Зона Арктических пустынь

Климат и природные особенности Арктики

Лекция 1 Климатические особенности Арктики

Общая характеристика арктических территорий.

Арктический регион России (АРР) простирается с запада на восток в евроазиатском секторе Северного Ледовитого океана в пределах арктического и субарктического климатических поясов, занимает природные зоны арктических пустынь (острова) и арктической тундры (материковое побережье). Суша российской территории Арктики занимает около 18% территории страны. Российский арктический регион включает материковые территории Мурманской и Архангельской областей, Ненецкого, Чукотского, Ямало-Ненецкого автономных округов, Республик Коми и Саха (Якутии), Таймыра. Острова: Колгуев, Врангеля, Новая Земля, Северная Земля, Земля Франца-Иосифа, Новосибирские. В настоящее время около половины населения Арктики, примерно, 2 млн. человек, проживает на российских территориях.

Экосистема Арктики характеризуется видовой бедностью биоты, развивающейся в экстремальных природно-климатических условиях при дефиците тепла среди снегов и льдов. Однако арктический растительный и животный мир уникален. Арктические пустыни и Субарктику населяют более 20 тысяч видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, в том числе, занесенных в Красную книгу. Некоторые виды растений и животных встречаются только в Арктике. Эти особенности обусловили высокую чувствительность к антропогенным воздействиям и низкую скорость восстановления компонентов экосистемы.

Арктический климат.

Климат Арктического бассейна определяется недостатком или полным отсутствием солнечной радиации зимой и очень большим притоком радиации летом. Годовой радиационный баланс поверхности арктических морей в общем положителен; отрицателен он только на плато Гренландии. Однако летние температуры невысоки: радиация тратится на таяние снега и льда. Температура поверхности и воздуха остается близкой к нулю. На тех островах и побережьях, где снег летом тает, она выше.

К влиянию радиационных условий присоединяется сильное воздействие общей циркуляции атмосферы. В Арктическом бассейне во все сезоны года наблюдается интенсивная циклоническая деятельность. Циклон – область низкого давления в центре и движение воздуха против часовой стрелки. Атмосферные возмущения возникают на арктических фронтах, а также проникают в Арктику из более низких широт, где они развивались на полярных фронтах. Атмосферные фронты – это узкие переходные зоны, сильно наклонённые к земной поверхности, разделяющие смежные воздушные массы. Длина таких зон – тысячи км, ширина – всего несколько десятков км. Изначальные представления о постоянном или хотя бы устойчивом антициклоне в Арктике оказались неверными. Повышенное давление преобладает весь год только над высоким плато Гренландии. В остальной части Арктики давление меняется от месяца к месяцу существенно. Антициклонические системы обнаруживаются на сравнительно небольших площадях в разных частях океана, а зимой – над Аляской и над северо-востоком Азии. Облачность в Арктическом бассейне в общем велика и ветры сильны.

Циклоническая деятельность приводит к втоку в Арктический бассейн теплых воздушных масс с океанов умеренных широт (летом и с материков). Это смягчает климат Арктики.

Средние месячные температуры в Арктическом бассейне от -40° зимой до 0° летом. Температуры января, февраля и марта близки между собой.

Наиболее теплой является атлантико-европейская область Арктики. Здесь в процессе циклонической деятельности происходят глубокие выносы теплого атлантического воздуха в высокие широты, особенно повышающие температуру зимой. Например, на севере Шпицбергена, в Грин-Харборе (78,0° с. ш., 14,2° в. д.), средняя температура января – -16°, июля +5°, годовая – -8°; сумма осадков за год – 320 мм. В других областях Арктики, кроме атлантико-европейской, средняя температура января везде ниже -30°.

В западной части Баренцева моря циклоническая деятельность крайне интенсивна: осадков за год выпадает около 500 мм. На восток количество осадков быстро убывает.

В азиатской (восточносибирской), канадской и тихоокеанской областях Арктики зима значительно холоднее, чем в атлантико-европейской области, но лето в общем такое же. Форт-Росс (72,0° с. ш., 94,0° з. д.) в июле имеет среднюю температуру +5°, в феврале – -32°, а среднюю годовую – -15°. Осадков здесь 100 - 200 мм в год. На мысе Шалаурова (73,0° с. ш., 143,3° в. д.) в июле +3°, в феврале – -30°, средняя годовая – -15°; осадков за год 88 мм.

