Основы криогенеза литосферы - Романовский Н.Н.
ISBN 5—211—02379—X
Скачать (прямая ссылка):
Особенно сильно эта закономерность проявляется в условиях резко континентального климата с высокой долей прямой радиации, характерного для юга Средней и Восточной Сибири. При слабых ветрах в лесной зоне этих областей, в густых еловых, кедровых и даже в сосновых лесах зимой значительная часть снега задерживается на кронах деревьев, а напочвенный снежный покров сокращается. В результате U значительно понижается по сравнению с безлесными участками. Часто к ним приурочены острова ММП, имеющие, например, широкое распространение на Ангаро-Лейском междуречье и на нижней высотной границе мерзлой зоны гор Средней Азии. Так, в Западном Тянь-Шане острова ММП под густыми ельниками обнаружены А. П. Горбуновым на высотах порядка 2—2,5 тыс. м при близких к 00C и даже положительных среднегодовых температурах воздуха.
И.2. ПРИЧИНЫ И ОСОБЕННОСТИ ШИРОТНОЙ ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗОНАЛЬНОСТИ И СЕКТОРИАЛЬНОСТИ
Геокриологическая зональность проявляется в понижении с юга на север среднегодовых температур пород (tCp) (рис. II.6), в увеличении сплошности (уменьшении прерывистости) в распространении с поверхности ММП, сокращении размеров таликов и изменении их характера (П.5), в тенденции увеличения глубин сезонного промерзания (?м) и уменьшения глубин сезонного протаивания (?т) отложений (II—6), а также изменении характера криогенных процессов (III). Все эти показатели обусловлены современными условиями теплообмена и отражают современную геокриологическую зональность. Мощности криолитозоны также имеют тенденцию' увеличения с юга на север. Однако в связи с разными по длительности периодами их формирования в их распределении находит отражение геокриологическая зональность прошлого. Геокриологическая зональность, как и другие виды природной зональности, в своей основе обусловлена циркумполярным изменением количества приходящей к поверхности Земли солнечной радиации, с которой связаны zV
Суммарная радиация и радиационный баланс в пределах равнин с юга на север снижаются под влиянием широты и облачности довольно монотонно. При этом направленное влияние облачности на уменьшение суммарной и особенно прямой радиации характерно для регионов с морским климатом и интен
43
Рис. П.6. Распространение и среднегодовые температуры пород криолитозоны
России и сопредельных государств (по К. А. Кондратьевой, 1986): 1—14 — среднегодовые температуры пород: 1—11 — субаэральная криолитозона: 1—з _ южная геокриологическая зона, 1 — спорадическое и редкоостровное распространение (мерзлые породы не превышают 25% площади зоны); 2 — массивно-островное (25—75%); 3 — прерывистое (75--90%); 4—11 — северная геокриологическая зона, сплошное распространение мерзлых пород; 12—14 — криолитозона арктического шельфа; 15 — южная граница распространения мерзлоты; 16 — граница мерзлотных подзон субаэральных (а) и субмаринных (б); 17 — граница северной и южной геокриологических зон
сивной циклонической деятельностью (см. II. 1) - Однако различия в особенностях циркуляции атмосферы, в ее влагонасыщен-ности и облачности не изменяют в целом широтного характера распространения суммарной радиации (Алисов, 1969).
Известно, что распределение изотерм породы не связано прямо с величинами приходящей радиации и даже радйацион-но-тепловым балансом подстилающей поверхности. Оно зависит от условий теплообмена на поверхности пород, а также от их состава и свойств в слоях сезонного промерзания и оттаивания (Общее мерзлотоведение, 1978; Павлов, 1979; Гаврилова, 1981). Между тем именно широтный характер изменения поступления солнечной ? радиации к поверхности Земли — веду
44
щая причина геокриологической зональности. Обусловлено это следующим. Согласно закону Кирхгофа, тела, не имеющие собственных источников тепла и находящиеся в потоке лучистой энергии в равновесном состоянии^ излучают столько энергии, сколько они поглощают. К таким телам могут быть отнесены и приповерхностные горизонты пород, где количество энергии, получаемой от Солнца, примерно на три порядка выше, чем поступление внутриземного тепла. В соответствии с законом Стефана абсолютная температура абсолютно черного тела (T) пропорциональна корню четвертой степени из интегрального излучения E(T) : T= ^^р~> где С=2,08-107 кДж/м2-ч.
Известно, что реальные природные тела по своей, способности к излучению мало отличаются от абсолютно черного тела. Таким образом, температура верхних горизонтов пород тем ниже, чем меньше поток приходящей на их поверхность солнечной энергии. Последний убывает с увеличением широты местности, и соответственно снижаются излучение и tm.
Уменьшение суммарной радиации зонально с юга на север сопровождается ,повышением альбедо подстилающей поверхности, которое в годовом цикле возрастает в силу увеличения времени существования снежного покрова (см. табл. 11.1). Высокая отражательная способность снега особенно сильно проявляется весной, что приводит к увеличению доли отраженной и уменьшению доли поглощенной и трансформированной в тепло лучистой энергии. Возрастают затраты тепла на таяние снега. Следствием этих изменений являются дополнительное понижение tcj? к северу, увеличение площади распространения, сокращение размеров таликов (см. IL4), уменьшение глубин сезонного оттаивания пород и т. д.
