Андійський Захід
Андійський Захід включає складні і різноманітні складчасті структури андійського геосинклінального поясу. Поряд з областями, де в морфогенезі велика роль вулканізму (Анди Еквадору), річкової або льодовикової ерозії (Перуанські та Патагонські Анди), тут є ділянки з прямим вираженням тектонічної будови в рельєфі (Карибські й Північно-Західні Анди) або складні різновікові полігенетичні структурно-морфологічні комплекси (Центральні Анди).
На крайньому північному сході розташовані найбільш молоді Карибські Анди (рис. 3). Незважаючи на відносну молодість гір, їх антикліналі встигли згладитися, випробували сучасні підняття (найбільша висота – 2765 м – гора Найгуата) і глибоко розчленовані річковою ерозією.
Північно-Західні Анди складаються з поширених віялоподібно до півночі системи хребтів-антикліноріїв, розділених міжгірними западинами і прогинами. У формуванні системи велику участь беруть новітні розломи, підняття і опускання.
Східні хребти (Східна Кордильєра висотою до 5600 м, Кордильєра-де-Меріда – до 5000 м, Сьєрра-де-Періха – до 3750 м і Сьєрра-Невада-де-Санта-Марта – до 5774 м) мають давні ядра і крейдову-осадову оболонку. Гребені гір, що утворені кристалічними породами і оброблені давніми і частково сучасними заледеніннями, мають альпійські форми; у центральній частині Східної Кордильєри, на висоті 2500 – 3500 м, збереглися великі пенепленізовані плато. Всі хребти мають круті схили з дуже юними ерозійними врізами.
Відмінною рисою Центральної Кордильєри є інтрузії і вулканізм; її вищі точки утворюють вулкани Руїс – 5400 м, Толіма – 5215 м, Уіла – 5750 м та ін.. Західній і молодій береговій Кордильєрі – Серранія-де-Баудо властиві переважно ерозійні форми. Глибокі западини Маракайбо, Магдалени та Каукі-Патіі, які розділяють Кордильєри, заповнені в основному континентальними наносами; прогин Атрато-Сан-Хуан ще в неогені був протокою між Тихим та Атлантичним океаном.
В Андах Еквадору основними морфогенетичними процесами є вулканічні. На складчасті структури крайових Кордильєр (Західної і Східної) по лініях розломів насаджені конуси потужних (Чімборасо – 6272 м) і діючих (Котопахі – 5896 м, Антісана – 5704 м, Сангай – 5410 м) вулканів. Продукти їх вивержень заповнюють міжгірську западину, яка перетворилася на систему високих плато – «басейнів».
Між 4°30' – 28° пд. ш. розташований найбільш широкий (до 750 км) відрізок Анд – Центральні Анди. Для них характерні великі внутрішні плоскогір'я висотою до 4000 м – поверхні вирівнювання як альпійських (на заході), так і герцинських (на сході) структур, обрамлені високими крайовими хребтами.
У Перуанських Андах (до 14°30' пд. ш.) сучасний вулканізм відсутній. Найбільш високі хребти на заході, в тому числі Кордильєра Бланка (гора Уаскаран 6768 м), утворені величезними інтрузіями, що впровадилася в мезозойську андійську товщу; сучасне і давнє зледеніння додало гребеням яскравий альпійський характер. Внаслідок деяких останніх потужних підняттів плоскогір'я розчленовані глибокими каньйонами Мараньона і витоків Уальягі та Укаялі. На сході Перуанських Анд скиди і ерозія виділили в палеозойських структурах хребти висотою до 6300 м, що також мають на гребенях льодовикові форми.