В центре Арктического бассейна средние температуры от – -40° зимой до 0° летом.

Субполярный климат

По северным окраинам Евразии и Северной Америки в субполярных широтах расположена зона тундры. Зимы здесь_продолжительны и суровы, лето холодное с заморозками. Средняя температура самого теплого месяца не выше +10 - +12°. Это предел, при котором могут произрастать деревья. Холодное лето определяет ландшафт тундры Осадков здесь меньше, чем в зоне тайги. Их выпадает менее 300 мм. В Восточной Сибири, где в зону тундры реже попадают циклоны – менее 100 мм.

Хотя осадков мало, облачность велика и дней с осадками много: они выпадают в незначительных количествах вследствие малого влагосодержания воздуха при низких температурах. Максимум осадков приходится на лето. Как они ни малы осадки, но при низких температурах осадки превышают испаряемость. Т. е., в тундре наблюдается избыточное увлажнение, а вследствие вечной мерзлоты – заболачивание

В тундре более или менее выражен муссонный характер циркуляции атмосферы. Летом преобладают ветры с составляющей, направленной на материк, зимой – с материка.

В Обдорске (66,5° с. ш., 66,6° в. д.) средняя температура июля составляет + 14°, января – -26°; осадков за год 260 мм На станции Форт-Ферсон (67,4° с ш., 134,9 з. д.) в июле – +15°, в январе – -29°, осадков за год 260 мм.

 

 

Лекция 2

Природные зоны Арктики

Зона Арктических пустынь.

В зоне расположены ЗФИ, Новая Земля, Северная Земля Новосибирские о-ва. Главный элемент ландшафта – огромное количество льда и снега во все сезоны года.

Климат. Весь год здесь преобладает арктический воздух, радиационный баланс за год – менее менее 400 мДж/м² стедние температуры июля – 2 - 4°С. Относительная влажность – 85%. Осадки – 200-400 мм, почти все выпадают в твёрдом виде. Это способствует возникновению ледниковых щитов и ледников. В некоторых местах запас влаги в воздухе небольшой, поэтому при повышении температуры и сильном ветре образуется её недостаток. В результате происходит сильное испарение снега.

Почвы. Почвообразование протекает в маломощном деятельном слое и находится на начальной стадии развития. На морских террасах, в долинах рек и ручьёв формируются 2 типа почв: 1. типичные полярно-пустынные на полигональных дренированных равнинах; 2. полярно-пустынные солончаковые на засоленных приморских участках. В них малое содержание гумуса – до 1,5%, характерны небольшая мощность и слабовыраженные генетические горизонты. В сухую погоду на поверхности почвы образуются солевые пятна.В арктических пустынях почти нет болот, мало озёр.  

Растительный и животный мир. Растительный покров крайне разрежен и пятнист. Для него характерны бедность видового состава и чрезвычайно низкая продуктивность. Преобладают низкоорганизованные растения: лишайники, мхи, водоросли. Годовой прирост мхов и лишайников не превышает 1-2 мм. Растения избирательны в своём распространении. Более-менее сомкнутые группировки существуют лишь в укрытых от холодных ветров местах.

Основа растительного покрова – накипные лишайники. Обычны гипновые мхи. Сфагновые мхи появляются на юге зоны в крайне ограниченном количестве. Высшие растения: камнеломка, полярный мак, крупка, звездчатка, арктическая щучка, мятлик. Злаки пышно разрастаются, образуя полушаровидные подушки диаметром до 10 см на удобренном субстрате у гнездовий чаек и нор леммингов. У пятен снега растут ледяной лютик и полярная ива (высота – 3-5 см).

Животный мир также беден: лемминг, песец, северный олень, белый медведь, белая куропатка, полярная сова. На скалистых берегах многочисленны птичьи базары – кайры, белые чайки, гаги… Южные берега ЗФИ, западные берега Новой Земли – основные территории птичьих базаров.

Зона тундр.

Она расположена вдоль побережья морей СЛО.

