света.
|
|
|
Светлохвойные сосна и лиственница очень неприхотливы. Они могут расти на песках и каменистых почвах. На Восточно-Европейской равнине таежные леса состоят из ели, пихты и сосны, в Западной Сибири — из ели, пихты и кедра. В Восточной Сибири в условиях жесточайших морозов и многолетней мерзлоты растут леса из даурской лиственницы. Она хорошо приспособлена к жизни в суровых условиях: на зиму сбрасывает хвою и имеет поверхностную корневую систему над мерзлотным слоем почво-грунтов. Повсеместно в тайге растут и мелколиственные деревья — береза и осина. В большинстве случаев это вторичные леса на месте гарей и вырубок.
Под хвойными лесами формируются разные виды подзолистых почв. В результате разложения хвойного опада образуются кислоты, которые в условиях повышенной влажности способствуют распаду минеральных и органических частиц почвы. Обильные осадки промывают почвы и выносят растворенные вещества из верхнего перегнойного слоя в нижние горизонты почв. В результате верхняя часть почв приобретает белесый цвет золы (отсюда “подзолы”). На участках, где наряду с хвойными растут лиственные породы, формируются дерново-подзолистые почвы. У них верхний горизонт обогащен гумусом и зольными элементами. В районах повышенного и избыточного увлажнения происходит оглеение почв и формируются глеево-подзолистые почвы. В лиственничных лесах Восточной Сибири выпадает мало осадков. Это обстоятельство и многолетняя мерзлота затрудняют промывание почв. Поэтому здесь развиты слабо оподзоленные мерзлотно-таежные почвы. Все почвы тайги имеют маломощный гумусовый горизонт, низкое содержание многих минеральных веществ, кислую реакцию почвенного раствора (“кислые почвы”). В результате их естественное плодородие невелико. Однако подзолистые почвы очень отзывчивы на удобрения и при правильной агротехнике могут давать высокие урожаи картофеля, ржи, овса, ячменя, льна и кормовых трав. Для увеличения плодородия почв применяется также известкование, с помощью которого уменьшают их кислотность. Животный мир тайги очень разнообразен. Из млекопитающих здесь обитают лось, бурый медведь, рысь, белка, соболь, бурундук, заяц. Много птиц: глухарь, рябчик, дятел, кедровка, сова. Хвойные леса используются для заготовки и производства древесины, бумаги, продуктов лесохимии. В тайге ведется пушной промысел, сбор грибов, ягод и лекарственных растений. Подзона смешанных и широколиственных лесов в основном расположена на юго-западе Восточно-Европейской равнины, а также на юге Дальнего Востока. Сюда часто проникает теплый и влажный морской воздух. Лето относительно теплое и, в отличие от тайги, мягкая зима с частыми оттепелями. Годовая сумма осадков повышается до 600-700 мм. В лесах подзоны наряду с елью и сосной очень широко распространен дуб, клен, липа и другие широколиственные породы. В подлеске много жимолости, орешника, крушины, калины. В смешанных лесах господствуют дерново-подзолистые почвы. На Дальнем Востоке почвы бурые лесные. Широколиственные леса состоят в основном из дуба, вяза, клена, липы, граба, бука. На юге Дальнего Востока произрастает пробковый дуб, бархатное дерево и разнообразные лианы. Под широколиственными лесами образуется слой подстилки - опада. Он богат зольными элементами, в том числе калием и кальцием. Они нейтрализуют органические кислоты, благодаря чему формируются почвы с повышенным содержанием гумуса. Под дубовыми лесами образуются серые лесные почвы, а под буково-грабовыми - бурые лесные почвы.
В смешанных широколиственных лесах обитают косули, куницы, норка, бобр. Некоторые виды стали очень редкими и находятся под специальной охраной в заповедниках. Таков зубр, охраняемый в Приокско-террасном заповеднике в Московской области и на Северном Кавказе (Тебердинский заповедник).
Зона степей
В зоне лесостепи лето становится жарким. Средняя температура июля поднимается до +19…+21°С. На севере зоны количество осадков (560 мм в год) примерно равно испарению. На юге испаряемость несколько превышает количество осадков. Здесь обычны засухи. Климат зоны неустойчив — влажные годы чередуются с засушливыми. В целом лесостепь имеет теплый и относительно сухой климат. На протяжении всей зоны небольшие лесные массивы чередуются с разнотравными степями. На Восточно-Европейской равнине в лесостепи преобладают дубравы с примесью клена, ясеня, липы и вяза. На Западно-Сибирской равнине в лесах господствуют береза и осина (рис. 12). В Восточной Сибири леса сосново-лиственничные с примесью березы и осины. Под лиственными лесами протекают те же почвообразующие процессы, что и в подзоне широколиственных лесов. Поэтому здесь распространены серые лесные почвы. Под участками разнотравных степей сформировались черноземные почвы.
