Почему возникают пустыни: климатические механизмы и малоизвестные особенности засушливых регионов

Пустыню часто представляют как жаркое пространство с песчаными дюнами, но это лишь один из возможных пейзажей. Пустыни бывают каменистыми, солончаковыми и холодными; снег в них не отменяет засушливого климата. Главный признак здесь не температура и не количество песка, а длительный дефицит доступной влаги. Чтобы понять, почему возникают пустыни, важно учитывать не только осадки, но и то, сколько воды может испариться, как движется воздух и что происходит с влагой на пути к региону.

Эти различия объясняют некоторые малоочевидные свойства засушливых территорий. В пустыне могут идти сильные ливни и случаться внезапные паводки, а в прибрежной зоне туман порой поддерживает жизнь там, где дождь редок. Поэтому корректнее говорить не об одном типе пустыни, а о разных сочетаниях климатических причин и местных условий.

Что считать пустыней и засушливым регионом

В упрощённых климатических описаниях пустыней часто называют территорию, где за год выпадает менее 250 миллиметров осадков. Это удобный ориентир, но не универсальная граница: одинаковое количество дождя может иметь разное значение для мест с разной температурой, ветром и сезонностью. Кроме того, годовые средние скрывают периоды засухи и редкие, но сильные ливни.

Для сравнения сухости используют индекс аридности — отношение годовых осадков к потенциальной эвапотранспирации. Последняя оценивает, сколько влаги могло бы испариться и уйти через растения при достаточном её запасе. В классификации, применяемой Программой ООН по окружающей среде, сухие земли обычно выделяют по индексу от 0,05 до 0,65: внутри этого диапазона различают аридные, полуаридные и сухие субгумидные зоны; территории ниже 0,05 относят к гипераридным. Границы — инструмент классификации, а не резкие природные линии на местности.

Индекс полезен тем, что связывает поступление воды с климатическим спросом на неё. Но он не показывает напрямую, сколько влаги доступно конкретному растению или населённому пункту: важны свойства почвы, рельеф, водоносные горизонты и сезон дождей. Поэтому климатические карты засушливости не следует читать как исчерпывающую карту условий жизни.

Четыре механизма, которые создают засушливость

1. Опускающийся воздух в субтропиках

В районе тропиков и субтропиков крупные атмосферные циркуляционные системы переносят воздух вверх в одних областях и вниз в других. Опускающийся воздух обычно нагревается и становится суше относительно своей температуры, а облакам сложнее формироваться и давать продолжительные осадки. Поэтому обширные пустынные пояса встречаются примерно в широтах 20–30 градусов к северу и югу от экватора. Сахара и Аравийская пустыня связаны в том числе с этой общей циркуляцией, хотя местный климат зависит также от океана и рельефа.

2. Холодные океанические течения и устойчивый воздух

Холодное течение охлаждает прилегающий к поверхности океана воздух. Это может уменьшать его способность подниматься и формировать дождевые облака, хотя над морем при этом иногда возникают туманы или низкая облачность. На западных побережьях Южной Америки этот механизм сочетается с субтропическим высоким давлением и горными барьерами, способствуя засушливости Атакамы. В прибрежных районах туман не обязательно превращается в дождь, но способен приносить влагу отдельным растениям и животным.

3. Дождевая тень за горным хребтом

Влажный воздух, поднимаясь по наветренному склону, охлаждается; часть влаги выпадает в виде осадков. Перейдя хребет, воздух опускается и обычно становится суше, поэтому на подветренной стороне дождей может быть меньше. Так формируется дождевая тень. Этот механизм действует не сам по себе, а вместе с направлением ветров, высотой гор и источниками влаги.

4. Большое расстояние от океана

Воздух, достигший внутренних районов материка, может уже потерять значительную часть влаги. Чем дальше местность от океана и чем сложнее путь воздушных масс через горы, тем меньше возможностей для регулярных дождей. Сухость внутренних частей Азии связана в том числе с удалённостью от морей и окружающими горными системами. В Гоби этот континентальный режим сочетается с очень холодной зимой, поэтому пустыня не обязательно бывает жаркой.

Пустыня — не обязательно жара и песок

Антарктиду относят к полярным пустыням: там чрезвычайно мало осадков, особенно во внутренних районах. Они выпадают преимущественно в виде снега, но снежный покров не означает, что климат влажный. В холодном воздухе содержится мало водяного пара, а низкие температуры ограничивают испарение. По площади Антарктида — крупнейшая пустыня Земли, если пользоваться климатическим определением, а не привычным образом песчаных дюн.

В других пустынях значительную часть поверхности занимают скалы, галька или твёрдая корка. Песчаные дюны есть далеко не повсюду: для их формирования нужны и источник рыхлого песка, и условия, при которых ветер может его переносить и накапливать. Даже в пределах одной пустыни ландшафт меняется от гор и сухих русел до солончаков и песчаных полей.