Климат и сезоны года. Это обусловлено климатом. Тундра – также зона холода. Для неё характерны сильные ветры, большая облачность, полярный день и полярная ночь. Лето короткое и холодное. В любой месяц возможны заморозки и выпадение снега. Осадков выпадает немного – 200-500 мм/год, основная масса приходится на июль-август. Зима суровая и продолжительная. Морозы длятся от 6 до 8-9 месяцев. Температура в азиатской тундре может достигать -52°С. Сильные ветры сдувают снег, в результате почва сильно промерзает. Это является причиной образования многолетнемёрзлых грунтов. Оттаивание происходит летом на глубину 0,5-1 м. Многолетнемёрзлые грунты охлаждают почву, задерживают влагу, способствуют заболачиванию местности. Около 70% территории заболочено.

Зима наступает со 2-й половины сентября. Она носит длительный затяжной характер. В декабре наступает полярная ночь. С конца февраля солнце появляется над горизонтом, продолжительность дня увеличивается. С первых чисел апреля начинаются белые ночи. Со 2-й половины июля солнце вообще не заходит. Солнце невысоко стоит над горизонтом, большая часть солнечных лучей поглощается и рассеивается. Несмотря на обилие света, тепла недостаточно. Его значительная часть расходуется на таяние снега, прогревание мёрзлой почвы и холодных масс арктического воздуха.

Климат изменяется как с севера на юг, так и с запада на восток. В западной части сказывается западный перенос и влияние Атлантики. Следовательно, здесь избыточно влажный климат. К востоку увеличивается континентальность. В целом для тундр характерен холодный и умеренно холодный и влажный арктический и субарктический климат. За Колымой на климат оказывает влияние Тихий океан. Зимы там менее суровые, снежный покров более мощный.

Рельеф. На побережье тундры развит молодой равнинный рельеф. Он развивался под воздействием морских трансгрессий и деятельности рек. Южнее равнинность нарушается холмами и грядами ледникового происхождения и останцовыми возвышенностями коренных пород (Канин камень, горы Таймыра и Чукотского п-ова). В формировании морфоскульптур преобладающее значение имеет многолетняя мерзлота. Здесь распространены медальоны – полигональные грунты и пятна. На склонах развиты процессы солифлюкции. Поверхность тундр усеяна неглубокими озёрами термокарстового и частично моренного происхождения.

Почвы. Их образование определяют низкие температуры, многолетняя мерзлота, избыточное увлажнение и материнские породы. Низкие температуры затрудняют в почве химические и биологические процессы. Избыточная влага создаёт заболоченность и анаэробные условия почвообразования. Почвенные растворы и грунтовые воды имеют кислую реакцию и малую минерализацию. Содержат большое количество органики, железа и вивианита. Основные типы почв – тундрово-глеевые и подбуры. Их мощность небольшая, содержание гумуса малое – 2-3%, грубый механический состав.

Растительность. Тундра – безлесная зона с низким и не всегда сплошным растительным покровом. Условия произрастания определяют малую продуктивность биомассы. Основа растительного покрова – мхи и лишайники. На их фоне развиваются низкорослые цветковые растения, часто имеющие подушкообразные и стелющиеся формы: травы, кустарники (карликовая берёза и ивы) и кустарнички. Корневая система развита в пределах маломощного деятельного слоя. В местах скопления снега видовой состав более разнообразен. Но медленное таяние снега задерживает вегетацию.

Подзоны тундры.

1. Арктическая тундра. Расположена на северной окраине азиатской тундры. Растительность: мхи и лишайники. Кустарники отсутствуют. Распространена пятнистая тундра. Растительность наблюдается только по ложбинам и трещинам.

2. Типичная лишайниково-моховая тундра. Распространена от о-ва Вайгач до Колымы. Растительность: зелёные и гипновые мхи, лишайники, разнотравье и кустарнички.

3. Южная кустарниковая тундра. Характерны 3 яруса растительности. Верхний кустарниковый: карликовая берёза, кустарниковые ивы, ольха. Средний травянистый: осока и кустарнички брусники и водяники. Нихний лишайнико-моховый: бурые и зелёные мхи.