Кратко по карте и механизмам.
Почему где что формируется
- Тропические леса: большие осадки в зоне межтропической конвергенции (ITCZ) и вблизи экваториальных океанов — постоянная конвергенция влажного воздуха и вертикальные восходящие потоки. Обычно годовой суммарный осадок $\gtrsim 1500-2000$ мм и малая сезонность.
- Саванны: промежуточные зоны с выраженной сезонностью осадков — летом приходит влага (монсунные/всплесковые осадки), зимой — сухой сезон; годовой осадок примерно $\sim 500-1500$ мм с чёткой сухой частью года.
- Пустыни: находятся в областях нисходящего сухого воздуха (подытожено в субтропических антициклональных поясах, около $\sim 20^{\circ }-30^{\circ }$ широты), а также в районах дождевой тени и сильной континентальности; годовой осадок $\lesssim 250$ мм.
Физические основы распределения осадков (коротко)
- Глобальная циркуляция: Hadley‑ячейки поднимают влажный воздух у экватора (осадки), опускают сухой в субтропиках (пустыни).
- Контраст морей/континентов и орографические эффекты (дождевые тени) локально смещают зоны влагообеспечения.
- Влажность атмосферного воздуха ограничивается насыщенным парциальным давлением $e_s(T)$ по Клаузиусу‑Клапейрону: $\frac{d\ln e_s}{dT}=\frac{L}{R_v{T}^2}$, приближённо $\frac{\Delta e_s}{e_s}\approx 0.07{\mathrm{K}}^{-1}\Delta T$ (≈7% на 1 K).
Как меняются закономерности при потеплении
- Увеличение влагоёмкости воздуха быстрее, чем увеличение осадков: влажность растёт ≈$0.07{\mathrm{K}}^{-1}$ по К‑К, тогда как глобальная среднемноголетняя суммарная осадковая способность растёт медленнее, примерно $\frac{\Delta P}{P}\approx 0.02-0.03{\mathrm{K}}^{-1}\Delta T$. Итог: более влажный воздух — более интенсивные осадки в мокрых местах и усиление засух в сухих.
- Расширение и сдвиг циркуляций: наблюдается и моделируется расширение Hadley‑ячейки и смещение штормовых треков полярнее на доли–единицы градусов широты на десятилетие (приблизительно $\sim 0.5-1^{\circ }$ широты на десятилетие). Это приводит к полярному расширению субтропических сухих поясов.
- Смещение ITCZ и изменение монсонов: асимметричный нагрев (океаны/суша) может смещать ITCZ и изменять сезонность монсунов, что меняет границы тропических лесов и саванн.
- Возрастание изменчивости и экстремов: увеличение интенсивности ливней и удлинение межосадочных периодов → больше рисков пожаров, эрозии, быстрой деградации биомов.
Практические последствия (территориально)
- Пустыни: склонны расширяться полярнее нынешних границ в широтах субтропиков; усиление засух в уже сухих областях.
- Саванны: в пограничных зонах возможен переход лес→саванна (саваннизация) из‑за частых засух и пожаров; в некоторых регионах наоборот — в результате усиления летних осадков возможен приход более влажного режима.
- Тропические леса: в оптимальных зонах остаются, но в периферии — деградация, фрагментация и риск «обратного» перехода в саванны при сочетании уменьшения сухого сезона, усиления засух и пожаров; общая устойчивость лесов снижается.
Короткое резюме
- Пространственные закономерности (ITCZ → тропические леса; субтропики → пустыни; переходные зоны → саванны) определяются вертикальной циркуляцией, океанами и орографией.
- При потеплении: влажность воздуха растёт быстрее, чем средние осадки → «мокрые становятся ещё влажнее, сухие — ещё суше», Hadley‑ячейка расширяется полярнее, ITCZ и штормовые треки смещаются → ожидается полярное расширение зон пустынь, изменение границ саванн и деградация периферийных тропических лесов.