Пример региона Важный механизм сухости Что не стоит упускать
Сахара Субтропическая циркуляция и опускающийся воздух Это неоднородная область; климат и ландшафт меняются от побережий к внутренним районам.
Атакама Сочетание холодного течения, устойчивой атмосферы и горных барьеров В прибрежных местах туман может быть источником влаги, даже если дожди редки.
Гоби Континентальность и влияние окружающих гор Пустынный климат совместим с холодной зимой.
Внутренняя Антарктида Полярный холод и крайне малое поступление осадков Снег здесь не опровергает принадлежность к пустыням.

Почему в сухом климате бывают паводки

Малое среднегодовое количество осадков не означает, что дождь всегда слабый. Если ливень приходит на сухую, уплотнённую или слабо покрытую растительностью поверхность, вода может быстро стекать по склонам и сухим руслам. В результате возникают внезапные паводки, опасные для людей и инфраструктуры. Сухие русла, известные в разных регионах под местными названиями, могут оставаться без воды долгое время, а затем стремительно наполняться после дождей выше по водосбору.

Насколько быстро вода впитывается, зависит от типа почвы, растительного покрова, рельефа и того, насколько интенсивен ливень. Поэтому опасность паводка нельзя оценить только по виду неба над конкретным участком: осадки могут выпасть далеко от него, но вода придёт по руслу. Для хозяйства и поселений это одна из причин, почему нужно учитывать не только средние климатические показатели, но и редкие экстремальные события.

Туман, почвы и жизнь на границе сухости

В некоторых прибрежных пустынях туман становится дополнительным источником влаги. Например, в отдельных районах Атакамы туманы поддерживают островки растительности, известные как лomas, а на побережье Намиба туман также важен для местных экосистем. Влага оседает на поверхностях и может использоваться организмами, но её доступность зависит от места и сезона. Это не универсальная замена дождю и не основание считать весь регион влажным.

Пустынные почвы тоже разнообразны. Там, где вода испаряется быстрее, чем вымывает растворённые вещества, соли могут накапливаться у поверхности; в понижениях иногда образуются солончаки. В других местах преобладают каменистые поверхности или пески. По одному виду почвы нельзя надёжно судить о годовом количестве осадков: на её формирование влияют и геология, и история ландшафта.

Засушливость и опустынивание — не одно и то же

Засушливость — характеристика климата, связанная с устойчивым недостатком влаги. Опустынивание, согласно подходу Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием, означает деградацию земель в засушливых, полузасушливых и сухих субгумидных районах под действием различных факторов, включая климатические изменения и деятельность человека. Это не просто «пустыня движется» и не обязательное превращение любой сухой территории в песчаные дюны. Деградация может проявляться в ухудшении состояния почв, растительности и продуктивности земли.

На устойчивость ландшафта влияют водопользование, выпас, земледелие, растительный покров и особенности конкретного места. Однако причины и масштабы изменений нельзя выводить из одного наблюдения — например, из пыльной бури или засушливого сезона. Для оценки нужны данные за длительный период и сведения о том, как менялись климат и землепользование.

Как читать сведения о пустынях

  • Проверяйте, что именно измеряют. Осадки, индекс аридности и доступная почвенная влага описывают разные стороны водного баланса.
  • Отделяйте среднее от экстремального. Небольшая годовая сумма осадков не исключает редкого сильного ливня.
  • Учитывайте сезон и рельеф. Условия на побережье, в горах и во внутренних районах одного региона могут различаться.
  • Не отождествляйте сухой климат с деградацией. Для вывода об опустынивании нужно оценивать изменения земель, а не только природную аридность.

Классификации засушливых земель и понятие опустынивания рассматриваются, в частности, в материалах Программы ООН по окружающей среде и Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием. Они помогают сравнивать территории, но не отменяют необходимости изучать местные условия. Один и тот же термин «пустыня» объединяет регионы, где дефицит воды возникает по разным причинам.

Частые вопросы

Может ли пустыня быть холодной?

Да. К пустыням относят и полярные районы, если их отличает очень малое количество осадков. Поэтому Антарктида считается крупнейшей пустыней по площади, хотя покрыта льдом и снегом.

Почему в пустыне возможны наводнения?

Пустынный климат описывают по общему дефициту влаги, а не по отсутствию дождей в каждый день и каждый год. Сильный ливень может быстро собрать воду на склонах и направить её в сухие русла, вызывая внезапный паводок.

Любая ли пустыня покрыта песком?

Нет. Пустыни могут быть каменистыми, галечными, солончаковыми или снежными. Песок и дюны — заметная, но не обязательная часть пустынного ландшафта.

Можно ли считать любую засуху опустыниванием?

Нет. Засуха — временное или сезонное снижение доступности воды, а опустынивание — деградация земель в засушливых зонах. Для такого вывода важно рассматривать изменения состояния земли и их причины за продолжительный период.

Оцените статью
Pandia