Своеобразная разновидность круговоротов в ландшафтной оболочке Земли— ее различные ритмические явления.
Ритмикой называют повторяемость во времени комплекса явлений, которые каждый раз развиваются в одном направлении. Целесообразно различать две формы ритмики: периодическую и циклическую.
Под периодами понимаются ритмы одинаковой длительности. Примеры: время оборота Земли вокруг оси, период обращения ее вокруг Солнца.
Ритмы переменной продолжительности именуются циклами.
Часть ритмов объясняется неравномерностью облучения Земли Солнцем в связи с переменой положения Земли относительно Солнца. Самый короткий из них-годичный (смена времен года). Продолжительность других около 21 000 лет, около 40 000 лет и около 92 000 лет, что отвечает периоду изменения времени наступления равноденствий, периоду изменения наклона эклиптики (от 24° 36' до 21° 58') и периоду изменения эксцентриситета земной орбиты (между 0 к 0,068) .Наиболее заметен по своим климатическим последствиям ритм в 40 000 лег (точнее 40400), потому что при перемене угла наклона эклиптики меняется положение тропиков и полярных кругов. В. А. Зубаков (1966), сопоставляя по радиологическим данным ледниковые стадии последнего оледенения, обнаружил помимо ряда других также и ритм в 35 000 лет, близкий к периоду колебаний наклона эклиптики.
Смена дня и ночи так же влияет на суточный ход температуры, абсолютной и относительной влажности, фотосинтеза, который бывает только на свету, и т. п. Цветки некоторых растений (табака, луноцвета, золотой энотеры и др.) раскрываются лишь после заката Солнца, а по утрам поникают или сжимаются. Животные давно подразделились как бы на два особых мира: один действует при дневном свете; даже зоопланктон мигрирует в течение суток из верхних слоев водоема в более глубокие и обратно. Жизнь человека тоже протекает в суточном ритме.
Горные реки ледникового питания удобнее переходить вброд на рассвете, когда вода в них малая, а не после полудня, когда уровень воды поднимается из-за таяния ледников. Нагревание горных пород днем и остывание их ночью создает суточный ритм физического выветривания. Такой же ритм присущ и процессам почвообразования. Бризы и горнодолинные ветры - это проявление суточной ритмики движения воздуха, вызванной изменением его плотности под действием нагревания и охлаждения. Под влиянием тех же причин наблюдается и «дыхание» гидросферы: ночью холодная вода поглощает газы, днем теплая вода выделяет их.
Годовая, или сезонная, ритмика состоит в правильно повторяющихся изменениях в ландшафтной оболочке, связанных со сменой времен года.Существует четыри времени года, на которые условно поделён годовой цикл. Эти времена отсчитываются от точек солнцестояния (лето, зима) и равноденствия (весна, осень). Смена времён года обусловливается годичным периодом обращения планеты вокруг Солнца и наклоном оси вращения Земли относительно орбитальной плоскости и, в небольшой степени, эллиптичностью орбиты.
Учением о сезонной ритмике ландшафта, охватывающей всю совокупность явлении в живой и неживой природе, все больше становится в наше время фенология, которая долгое время была наукой о сезонных явлениях только в органическом мире .
Смена аспектов ландшафта свойственна в той или иной форме любой географической зоне. В одних зонах она выражена ярче, в других слабее. В одних случаях она определяется преимущественно ходом температуры, в странах с высоким температурным режимом, главным образом режимом атмосферного увлажнения, в полярных областях большую роль играет световой режим (многосуточные дни и ночи). Наиболее четкая смена аспектов в умеренном поясе, но она есть даже в экваториальных лесах, хотя здесь круглый год высокая температура и обилие влаги .
Огромное влияние на жизнедеятельность растений и животных оказывает соотношение светлого (длина дня) и темного (длина ночи) периодов суток в течение года. Реакция организмов на суточный ритм освещения, выражающаяся в изменении процессов их роста и развития, называется фотопериодизмом. Регулярность и неизменная повторяемость из года в год данного явления позволила организмам в ходе эволюции согласовывать свои важнейшие жизненные процессы с ритмом этих временных интервалов. Под фотопериодическим контролем находятся практически все метаболические процессы, связанные с ростом, развитием, жизнедеятельностью и размножением растений и животных.
Годовая ритмика легко обнаруживается в годовом ходе климатических элементов, гидрологических явлений (ледостав, ледоход, половодье, межень), почвообразовательных и геоморфологических процессов (например, по данным Чермных и Юшкина, в полярных странах карстообразование идет только в теплое время года), в миграциях рыб и перелетах птиц, в зимней или летней спячке животных, в смене аспектов растительности и т.п.
Особенности климата, почв и растительности зависят прежде всего от географической широты. Только ей одной подчиняется продолжительность дневного света по сезонам и фотопериодизм растений — их приспособленность к долгой или короткой светлой части суток.