На півдні Центральних Анд, на Західній Кордильєрі та в західній частині міжгірських плато (пунас) знову широко поширені сучасні (Місті – 5842 м, Сан-Педро – 5970 м, Льюльяйльяко – 6723 м та ін.) і давні (Коропуна – 6613 м, Сахама – 6780 м, Охос-дель-Саладо – 6885 м та ін.) вулкани і лавові покриви. Внаслідок крайньої сухості клімату на конусах вулканів проростають лише фірнова рослинність. Через кліматичні та орографічні причини внутрішні плоскогір'я є областю внутрішнього стоку і складаються з ряду улоговин, розділених останцево-бриловими і вулканічними хребтами. У пониженій західній частині болівійської Пуни (Альтіплано) днища котловин зайняті залишковими озерами або солончаками на місці плейстоценових водойм. Основну роль в сучасних процесах рельєф-освіти відіграють фізичне вивітрювання, вітрова ерозія, схиловий змив і заповнення улоговин уламковим і вулканічним матеріалом. У поясі східного обрамлення Пуни виділяється значним зледенінням і альпійськими формами гребеня Кордильєра Реаль (до 6550 м). Вологий, східний край Пуни глибоко розчленований ерозією. На сході Центральні Анди обрамляються молодими складчастими Субандійскіми Кордильєрами, розділеними синклінальними долинами.
На заході, спочатку окремими ланками, потім безперервно простягається Берегова Кордильєра (висотою до 3200 м), утворена головним чином інтрузіями. На схід від неї, між 22 – 27° пд. ш., розташована поздовжня тектонічна депресія з пустелею Атакама. На всьому тихоокеанському схилі Анд, від 5° до 28° пд. ш. в морфогенезі панують пустельні процеси.
У Чилійсько-Аргентинських Андах також чітко виражені структури Берегової Кордильєри, тектонічна западина Продольної (або Центральної) долини Чилі та Головна Кордильєра, до якої зі сходу до 35° пд. ш. впритул приєднанні брилові масиви Прекордильер.
Головна Кордильєра, складена мезозойською осадово-еффузивною товщею з інтрузіями, досягає максимальної висоти (гора Аконкагуа – 6960 м), тут знову дуже багато вулканів.
У зв'язку із збільшенням кількості опадів і зниженням температур по напрямку до півдня все більшу роль починають грати поряд з вулканізмом водно-ерозійні процеси, давньо-льодовикова, а потім і сучасна гляціальна ерозія і акумуляція. Алювіальними і льодовиковими наносами заповнена западина Продольна долини, річковою ерозією розчленована Берегова Кордильєра.
У самому південному і вологому відрізку андійських системи – Патагонських Андах, незважаючи на невеликі висоти (найвища точка – гора Сан-Валентин – 4058 м), гляціальна морфологія панує; широка розвинене сучасне зледеніння, найпотужніше у всіх Андах; для північної частини характерний і сучасний вулканізм. У зв'язку з зануренням південних Анд Берегова Кордильєра перетворюється в поздовжній архіпелаг островів, Продольная долина – в систему проток, а затопленні троги Патагонської Кордильєри – в фіорди.
Клімат
Південна Америка лежить переважно в південній півкулі. Цю обставину треба враховувати при розгляді циркуляції атмосфери і часу настання того чи іншого сезону.
Географічне положення більшої частини Південної Америки в низьких широтах і особливості конфігурації материка (розширення в екваторіально-тропічних широтах і звуження в помірному поясі) обумовлюють отримання нею значної суми сонячної радіації. Радіаційний баланс досягає майже на всьому континенті 60 – 85 ккал/см2. Навіть у Патагонії він становить близько 40 ккал/см2. Характер клімату Південної Америки досить своєрідний і залежать від цілого ряду факторів (площі суші та ін.), в першу чергу від загальних закономірностей циркуляції повітряних мас над Південною Америкою.
Внаслідок великого нагріву великої площі Південної Америки тиск над найбільш широкою частиною материка на рівні земної поверхні зазвичай значно нижче, ніж над територією, яка омивається океанами. Відносно холодна поверхня океанів сприяє стабілізації субтропічних антициклонів, виражених завжди дуже чітко (Південно-Тихоокеанський і Південно-Атлантичний). Стійкі області субполярних циклонів поблизу Південної Америки відсутні, але на південь від материка існує широка смуга низького тиску. Велике поширення має екваторіальний тип циркуляції з потужною конвекцією повітряних мас (в результаті конвергенції – сходження пасатів) і субекваторіальний тип із сезонними змінами екваторіальних і тропічних повітряних мас (пасатно-мусонний тип). Північна частина материка перебуває під сильним впливом північно-східного пасату з Азорського антициклону. У тропічному поясі на сході панують східні й північно-східні вітри із західної периферії Південно-Атлантичного антициклону, на заході – південно-східні пасати з східної частини Південно-Тихоокеанського максимуму. Порівняно невеликі витрати суходолу в субтропічних і помірних широтах обумовлюють відсутність типових континентальних і мусонних кліматів; в помірних широтах панує постійний та інтенсивний західний перенос повітря.