В лесах зоны обитают обычные лесные виды зверей и птиц. А на открытых степных пространствах встречаются суслики и зайцы-русаки (часто), сурки, хомяки, дрофы (редко). Как в лесах, так и на степных участках зоны обычны волки и лисы. Благоприятные климатические условия, высокое плодородие почв привели к тому, что лесостепь интенсивно освоена и заселена. До 80% земель этой зоны распахано. Здесь выращивают пшеницу, кукурузу, сахарную свеклу, подсолнечник. В обширных садах снимают богатый урожай яблок, груш, абрикосов и слив. Степная зона протягивается на юге Европейской части России от Черного и Азовского морей, предгорий Кавказа. На востоке она тянется сплошной полосой до Алтая. За Енисеем степные участки встречаются лишь в межгорных котловинах юга Сибири. В степной зоне отчетливо выражены черты засушливости климата. Лето в степях очень жаркое. Средние температуры июля достигают +21…+23°С. Годовая сумма осадков не превышает 350 — 400 мм в год, что в 2 — 3 раза ниже величины испаряемости. Таким образом, это территория недостаточного увлажнения. Зимы холодные, малоснежные с сильными северными ветрами. Ветры сдувают снег в многочисленные овраги и балки, что еще больше усиливает засушливость этой территории. В прошлом в растительности северной части степной зоны преобладали злаки — ковыль, типчак, тонконог и другие. У них развита мощная корневая система, которая обеспечивает им достаточную подачу воды даже в условиях засушливого климата. Южнее произрастали типчаковоковыльные, а на крайнем юге - полынные степи. Небольшие участки лесов встречаются лишь по склонам балок и долин.
В условиях большого ежегодного опада растительной массы и малого количества осадков (отсутствие промывного режима) под степями сформировались черноземные и каштановые почвы. На севере зоны это типичные черноземы, у которых мощность гумусового горизонта достигает 60100 см. На юге — южные черноземы с укороченным до 25 см гумусовым горизонтом. В самых засушливых частях зоны распространены каштановые почвы. Встречаются засоленные почвы. Большая часть зоны степей распахана. Здесь выращивают озимую и яровую пшеницу, кукурузу, подсолнечник, просо. Много бахчевых культур - арбузов, дынь. Сельское хозяйство страдает от нехватки влаги, суховеев, эрозии почв и пыльных бурь. Для борьбы с этими неблагоприятными явлениями в степях посажены полезащитные лесные полосы. Остатки естественных степей сохранились лишь в Центральночерноземном заповеднике на Среднерусской возвышенности. В степях обитает много грызунов - суслики, сурки, хомяки, полевки. Встречается лисица и волк. Из птиц наиболее распространены жаворонки и степные куропатки. Некоторые виды животных приспособились к распаханной территории, и их количество не только не снизилось, а даже возросло. К их числу относятся суслики, которые наносят большой ущерб посевам зерновых. Зона полупустынь находится в Прикаспии. Она имеет сухой резко континентальный климат. Летом средние температуры июля поднимаются до +23…+25°С, а в январе опускаются до -10…15°С. Годовая сумма осадков не превышает 250 мм в год. Зимняя погода крайне неустойчива - часто бывают сильные ветры и температура может опускаться до -40°С. Морозы могут внезапно смениться оттепелями, сопровождаемыми гололедом или (при дальнейшем понижении температуры) гололедицей. При этом гибнет много овец, так как они не могут достать траву из-под ледяной корки.
Зона пустынь и полупустынь.
В полупустыне господствуют полынно-злаковые сообщества. Но растительный покров пятнистый и разреженный. Между куртинами растений находятся участки голой почвы. В травостое преобладают ковыль, типчак, тырса. Множество видов полукустарников - белая полынь, прутняк, биюргун и другие. Полынно-злаковая растительность используется в качестве пастбищ. Многие растения полупустыни исключительно богаты питательными веществами и их охотно поедают овцы, лошади и верблюды. Земледелие ведется только с применением орошения. Зональными в полупустыне являются каштановые почвы. По сравнению с черноземами они намного беднее гумусом, имеют меньшую мощность и часто бывают солонцеваты. По всей зоне встречаются солонцы и реже солончаки. В полупустыне обитают животные степей и пустынь. Основные животные - грызуны: суслик, тушканчики, полевки, мыши. Типичное животное полупустынь - антилопа-сайгак. Водятся волк, степной хорь, лисица-корсак. Из птиц — степной орел, дрофа, жаворонки. Зона пустынь находится в Прикаспийской низменности. Это самая засушливая территория России. Лето длинное и очень жаркое. Средняя температура июля +25…+29°С. Но очень часто температура летом достигает +50°С. Зима короткая, с отрицательными температурами. Средняя температура января -4…-8°С. Снеговой покров маломощен и неустойчив. Годовая сумма осадков составляет 150 - 200 мм. Испаряемость в 10 - 12 раз превышает осадки.