Строго ограничены параллелями астрономические зоны Земли: тропическая, лежащая по обе стороны экватора между северным и южным тропиками (23°27' с. и ю. широты); северная и южная зоны средних широт — между тропиками и северным и южным полярными кругами (66°32' с. и ю. широты); северная и южная полярные зоны — между полярными кругами и соответствующими полюсами. На полярных кругах Солнце не заходит один раз летом и не восходит один раз зимой; от них по направлению к полюсам число суток непрерывных дня и ночи возрастает (на широте Кировска оно равно 54). На тропиках солнечные лучи в полдень падают отвесно (из зенита) один раз летом, в тропической зоне — дважды, на экваторе — в дни весеннего и осеннего равноденствия; от экватора к тропикам промежуток между двумя днями с отвесным падением солнечных лучей постепенно сокращается. В зонах средних широт Солнце никогда не видно в зените и каждые сутки день сменяется ночью.
Одни животные избегают неблагоприятных условий среды (холода, недостатка пищи), перемещая себя в другой ландшафт (миграции), другие физиологически приспосабливаются к ухудшению условий, впадая в спячку. Летняя спячка приурочена к засушливому времени года и характерна для животных тропических областей (тенреки, двоякодышащие рыбы) и лишь отчасти для умеренных (напримёр, суслики в Северной Америке и Средней Азии). Зимняя спячка — это оцепенение животного на период преобладания холодов (бурундуки, сони, белки, ежи, летучие мыши, бурые медведи, ящерицы, насекомые, змеи и многие другие, кроме птиц). Температура тела при этом снижается, дыхание замедлено и нерегулярно, резко задает потребление кислорода и выделение СО2, изменяется состав крови и т. п. Основным источником, поддерживающим эту крайне замедленную жизнь, служат запасы жира, накопленные до спячки .
Несколько иной характер по сравнению с сезонными миграциями других животных имеют миграции рыб. Чаще всего они связаны с нерестом и особенно ярки у проходных рыб, которые живут в море, но для метания икры поднимаются в реки на сотни километров.
Э.А.Брикнер установил, что почти везде на земном шаре климат испытывает циклические колебания. Средняя длительность одного цикла около 30-35 лет; за это время серия влажных и прохладных лет сменяется серией теплых и сухих. Изменение климата в колебаниях уровня озера Сайма ритм по 20-30 лет, уровня Ладоги — по 29-30 лет, в колебаниях водоносности озер Казахстана и юга Западной Сибири с конца XIX до середины XX в. циклы по 30 лет. Внутривековая изменчивость (с ритмами в 20-50 лет) климата, водоносности рек и озер, горных ледников и т. п. на территории всего северного полушария. В частности, для Европы выделены такие фазы холодного климата: 80-е годы XVХ в., 1800-1815 гг., 40-е и 80-е годы XIX в., а в XX в. — первое его десятилетие и 40-е годы; подобные же ритмы констатированы и в отношении температуры воды в Атлантическом океане, ледовитости Атлантики, колебания уровня Мирового океана, колебаний горных ледников.
Сложность проблемы геологических циклов не только в отыскании их причин, но и в степени достоверности их существования. Ряд геологов попросту отрицает циклическую форму развития Земли на том основании, что отдаленные друг от друга регионы развиваются в тектоническом отношении по-разному.
Другие считают, что в истории Земли все циклично: накопление осадочных толщ, складкообразование, возобновление разрывных дислокаций, деятельности вулканов, землятрясений и т. п.
Закон целостности ландшафтной оболочки полностью исключает возможность существования изолированной ритмики отдельных компонентов, не затрагивающей другие компоненты. Вследствие пространственной изменчивости своей структуры ландшафтная оболочка реагирует неодинаково далее на синхронные и периодические внешние воздействия. Поэтому вполне вероятен (и фактически наблюдается) сдвиг фаз ритмов во времени и пространстве, т. е. гетерохронность их проявления на разных территориях.
Ритмические явления, как и круговороты вещества, не замкнуты в себе. В средних широтах деревья каждую весну одеваются листвой и каждую осень сбрасывают ее. Но дерево, повторно одетое в свой зеленый убор, уже не то, каким оно было год назад: оно выросло. Равнина, освобожденная от ледникового покрова, — это уже не та равнина, на которую ледник в свое время надвинулся: на ней новые осадочные породы, новые формы рельефа, иная гидрографическая сеть и т. д. Всякий географический ландшафт изменяется с возрастом, все равно, исчисляется ли этот возраст сутками или тысячелетиями. Поэтому ритмические явления, протекающие на фоне непрерывного развития ландшафтной оболочки, и не могут повторить в конце ритма то состояние, какое было в его начале.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему