Леса и пустыни

Тропические пояса Земли простираются от экватора до тропиков Рака и Козерога – линий, опоясывающих Землю на 23,5° северной широты и 23,5° южной широты соответственно, а потом переходят в субтропическую климатическую зону на границе с умеренными поясами. Тропики расположены в широтах, над которыми солнце находится в зените в день солнцестояния один раз в год в каждом полушарии. Между ними лежит область, над которой солнце бывает в зените два раза в году.

В тропиках, названных философом Аристотелем «жаркой зоной», изменяется продолжительность дня от месяца к месяцу и отсутствует четкая смена четырех времен года – весны, лета, осени и зимы, которые влияют на климат более высоких широт.

ТРОПИЧЕСКИЕ ТЕЧЕНИЯ

Тропики охватывают почти полностью Африку, часть Северной и Южной Америки, Австралии и Южной Азии. Для этих регионов характерны два типа природных условий – засушливая местность и дождевые леса.

Над тропиками находятся две бурлящие области земной атмосферы, известные как ячейки Хэдли. Каждая из них переносит тепло от экватора (который получает самое большое количество тепла от Солнца) к более холодным регионам средних широт. Теплый воздух поднимается от экватора, двигается на север и юг, по пути остывает и опускается к поверхности на границе тропиков.

Воздух, вытесняемый нисходящими потоками, заполняет ячейки и возвращается к экватору по поверхности. Сила Кориолиса, созданная вращением Земли, отклоняет воздушные потоки к западу, создавая поверхностные ветры, дующие с северо-востока в Северном полушарии и юго-востока в Южном. Их называют пассатами. На границе ячеек Хэдли сформировалась внутритропическая зона конвергенции. Здесь поднимающийся теплый воздух создает кольцо ливней, окружающее почти весь земной шар (особенно над океанами), а собирающийся у поверхности воздух формирует область теплых ветров, известную как экваториальная штилевая полоса.

ПОД СОЛНЦЕМ

Изменение угла наклона солнечных лучей в течение года приводит к тому, что участки земной поверхности, получающие больше всего тепла, постепенно смещаются от одной стороны экватора к другой и обратно. Тепло дневного солнца увеличивает скорость, с которой теплый воздух поднимается от поверхности, вызывая бури, поэтому в обоих полушариях есть влажный (когда солнце находится в наивысшей точке) и сухой (когда оно в самой нижней точке) сезоны. Пик сезона дождей в Северном полушарии приходится на май – июнь, а к югу от экватора – на ноябрь – февраль. На экваторе, над которым солнце высоко в небе с марта по сентябрь, ежегодно случается по два влажных и сухих сезона.

Тропические погодные условия еще больше усложняются муссонами. Это устойчивые поверхностные ветры, которые периодически меняют свое направление: летом дуют с океана, зимой – с суши. Самый обширный муссон охватывает Индию, Юго-Западную Азию и Австралию. Муссоны также наблюдаются в Северной Африке и на юго-западе Северной Америки.

ТРОПИЧЕСКИЙ КЛИМАТ

Чередующийся цикл влажных и сухих сезонов преобладает на большей части тропиков, постепенно превращаясь в четыре времени года в более высоких широтах. Но различия между временами года и количеством осадков в разных регионах очень заметны. В результате в тропиках наблюдается несколько типов климатических условий. Тропический экваториальный климат более или менее влажный – во всех месяцах в среднем выпадает не менее 60 мм осадков. Это способствует развитию буйной растительности, из-за чего эти условия получили название «климат влажных лесов». Он характерен для океанических островов в низких широтах.

Тропический климат саванн характеризуется ярко выраженными влажными и сухими сезонами. Саванны образовались по обе стороны от полосы экваториального климата. Условия в них подходят для выносливых деревьев и трав, которые выдерживают засуху, и быстро растут и цветут в сезон дождей.

Муссонный климат охватывает ограниченные территории, в которых сложились подходящие для сезонных муссонов условия. Из-за дополнительных осадков растительность здесь обычно напоминает дождевые леса, а не саванны.

ЗАСУХА

В центре тропических поясов достаточно влаги, но во внешних частях ячеек Хэдли более холодный нисходящий сухой воздух создает постоянные области повышенного давления, где маловероятно формирование облаков. Небо чистое, а осадки выпадают в незначительных количествах. Палящее солнце иссушает эти регионы, а недостаток теплоизолирующих облаков и водных испарений приводит к чрезвычайно высоким температурам. Так, днем земля может быть обжигающе горячей, но ночью она отдает тепло воздуху, что приводит к резкому падению температуры. Близость океанов смягчает сухой климат, но особенности рельефа, например горы, изолируют сушу от влагонесущих ветров. Так появляются пустыни.

НАСТУПАЮЩИЕ ПУСТЫНИ

В целом пустыня теряет в результате эвапотранспирации больше влаги, чем ежегодно в среднем получает с атмосферными осадками. Только самые выносливые растения и животные могут выжить в таких условиях. Скудный растительный покров не сохраняет тепло ночью, а почва быстро высыхает, становясь рыхлой. Ветры постепенно измельчают ее в песок. Это снижает ее способность оставаться влажной и питательной, поэтому растениям труднее найти опору.

Некоторые ученые считают, что большинство пустынь – это результат вмешательства человека. Вырубка лесов сопровождается извлечением корней деревьев, которые поддерживают целостность почвы, интенсивное земледелие без естественного восстановления вытягивает из грунта питательные вещества, а домашний скот копытами сбивает нижние слои почвы и измельчает верхние в мелкие гранулы. Поскольку 40 % населения Земли живет в тропической климатической зоне, опустынивание является серьезной угрозой для человечества.