8. Географическая оболочка, её структура и динамика. Зональность, секторность, поясность, азональность и интразональность.

В 1963 г. В. Б. Сочава предложил именовать объекты, изучаемые физической географией, геосистемами. Понятие «геосистема» охватывает весь иерархический ряд природных географических единств — от географической оболочки до ее элементарных структурных подразделений. Геосистема - более широкое понятие, чем ПТК, ибо последнее применимо лишь к отдельным частям географи­ческой оболочки, ее территориальным подразделениям, но не распространяется на географическую оболочку как целое. Необходимо различать три главных уровня организации геосистем: планетар­ный, региональный и локальный.

- Планетарный уровень представлен на Земле в единственном экземпляре - географиче­ской оболочкой. Термин «географическая оболочка» происходит от названия науки и не несет никакой содержательной нагрузки (в названиях отдельных земных сфер такая «на­грузка» содержится: атмосфера переводится как воздушная оболочка, гидросфера — как водная оболочка и т. д.). Поэтому предлагались различные наименования этой оболочки. Наиболее короткий и точный термин — эпигеосфера, что в буквальном переводе означа­ет «наружная земная оболочка», как ее впервые и определил еще в 1910 г. П. И. Броунов.

- региональный уровень представлен крупными и достаточно сложными по строению структурными подразделениями эпигеосферы — физико-географическими, или ланд­шафтными, зонами, секторами, странами, провинциями и др.

- Под системами локального уровня подразумеваются относительна простые ПТК, из ко­торых построены региональные геосистемы - так называемые урочища, фации и некото­рые другие.

Эпигеосфера, являясь единой, целостной материальной системой, вовсе не есть нечто одно­родное или аморфное: в ней отчетливо выделяются разнородные структурные части. Эпигеосфера обладает одновременно свойствами непрерывности (континуальности) и прерывистости (дис­кретности).

Структура геосистемы — пространственно-временная организация (упорядоченность) или как взаимное расположение частей и способы их соединения. Пространствен­ный аспект структуры геосистемы состоит в упорядоченности взаимного расположения ее структур­ных частей. Последние, в свою очередь, рассматриваются двояко — как компонент и как субсисте­мы, т. е. подчиненные геосистемы низших рангов. Таким образом, в природном территориальном комплексе, как и во всей эпигеосфере, следует различать структуру вертикальную (или радиальную) и горизонтальную (или латеральную). Первая выражается в ярусном расположении компонентов, вторая — в упорядоченном расположении ПТК низших рангов. Примерами вертикальных системообразующих потоков могут служить выпадение атмосферных осадков, их фильтрация в почву и грунтовые воды, поднятие водных рас­творов по капиллярам почвы и материнской породы, испарение, транспирация, опадение органиче­ских остатков, всасывание почвенных растворов корневой системой растений. К горизонтальным по­токам, связывающим между собой отдельные ПТК в границах территориальных единств высших рангов, относятся водный и твердый сток, стекание холодного воздуха по склонам, перенос химиче­ских элементов из водоемов на суходолы с биомассой птиц и насекомых (комаров) и др.

Составные части геосистемы упо­рядочены не только в пространстве, но и во времени.. Все пространственные и временные элементы структуры геосистемы состав­ляют ее инвариант.

Инвариант — это совокупность устойчивых отличительных черт системы, при­дающих ей качественную определенность и специфичность, позволяющих отличить данную систему от всех остальных. Из сказанного видна близость понятий структура и динамика геосистемы.

Под динамикой подразумеваются изменения системы, которые имеют обратимый характер и не приводят к перестройке ее структуры. Сюда относятся главным образом циклические изменения происходя­щие в рамках одного инварианта (суточные, сезонные), а также восстановительные смены состояний. возникающих после нарушения геосистемы внешними факторами (в том числе и хозяйственным воз­действием человека). Динамические изменения говорят об определенной способности геосистемы (пока внешние возмущения не перешли некоторого критического порога) возвращаться к исходному состоянию, т. е. о ее устойчивости.

Устойчивость и изменчивость — два важных качества геосисте­мы, находящиеся в диалектическом единстве. От динамики следует отличать эволюционные измене­ния геосистем, т. е. развитие. Развитие — направленное (необратимое) изменение, приводящее к коренной перестройке структуры, т. е. к появление новой геосистемы. Прогрессивное развитие при­суще всем геосистемам.

