Физическая география СССР Азиатская часть: Средняя Азия и Казахстан, Сибирь, Дальний Восток

В неогене в связи с мощными поднятиями гор происходил процесс трансформации равнинной флоры и фауны в горную, формировалась древняя автохтонная альпийская флора.

Образовавшиеся в области Тетиса в результате альпийского орогенеза нагорья — Иранское и смежные с ним — стали центрами видообразования растений. Здесь формировались новые ксерофитные формы, широко распространившиеся в более низких частях гор и в пустынях Средней Азии и в значительной части вытеснившие древнюю ксерофитную флору. Другим важным центром нового видообразования, влиявшего на развитие растительного покрова Средней Азии, был восточносредиземноморский. С востока на север Средней Азии и в Центральный Казахстан проникали центральноазиатские элементы флоры.

Поднятие Тянь-Шаня и Памиро-Алая привело к развитию горных оледенений. Предполагается, что первое оледенение гор Средней Азии (в районе Западного Памира) произошло еще в неогене (плиоцен). В области Памиро-Алая (район хребта Петра Первого) отмечено нижнечетвертичное оледенение. Два последних четвертичных оледенения, связанных с общими изменениями климата северного полушария, развивались уже в то время, когда расчленение горного рельефа было близко к современному.

Оледенения нарушили сформировавшуюся к началу ледниковой эпохи структуру  высотной зональности ландшафтов, оттеснив высокогорную растительность вниз и  способствуя смешению растений разобщенных  горных систем. Наряду с этим при  чередовании ледниковых и межледниковых  эпох в горы Средней Азии проникала  степная растительность равнин Евразии (которая распространилась на территории Средней Азии в период оледенения при общем смещении к югу широтных растительных зон), занявшая впоследствии свое место в структуре высотной зональности. В послеледниковое время происходило смещение растительных поясов вверх и формирование современной структуры высотной зональности ландшафтов.

С чередованиями четвертичных ледниковых и межледниковых эпох были связаны изменения климатических и гидролого-геоморфологических условий пустынных равнин. Ледниковым эпохам соответствовали плювиальные периоды, когда равнины были обводнены благодаря усиленному стоку талых ледниковых вод с гор, развивались аллювиальные равнины, пустынный климат немного смягчался (а на севере, в Центральном Казахстане, происходило заметное увлажнение климата), уменьшалась испаряемость. Межледниковым эпохам соответствовали ксеротермические периоды - периоды усиления аридности климата, резкого сокращения водных потоков с гор, развевания аллювиальных равнин, развития эоловых форм рельефа песчаных пустынь. Однако в течение всего четвертичного периода климат оставался резко континентальным и на равнинах Средней Азии сохранялся пустынный или пустынно-степной (в плювиальные эпохи) режим. Известная стабильность климатической обстановки подтверждается, в частности, результатами изучения лёссовых толщ, свидетельствующими о длительности и непрерывности накопления облёссованного материала в условиях резко континентального климата и о наличии в лёссовых толщах малогумусовых погребенных почв типа сероземов. Последняя ксеротермическая эпоха соответствовала уже послеледниковому времени.

В конце прошлого столетия и в начале нынешнего была широко распространена гипотеза усыхания Средней и Центральной Азии историческую эпоху. В полемику со сторонниками этой гипотезы вступил Л. С. Берг ¹, энергично поддержанный А. И. Воейковым. Спор имел не только географический, но и социологический характер. Сторонники гипотезы усыхания стояли на позиции географического детерминизма и считали «иссушение» климата причиной нашествия монголов и гибели древних культур Средней Азии. Берг же доказывал, что эти явления имели социальный характер и не связаны с климатическими изменениями. Разнообразной и солидной аргументацией Л. С. Берг доказал, что климат Средней Азии в историческую эпоху «не подвергся хотя сколько-нибудь заметному изменению сторону ухудшения (усыхания)» и что сменившая ледниковый период эпоха высыхания давно кончилась. В современную эпоху нет прогрессирующего изменения климата, наблюдаются лишь непродолжительные периоды изменений в количестве атмосферных осадков. Что касается Центральной Азии, то некоторые факты, на первый взгляд свидетельствующие об усыхании, как-то: исчезновение поверхностно текущей воды в низовьях рек, не достигающих главных речных артерий, высыхание тополевых зарослей у прежних русел рек, могут быть объяснены антропогенным воздействием (развитием ирригации) либо (во втором случае) блужданием рек (Э. М. Мурзаев). Однако не все исследователи отвергают гипотезу усыхания. Иные (В. М. Синицын, М. П. Петров) продолжают настаивать на усыхании Центральной Азии, на периферии которой находятся и среднеазиатские пустыни. Решение этого вопроса принципиально важно для понимания режима современных физико-географических процессов на пустынных равнинах Средней Азии (колебания уровней озерных водоемов, динамика ландшафтов песчаных пустынь и пр.).