Растительный покров пустынь тесно связан с характером почвогрунтов. На песках распространены растения, имеющие мощные корневища и придаточные корни, которые укрепляют растение в сыпучем грунте и помогают найти влагу. К солончакам приурочены солянки, солерос, сарсазан. В северной части пустыни преобладают полыни и солянки (рис.15) На севере распространены песчаные почвы и часто встречаются серо-бурые. Они карбонатны, солонцеваты и содержат мало гумуса. Повсеместно распространены такыры. Это глинистые почвы в понижениях — с непролазной грязью в весеннее время и твердой растрескавшейся коркой - в сухое. Такыры практически лишены растительности. В зоне пустынь обитают сайгаки, барханная кошка. Большое количество грызунов — тушканчики и песчанки, много ящериц. Разнообразны многочисленные насекомые — скорпионы, тарантулы, москиты, саранча. Обилие солнечного света и тепла, длительный вегетационный период позволяет выращивать в пустыне на поливных землях высокие урожаи ценнейших сельскохозяйственных культур — винограда, бахчевых. Для орошения построены многочисленные каналы, водохранилища и оросительные системы. Благодаря орошению в выжженной пустыне возникли земледельческие хозяйства и новые оазисы. Обширные пастбища пустынь используются для выпаса овец и верблюдов. Субтропическая зона занимает небольшие территории прикрытые с севера горами. На Черноморском побережье Кавказа у Новороссийска располагаются сухие субтропики с жарким сухим летом, со среднеиюльской температурой +24°С. Зима сравнительно теплая и влажная. Средние температуры самого холодного месяца — февраля — близки к +4°С. Морозные периоды редки и непродолжительны. Годовая сумма осадков достигает 600-700 мм с максимумом в зимний период. Лучшее время года — осень, когда в течение сентября и октября стоят теплые солнечные дни. В прошлом сухие субтропики были покрыты лесами из пушистого дуба, древовидного можжевельника, крымской и пицундской сосны, рощами земляничного и сандалового дерева. Распространены кустарниковые заросли шибляка и маквиса. Шибляк — низкорослые заросли листопадных растений пушистого дуба, колючих кустарников держи-дерева, сумаха, шиповника. Маквис — заросли вечнозеленых кустарников и невысоких деревьев: мирт, дикая маслина, земляничное дерево, древовидный вереск, розмарин, каменный дуб. Почвы сухих субтропиков представлены бурыми лесными и коричневыми. В настоящее время естественный растительный покров практически сведен. Большая часть территории занята виноградниками, садами, парками многочисленных санаториев и домов отдыха.
Понятие о солнечной радиации: прямая, рассеянная, суммарная. Зависимость радиации от излома солнечных лучей.
Солнечная радиация - электромагнитное и корпускулярное излучение Солнца. Электромагнитная радиация распространяется в виде электромагнитных волн со скоростью света и проникает в земную атмосферу. До земной поверхности солнечная радиация доходит в виде прямой и рассеянной радиации. Солнечная радиация - главный источник энергии для всех физико-географических процессов, происходящих на земной поверхности и в атмосфере. Солнечная радиация обычно измеряется по ее тепловому действию и выражается в калориях на единицу поверхности за единицу времени. Всего Земля получает от Солнца менее одной двухмиллиардной его излучения.
Суммарная солнечная радиация - вся прямая и рассеянная солнечная радиация, поступающая на земную поверхность. Суммарная солнечная радиация характеризуется интенсивностью. При безоблачном небе суммарная солнечная радиация имеет максимальное значение около полудня, а в течение года - летом.
Рассеянная солнечная радиация - часть солнечного излучения (около 25%), претерпевшая рассеяние в атмосфере - преобразованная в атмосфере из прямой солнечной радиации в радиацию, идущую по всем направлениям. Причиной рассеяния солнечных лучей является неоднородность воздуха. Радиация распространяется от рассеивающих частиц воздуха так, как если бы эти частицы сами были источником излучения. Рассеянной солнечной радиацией объясняется голубой цвет неба.
Прямая солнечная радиация - радиация, приходящая к земной поверхности непосредственно от Солнца. На земную поверхность солнечная радиация приходит пучком практически параллельных лучей и характеризуется интенсивностью радиации.
Отраженная солнечная радиация - часть суммарной солнечной радиации, которая не поглощается земной поверхностью, а отражается от нее. Зависит от характера поверхности отражения.
Количество солнечной радиации зависит от:
1) угла падения солнечных лучей
2) продолжительности светлого времени суток
3) облачности.
Чем выше стоит Солнце и чем больше угол падения солнечных лучей, тем больше радиации поглощает земная поверхность. Если угол падения солнечных лучей маленький, большая часть солнечных лучей отражается от Земли.
Самое большое количество солнечной радиации получают пустыни, лежащие вдоль линий тропиков. Солнце там поднимается высоко и погода почти весь год безоблачная.
Над экватором в атмосфере много водяного пара, который формирует плотную облачность. Пар и облачность поглощает большую часть солнечной радиации.
Полярные районы получают меньше всего радиации, там солнечные лучи почти скользят по поверхности Земли.
Подстилающая поверхность отражает радиацию по-разному. Тёмные и неровные поверхности отражают мало радиации, а светлые и гладкие хорошо отражают.
Море в шторм отражает меньше радиации, чем море в штиль.
Альбедо (лат. albus — белый) – способность поверхности отражать радиацию.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 795; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!