ГЛАВА VIII ПОЧВА И АТМОСФЕРА
Вопросы влияния почвы на состав и динамику атмосферы пока разработаны слабо. Но такая проблема объективно существует, и можно привести немало примеров зависимости воздушной оболочки от жизни педосферы Земли.
Среди конкретных форм воздействия почвы на атмосферу можно прежде всего назвать поглощение и отражение почвой солнечной радиации (схема II). От этих процессов во многом зависит конкретная динамика тепла и влаги в прилегающих слоях атмосферы.
Известно, что почвы в различных зонах и в разное время года обладают неодинаковой отражательной способностью, что оказывается важным фактором их энергетического баланса. В связи с широкой распашкой территорий существенно возросло взаимодействие солнечной радиации с поверхностью обнаженных почв. Исследования по данному вопросу свидетельствуют о том, что поглощение и отражение солнечных лучей почвой по сравнению с материнскими породами отличается. Важным обстоятельством оказывается то, что почвообразование меняет отражательную способность породы. Так, исходные бурые суглинки отражают около 18—19% солнечной радиации,
Схема II
Баланс энергии в сигтгмг ззмія—атмосфера (Вудвелл, 1Э72)
а свежевспаханные черноземы на тех же породах отражают лишь 5—7%. Распаханные подзолы отражают до 30%, солончаки — до 35% (Щербаков, 1979).
Таким образом, по сравнению с четвертичными отложениями отражательная способность почвенного покрова может оказаться более дифференцированной, поскольку она определяется не только почвообразующими породами, но и конкретными свойствами почв, зависящими от их генетических особенностей.
Другая важная функция почвы — участие ее в формировании и регулировании влагооборота[5] атмосферы. Эта функция заключается в том, что благодаря задержанию с помощью почвы на поверхности суши выпадающих атмосферных осадков оказывается возможным испарение значительной их части и повторное выпадение.
Многократный влагооборот водяного пара долгое время считался решающим фактором обеспечения суши влагой. В пятидесятых годах было показано, что его вклад заметно меньше, чем полагали ранее. Так, по данным М. И. Будыко (1977), на европейской части СССР осадки, выпадающие за счет использования пара местного испарения, составляют около 12%. Основной же влагоперенос идет за счет испарения с поверхности океана.
Однако местный влагооборот оказывает сильное влияние на относительную влажность воздуха, которая в значительной мере определяет общее количество осадков. Так, при относительной влажности ниже 40% осадки незначительны, но они быстро возрастают при увеличении ее до 50—55% и более (Будыко, 1977). Кроме того, значение осадков местного испарения велико и потому, что они могут предотвращать губительное действие засух или существенно ослаблять их отрицательное влияние.
Роль почв в формировании влагооборота в целом достаточно велика. Почва не только способствует увеличению общего количества водяного пара, поступающего в атмосферу, но и посредством местного круговорота выравнивает процесс водообеспе- чения ландшафтов. Это имеет немаловажное значение, так как влагоперенос с океана на сушу подвержен частым перебоям и резким колебаниям. В то же время на земле имеется много неустойчивых экосистем, существование которых тесно зависит от особенностей микроклимата в почвенно-растительном ярусе. Примером могут служить реликтовые леса в засушливых районах, которые после вырубки не возобновляются.
Интенсивное использование почвенного покрова, однако, нарушает веками сложившийся вклад почвенного звена в общий круговорот влаги в атмосфере. Уничтожение лесов на огромных пространствах и широкая распашка земель, активизировавшая поверхностный сток, привели к общему снижению влагозадер- жания на суше и уменьшению буферной водорегулирующей способности почвенного покрова Земли, что явилось одной из причин аридизации многих участков суши, и учащения резких колебаний климата (Ковда, Розанов, Ковда, 1978; Ковда, 1984).
Возросла частота экстремальных явлений в воздушной оболочке: засух и сопутствующих им пыльных бурь, ливней и наводнений, резких понижений температур в зимний период и т. д.Наличие признаков снижения сбалансированности существующих климатических условий не может не вызывать заслуженной тревоги, так как все большее число ученых склоняются к мысли, что существовавшие ранее представления об однозначности и высокой устойчивости современного климата не отвечают действительности. Так, М. И. Будыко (1977) предполагает, что современный климат не является единственно возможным при существующих внешних климатообразующих факторах. При имеющейся в настоящее время величине притока тепла к внешней границе атмосферы возможно существование устойчивого полного оледенения планеты («белой Земли») с очень низкими температурами на всех широтах. Он обращает внимание на то, что распространение снежного и ледового покрова на всю Землю может произойти уже при снижении солнечной постоянной на 4%. При увеличении солнечной постоянной на 2% будет происходить отступание ледового покрова.
Вывод о большой чувствительности современного климата заставляет обращать самое пристальное внимание на все причины возможного нарушения сложившейся климатической обстановки, ибо когда та или иная система находится в неустойчивом состоянии, то достаточно небольших воздействий, чтобы вызвать изменения, направление которых трудно заранее предугадать. Поэтому анализ «климатообразующей» роли почв является важной составной частью исследований всей системы факторов, формирующих современный климат Земли.