Таким чином, взаємодія материка з прилеглими океанами проявляється переважно в притоці океанічних повітряних мас із західної периферії атлантичних антициклонів, тобто переважає східний перенос.
Пов'язана із загальною циркуляцією атмосфери система океанічних течій підкреслює вплив океанів на клімат прибережних районів континенту: тепла Бразильська течія збільшує вологомісткість пасатних повітряних мас, які зрошують схід Бразильського нагір'я; холодна Фолклендська течія підсилює посушливість клімату Патагонії, а Перуанська – сприяє утворенню пустельного поясу на заході материка.
Істотні особливості в характер перерозподілу повітряних мас вносить рельєф Південної Америки. Високий бар'єр Анд обмежує поширення тихоокеанських повітряних мас вузької кромкою західного узбережжя і прилеглих схилів гір. Навпаки, впливу повітряних мас, які приходять з Атлантики, піддається майже весь материк з великими, відкритими на сході низовинами. Відсутність внутрішньоматерикових гірських перешкод, подібних до тих, які мають місце в Азії, і значно менші розміри материка не сприяють глибокій трансформації морських повітряних мас в континентальні; останні утворюються лише влітку південної півкулі в області Гран-Чако і слабо впливпють взимку на плато Патагонії. В Андах дуже яскраво проявляються закономірності висотної кліматичної поясності.
Сезонні відмінності в кліматі найбільш виражені в субекваторіальних і субтропічних широтах Південної Америки.
У липні (мається на увазі липнева пора року, тобто літо – на півночі материка і зимана південь від екватора) субтропічні антициклони зміщуються на північ. З південної та південно-східної периферії Азорського максимуму до берегів Південної Америки приходять північно-східні пасати. Проходячи над нагрітими водами, вони насичуються вологою. В цей же час на північ поширюється вологе екваторіальне повітря з Амазонії (екваторіальний мусон). Цими причинами, а також циклонічними дощами на тропічному фронті, обумовлюється річний дощовий період на півночі материка.
У Західній Амазонії, де переважає екваторіальне повітря, інтенсивна внутрішньомасова конвекція викликає щоденні зливи в другій половині дня. Вертикальна потужність екваторіальної повітряної товщі досягає 8 – 10 км, тому навіть високі міжандійські нагір’я північних Анд виявляються під впливом екваторіальної циркуляції. У Східну Амазонію проникає сухий південно-східний пасат з Бразильського нагір'я, в зв'язку з чим в даній місцевості спостерігається зменшення опадів в липневу пору року.
У південній півкулі південно-східний пасат з північної периферії Південно-Атлантичного антициклону зрошує північно-східний виступ Бразильського нагір'я. Вітри із західної окраїни цього максимуму несуть вологе і тепле тропічне повітря. Він захоплює не тільки узбережжя східної Бразилії, але, обходячи центральну, охолоджену, частину нагір'я з відносно високим зимовим тиском, проникає всередину материка.
Зимовий континентальний антициклон у Патагонії внаслідок обмежених розмірів суходолу виражений слабо. Все ж, у більш північних областях тиск значно нижчий, і повітря помірних широт прямує в ці баричні депресії. Він рухається уздовж східного узбережжя, утворюючи полярні фронти з паралельним зустрічним тропічним повітрям. Фронтальні дощі зрошують східне узбережжя Бразилії. Проникає на північ холодне повітря і вздовж низовини Парани-Парагваю, досягаючи іноді Амазонії, і по пологих південних схилах Бразильського нагір'я, де сніг може випадати аж до тропіку.