¹ См. Л. С. Берг. Высыхает ли Средняя Азия? — «Изв. Русского геогр. о-ва», 1905, т. 41, вып. 3; его же. Об изменении климата в историческую эпоху. — «Землеведение», 1911, т. 18, кн. 3.

Динамика среднеазиатских ландшафтов зависит также от продолжающегося  тектонического развития территории. Эту зависимость можно проследить на ряде объектов равнинных территорий, но особенно ярко она проявляется  в горах Средней Азии. О продолжающемся тектоническом развитии их свидетельствует интенсивность сейсмических явлений. Наиболее сильные землетрясения наблюдаются в Копетдаге, на юге Каракумов, в полосе, идущей от Копетдага к южной части Красноводского полуострова и полуострову Челекен, на Памиро-Алае (Гиссарский хребет, долины Сурхоба и его притоков, Памирское нагорье), в Фергане, в Тянь-Шане.

Климат

Климатические особенности территории Средней Азии и Центрального Казахстана определяются: 1) их внутриматериковым положением и удаленностью от океанов — основных источников приносимой сюда атмосферной влаги; 2) расположением в сравнительно низких широтах, чем вызвана относительно большая величина радиационного баланса; 3) устройством поверхности, от которого во многом зависят особенности циркуляционных процессов.

Положение территории во внутренней части Евразии, на большом расстоянии от океанов ¹ обусловливает резко выраженную континентальность, а связанная с южным положением интенсивная радиация придает резко континентальному климату низких равнин основной части территории аридный характер; в этих условиях развиваются пустынные ландшафты.

¹ Ближайшим океаном является Индийский, но от него Средняя Азия отделена высокими горами, к тому же условия атмосферной циркуляции не благоприятствуют приносу влаги со стороны Индийского океана.

Величина суммарной радиации (прямой плюс рассеянной) на севере территории составляет около 100, на юге более 160 ккал/см². Радиационный баланс на севере составляет около 22, а на юге — свыше 40 ккал/см² в год.

На рассматриваемой территории преобладает воздух умеренных широт, который летом на ее большей части  энергично трансформируется в тропический. На юге сезонная смена преобладающего зимой воздуха умеренных широт тропическим, который господствует летом, происходит вследствие характерного для субтропического пояса сезонного перемещения фронта умеренных широт.

Сезонными миграциями иранской ветви  фронта умеренных широт определяется смена дождливых и сухих периодов на юге Средней Азии. Зимой фронт  умеренных широт обычно располагается  южнее границ Средней Азии, но его  существование вызывает циклоническую  деятельность и выпадение осадков, особенно интенсивное на юго-западных и западных склонах горных хребтов. Весной иранская ветвь фронта начинает продвигаться на север и, проходя  через южные части Средней  Азии, вызывает резко выраженный весенний максимум осадков (в марте — апреле), который создает благоприятные условия для развития в южных районах пустынь эфемеровой растительности. Летом фронт становится сильно размытым, так как происходящая на пустынных равнинах севера Туранской низменности и в казахстанских полупустынях трансформация воздуха умеренных широт в тропический сглаживает температурные различия между воздушными массами по обе стороны фронта. Это вызывает ослабление циклонической деятельности и приводит к установлению ясной сухой погоды. Циклоническая деятельность летом проявляется только в высокогорных районах, где под действием горных барьеров происходит активизация фронтов, и на севере Центрального Казахстана, подверженном действию западных циклонов и в летнее время года. Над пустынными же равнинами Средней Азии не выпадают даже конвективные осадки; уровень конденсации летом здесь находится на такой большой высоте, что термическая конвекция его не достигает.

Воздух умеренных широт на севере граничит с арктическим воздухом. Арктический фронт, располагающийся  зимой в среднем на широте 65-70°, нередко заходит в Среднюю  Азию, а иногда спускается даже в  южные районы. Чаще же через Центральный  Казахстан и север Средней  Азии проходит западный отрог азиатского антициклона. Из его области зимой  в Среднюю Азию вторгается севера и северо-востока холодный и сухой  континентальный воздух.

Холодные воздушные массы беспрепятственно проникают в Центральный Казахстан  и далее к югу, в западные районы Средней Азии. На востоке же Средней  Азии их проникновению на юг препятствуют горные барьеры Тянь-Шаня. Холодные воздушные массы имеют обычно небольшую мощность, поэтому даже сравнительно невысокие хребты, например хребет Каратау, служат важными климаторазделами.

