Прогрессивная линия развития — от низших форм к высшим — особенно очевидно выражена в органическом мире. Организмы играли все более существенную роль в преобразовании неорганических геосфер. Это дает основание рассматривать жизнь, точнее ее взаимодействие с абиогенной средой, как главную движущую силу развития эпигеосферы.

2.2. Иерархия региональных геосистем: дифференциация эпигеосферы и физико-географическое районирование

Дифференциация эпигеосферы на геосистемы регионального уровня обусловлена сложными взаимоотношениями двух главных энергетических факторов — лучистой энергии Солнца и внутриземной энергии, их неравномерным распределением, как в пространстве, так и во времени.

Количество поступающей коротковолновой радиации Солнца на единицу площади земной поверхности уменьшается от экватора к полюсам вследствие шарообразности Земли. С этим связано закономерное изменение всех физико-географических процессов и в целом геосистем по широте, называемое географической (широтной) зональностью Зональность имела бы математически правильный характер, если бы вся поверхность земного шара была однородной по своему составу и не имела бы неровностей. В действительности же картина зональности оказывается много сложнее[8]

Уже в атмосфере поток солнечных лучей подвергается преобразованию. Здесь часть его отражается от облаков и рассеивается в мировом пространстве. В силу подвижности воздушной среды образуются циркуляционные пояса с воздушными массами, обладающими неодинаковой прозрачностью по отношению к солнечным лучам. Над экватором в атмосфере много облаков, которые сильно отражают и рассеивают коротковолновую радиацию, тогда как в тропиках воздух наиболее сух и прозрачен. Поэтому максимальное количество лучистой энергии Солнца приходится не на экватор, а на пояса между 20-й и 30-й параллелями в обоих полушариях[9].

Важнейшим следствием зональности радиационного баланса и циркуляции атмосферы является зональное распределение тепла и влаги. Запасы тепла на земной поверхности изменяются в общем соответствии с радиационным балансом, а также среднемесячных температур, в особенности теплых месяцев. Однако зональные изменения увлажнения имеют иной, более сложный характер. Атмосферные осадки имеют два максимума — главный на экваторе и второй в умеренных широтах, и резкий минимум в тропиках, т.е. как там, где запасы солнечного тепла наибольшие[10].

Чтобы судить о влагообеспеченности геосистем, необходимо сопоставить ее с величиной испаряемости. Испаряемость — это то количество влаги, которое могло бы испариться в данных условиях при допущении, что ее запасы неограниченны. Испаряемость характеризует как бы потребность геосистемы во влаге, ее предельное количество, которое может “работать” в природном комплексе. В общих чертах распределение испаряемости повторяет зональные кривые теплообеспеченности, с особенно резким максимумом в тропиках (до 4000—5000 мм в год) и минимумом в приполярных широтах (менее 100 мм в год). Отношение годовой суммы осадков к годовой испаряемости — так называемый коэффициент увлажнения Г. Н. Высоцкого — Н. Н. Иванова (К) — может служить наиболее объективным показателем атмосферного увлажнения. При К>1 увлажнение избыточное (наблюдается в высоких широтах — примерно к северу и к югу от 50-й параллели), а при К<1 — недостаточное (это имеет место в тропиках, где К практически приближается к нулю)[11].

От соотношения тепла и увлажнения зависит интенсивность других физико-географических процессов и их зональная дифференциация. К наиболее удачным из интегральных количественных показателей относится показатель биологической эффективности климата ТК, предложенный в 1959 г. Н. Н. Ивановым. Он представляет собой произведение суммы активных температур Т (выраженных в сотнях градусов Цельсия) и коэффициента увлажнения К (причем предельной величиной К считается 1.0, так как увеличение избытка влаги сверх единицы не оказывает положительного влияния на биоту и на функционирование геосистем).

ТК изменяется от 0 в приполярных широтах до 100 в приэкваториальных. Многие другие частные показатели функционирования геосистем (гидрологические, биологические и др.) обнаруживают хорошее соответствие с величиной ТК. Синтетическим показателем, наиболее полно отражающим интенсивность функционирования геосистем, может служить биологическая продуктивность, меняющаяся от полюса к экватору также как и показатель биологической продуктивности климата[12].

Универсальное значение закона зональности, установленного еще В. В. Докучаевым, наглядно проявляется в почвообразовании и органическом мире. Не случайно большинство природных (ландшафтных) зон именуется по характерным типам растительности (зоны широколиственных лесов, лесостепи, экваториальных лесов и др.).

Некоторые географы считают[13], что закон зональности не распространяется на рельеф и геологическое строение. Но это не так. Все так называемые скульптурные формы рельефа (в отличие от структурных, связанных с тектоническими движениями) формируются под влиянием выветривания, деятельности льда, ветра, текучих вод. А эти процессы имеют определенно зональную природу. Потому наблюдаются четко выраженные зональные комплексы скульптурных форм рельефа (например, мерзлотные впадины и бугры, торфяные бугры в тундре, разнообразные эоловые формы, солончаковые впадины, предгорные шлейфы в пустыне и т. д.)[14].

Осадочная толща земной коры формируется под воздействием климата, ледников, стока, почвообразования, жизнедеятельности организмов, и ей также присуща зональность, хотя она и прослеживается только при анализе геологической истории. Зональны донные илы в Мировом океане и континентальные отложения на суше (ледниковые и водно-ледниковые в полярных областях, торф в тайге, соли в пустыне и т. д.). Однако осадочные толщи накапливались в течение многих миллионов лет. За это время картина зональности многократно менялась в связи с переменами в положении оси вращения Земли и другими астрономическими причинами. Для каждой конкретной геологической эпохи можно восстановить присущую ей систему зон с соответствующей дифференциацией процессов осадконакопления. В строении современной осадочной оболочки мы, таким образом, наблюдаем результаты перекрытия множества разновременных зональных систем. Каждая из них оставила свои осадочные породы, которые, в сущности, представляют реликты былых зональных условий и процессов[15].

Закон зональности имеет универсальное географическое значение, прямо или косвенно проявляющееся во всей эпигеосфере. Свое комплексное выражение он находит в формировании ландшафтных зон — крупнейших геосистем регионального уровня. Схематично зональная структура всей суши может быть представлена на рисунке 3 в виде зонального деления обобщенного континента. Такую форму имела бы суша земного шара, если ее собрать в единый массив путем суммирования площадей материков по всем параллелям.