В единой геосфере выделяются разнородные структурные единицы, обусловленные соотно­шением 2-х важнейших энергетических факторов: лучистой энергией Солнца и внутренней энергией Земли.Они проявляются неравномерно в пространстве и во времени. Проявления этих факторов в природе определяют 2 общие географические закономерности: зональность и азональность. Широтная зональность - это закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и комплексов от экватора к полюсам. Зональные регионы более динамичны, чем азональные. С другой стороны, азональным единицам присущи более устойчивые и четкие пространственные границы. Ло­гическая соподчиненность между региональными таксонами разных рангов существует отдельно внутри каждого ряда, например: пояс - зона - подзона (в зональном ряду). Независимость двух рядов не означает, что между ними отсутствует какая-либо связь. Пространственные соотношения между зональными и азональными категориями районирования выражаются в виде серии производных ре­гиональных единиц, которые и позволяют объединить оба ряда в единую систему. В зональном ряду единицей самого высокого ранга является физико-географический пояс. Поясное деление основыва­ется либо на традиционной схеме тепловых поясов, либо на отождествлении ландшафтных поясов с циркуляционными. Притом очень постепенная смена ландшафтных зон и зачастую нечеткость их границ сильно затрудняют группировку зон и подзон (как единиц второго и третьего порядков) в пояса. Различают на всем земном шаре всего три пояса: тропический и два внетропических (север­ный и южный). Ландшафтная зона - базовая таксономическая единица в зональном ряду. Основ­ной критерий зоны — соотношение тепла и влаги, выражаемое в показателях радиационного балан­са, сумм температур, коэффициента увлажнения (или индекса сухости). При этом важны не только средние годовые показатели, но и характеристики режима тепла и влаги, т. е. их соотношения по се­зонам. Зона и подзона — единицы очень близкого порядка. Низшая единица зонального ряда — ландшафтная подзона. Основным комплексным критерием подзоны служит преобладание ланд­шафтов того или иного подтипа. Почвенными и геоботаническими индикаторами подзон обычно служат подтипы плакорных почв и растительных сообществ.

По мере удаления вглубь материков, происходит смена растительных сообществ, типов почв и животного мира. В 1921г. В.Л Комаров назвал это явление секторностью. Секторность зависит от индекса континентальности, по мере про­движения вглубь материка, континентальность повышается. Таким образом, физико-географтческий сектор - это крупная часть материка, которая занимает специфическое место в сис­теме континентально-океанической циркуляции воздушных масс и отличается показателями конти­нентальности, увлажнения, сезонной ритмики природных процессов и характерным «набором» (сис­темой) широтных зон. Широтнозональный спектр — наиболее существенный ландшафтно-географический критерий всякого сектора. Границы большинства секторов проходят по водоразделам меридиональных хребтов, например Кордильер, горных систем Восточной Азии, Урала.

Следующий важный фактор физико-географической (ландшафтной) дифференциации после зональных и секторных изменений теплообеспеченности и увлажнения — высота суши над уровнем моря. Под действием этого фактора ландшафтная сфера приобретает ярусное строение: различным высотным ярусам присущи специфические классы ландшафтов. Гипсометрическое положение ска­зывается уже в равнинных ландшафтах — при колебаниях абсолютной высоты в пределах первых сотен метров. До определенного предела возрастание высоты не вызывает в ландшафтах исчезнове­ния типичных признаков «своей» зоны. Выше этого предела в них появляются черты, свойственные соседней, более северной (для северного полушария) зоне, и по мере дальнейшего нарастания высот происходит смена ландшафтных поясов, до некоторой степени аналогичная последовательности рас­положения широтных ландшафтных зон. Эта закономерность известна как высотная поясность (или вертикальная зональность). Высотная поясность лишь очень условно может рассматриваться как аналог широтной зональности. Причиной высотной поясности является изменение теплового баланса с высотой (t падает на 6^оС при подъеме на 1км), но природа температурных изменений по высоте и широте имеет принципиально различ­ный характер.

В ходе тектонического развития Земли ее поверхность дифференцировалась не только зональными, но и азональными закономерностями, в основе которых лежит прояв­ление внутренней энергии Земли. Самое главное выражение азональной дифференциации состоит в делении земной поверхности на материковые выступы и океанические впадины, т. е. на сушу и Ми­ровой океан. Суша занимает 29 % поверхности, а океаны — 71 %, причём соотношения их очень не­равномерны в разных частях эпигеосферы. Известно, что материки сосредоточены большей частью в северном («материковом») полушарии. В этом состоит одно из проявлений полярной асимметрии географической оболочки. В соответствии с большей материковостью северного полушария ланд­шафтные зоны суши выражены в нем; полнее и типичнее, чем в южном. В силу различия физических свойств твердой поверхности и водной толщи (различная теплоемкость и отражающая способность, неограниченные запасы воды и интенсивный теплообмен в океане); над ними формируются разные воздушные массы — континентальные и морские соответственно. Возникает континентально-океанический перенос воздушных масс, который как бы накладывается на общую (зональную) цир­куляцию атмосферы и сильно ее усложняет. Достаточно напомнить о муссонах - мощных воздуш­ных потоках, которые летом устремляются с океана на более нагретую сушу, а зимой — в обратном направлении. Положение территории в системе континентально-океанической («азональной») цир­куляции атмосферы становится одним из важных факторов физико-географической дифференциа­ции. Понятие «интразональность» ввел Н. Н. Сибирцев. Эти понятия относились к почвам и растительным сообществам, которые формируются в специфических локальных условиях (в поймах рек, засоленных впадинах, на выходах скальных пород и т. п.). Впоследствии интразональными стали называть болота, озера, ли­маны, солонцовые почвы, сосновые боры на песках и в конечном счете все природные комплексы, не образующие самостоятельной зоны, но встречающиеся на территории всех зон.