Годовое количество осадков в Средней  Азии и Центральном Казахстане

Большое влияние на климат Средней  Азии оказывают горные системы, расположенные  за ее пределами. Это не только барьеры, защищающие Среднюю Азию с юга (от проникновения южноазиатских муссонов), но также горы, расположенные к западу и юго-западу (Большой и Малый Кавказ, Армянское нагорье, Загрос и др.). Они образуют преграду, превышающие по длине 3000 км, и оказывают деформирующее влияние на высотные фронтальные зоны, что существенно отражается на развитии циклонической деятельности в Средней Азии. Как показал климатолог И. В. Бут, обусловленные этим горным барьером атмосферные волны вызывают развитие сильных фенов, которые исключают выпадение осадков. Эффект действия таких процессов практически наблюдается над всей территорией Туркмении. Зимой с ними связана ясная сухая погода с резким повышением температуры. Горная преграда существенно снижает количество осадков, приносимых в Среднюю Азию западными и в особенности юго-западными (средиземноморскими) циклонами.

Показателем континентальности климата Средней Азии являются температурные условия. Летом в среднеазиатских пустынях жарче, чем в тропиках. Средняя июльская температура здесь 26-32°, тогда как в тропиках она равна 24-28°. Абсолютный максимум температуры воздуха достигает 50° (Юго-Восточные Каракумы, Термез на Амударье), а поверхность песка в пустыне нагревается до 79° (Репетек в Каракумах). Зато равнины Средней Азии имеют не соответствующую географической широте холодную зиму, и средние годовые амплитуды температуры воздуха здесь достигают очень высоких значений (32-40°). Характерны также большие колебания температур от года к году, резкие суточные колебания температур, резкость переходов от сезона к сезону (особенно от зимы к лету), малое количество атмосферных осадков (менее 200 мм за год, на значительных площадях — менее 100 мм, местами даже менее 75 мм), малая облачность, большое число часов солнечного сияния, сухость воздуха (в летние дни относительная влажность в среднем 20-25%, но спускается и значительно ниже).

Радиационный индекс сухости, характеризующий  соотношение годового радиационного  баланса и годового количества осадков, в пустынях Средней Азии составляет более 3 (крайне недостаточное увлажнение).

В Центральном Казахстане летняя жара несколько смягчается, а зима становится более суровой. Осадков выпадает немного больше. Радиационный индекс сухости от 2 до 3 в полупустыне (недостаточное увлажнение) и менее 2 на севере, в степной зоне (умеренно недостаточное увлажнение).

В горных областях Средней Азии проявляется высотная климатическая зональность. Нижние зоны находятся под воздействием тех же воздушных масс и циркуляционных процессов, что и соседние пустыни. На склонах гор происходит обострение фронтальных процессов. В верхних зонах усиливается роль западного переноса воздуха в средних слоях тропосферы. На наветренных склонах выдает значительное количество осадков (местами более 1600 мм), в «барьерной тени» оно резко падает (в Восточном Памире годовая норма осадков столь же мала, как и в наиболее безводных районах Туранской низменности).

Климатические области  Средней Азии и Центрального Казахстана (по Б. П. Алисову)

1 - государственная граница; 2 - граница Средней Азии и Центрального Казахстана с Сибирью, Уралом и Прикаспийской низменностью; 3 - границы климатических поясов; 4 - границы климатических областей; 5 - степи и полупустыни; 6 - пустыни; 7 - субтропические пустыни с эфемеровой растительностью; 8 - горные леса; 9 - горные луга, лугостепи, холодные пустыни и горные тундры (названия областей 1-5 см. в тексте)

На территории Средней Азии и  Центрального Казахстана Б. П. Алисов (1969) выделяет следующие климатические области :

Умеренный пояс

1. Континентальная степная область ¹. Климат этой области образуется при значительном воздействии радиационных факторов. Характерна быстро возрастающая засушливость к югу. Южная граница области совпадает с северной границей зоны пустынь. Температура января -18, -15°, июля 22-25°. Годовое количество осадков — 200-300 мм. Снежный покров маломощный.

¹ На схеме Б. П. Алисова это часть обширной области, распространяющейся и на юг Западной Сибири.

2. Континентальная Северо-Туранская область занимает среднюю и северную части Туранской низменности и Прибалхашье. На формирование климата решающее влияние оказывают радиационные факторы, особенно в летнее время. Зимой преобладающие северо-восточные ветры приносят континентальный сибирский воздух. Летом северные и северо-западные ветры приносят континентальный воздух из Западной Сибири и юго-восточных районов Европейской части СССР. Эти воздушные массы в пределах области претерпевают вторую фазу трансформации, приближаясь по своим свойствам к тропическим воздушным массам. Температурные различия между этим трансформированным воздухом и тропическим воздухом южного происхождения сглаживаются, ослабляется циклоническая деятельность. Температура января — от — 15° на севере до — 3° на юге, температура июля 25-30°. Годовое количество осадков — 200-100 мм и менее.