Постійний західний переніс морського тихоокеанського повітря обумовлює величезну кількість опадів у південному Чилі, що випадають на перпендикулярних вітрам західних схилах Анд. Зате підвітряна Патагонія майже позбавлена опадів. Взимку, в зв'язку з зміщенням на північ Південно-Тихоокеанського антициклону, до сфери помірної циркуляції потрапляє й середнє Чилі; західні вітри зрошують територію до 30° пд. ш.. Поряд з орографічними, тут мають місце і фронтальні дощі (взаємодія помірних і тропічних повітряних мас).
Західне узбережжя, схили і міжгірські плато Анд від 30° пд. ш. до екватора взимку перебувають під впливом східної периферії Південно-Тихоокеанського антициклону. Південні та південно-східні вітри приносять повітря з більш високих і холодних широт у більш низькі й теплі; берегова лінія і Анди паралельні пануючим вітрам. Ці фактори несприятливі для конденсації вологи. Під впливом Південно-Тихоокеанського антициклону утворюється холодна Перуанська течія, що омиває західне узбережжя в цих широтах. Верхній зігрітий шар води зганяється вітрами і відхиляється дією обертання Землі; біля берегів піднімаються холодні води. Вони викликають сильне падіння температур повітря і підсилюють несприятливі умови для конденсації: низьке положення інверсії та стійка стратифікація, важкий підйом більш холодних і важких мас. Увесь захід, між 30° пд. ш. і екватором, виявляється різко посушливим і ненормально охолодженим. На північ від екватора південно-західні вітри, підходячи під кутом до Анд, рясно зрошують західну Колумбію.
Сезонні коливання термічного режиму проявляються в Південній Америці на обмеженій території, головним чином в субтропічних і помірних широтах та в гірських районах тропіків. Весь північ материка, Амазонія і захід Бразильського нагір'я досить нагріті напротязі всього року. У липні вони оконтурени ізотермою 25° (рис. 4). Зимове охолодження позначається на гірському сході Бразильського нагір'я (середні температури липня 12° – 15°) і на рівнинах Пампи – липнева ізотерма 10°С проходить через Буенос-Айрес. На високих плато Патагонії середня температура липня -5°С (мінімум до -35°С). Вторгнення з півдня холодного повітря помірних широт викликають нерегулярені заморозки на всій південній (на південь від тропіка) частині Бразильського нагір'я, в Чако і північній Пампі; у південній Пампі заморозки можуть бути протягом 2 – 3 місяців. Природно, що найбільш низькі температури встановлюються у високогірних районах Анд.
На західному узбережжі материка холодні повітряні та океанічні течії викликають різке відхилення ізотерм на північ: ізотерма липня 20°С доходить до 5° пд. ш.. На рівні океану середні місячні відємні температури в Південній Америці не спостерігаються, навіть на півдні Вогнянної Землі середня температура липня становить 2°С.
У січні (мається на увазі січнева пора року, тобто зима на півночі материка та літо – на південь від екватора) наближення Азорського антициклону до екватора обумовлює високий тиск на північній окраїні Південної Америки (див. Додаток 1). Екваторіальні повітряні маси відступають на південь. Замість них в Льянос панує не морське, а континентальне пасатне (тропічне) повітря, що викликає наступ сухого сезона. Східніше, в зв'язку з відхиленням берегової лінії на південний схід і збільшенням шляху пасатів над Атлантикою, останні встигають насититись вологою. Вони приносять рясні опади на навітряні, зовнішні схили Гвіанського нагір'я і глибоко проникають в область зниженогого тиску над Амазонією. На відміну від липня, висхідні струми повітря дають щоденні конвективні зливи над усією Амазонією. Далі на південь у січні вологе екваторіальне повітря з північного сходу поширюється на північну, північно-західну й західну частини Бразильського нагір'я, в западину верхньої Парани і область Гран-Чако, обумовлюючи літні дощі з грудня по травень, характерні для субекваторіальних областей. В окремі роки край цього вологого екваторіального мусону зачіпає північно-східну частину Бразильського нагір'я, викликаючи короткочасні бурхливі дощі; зазвичай через особливості конфігурації материка ця область лежить на схід основних шляхів екваторіального мусону.
Рис. 4. Средні температури повітря в липні:
а – на рівні земної поверхні (за К. Кнохом); б – приведені до рівня океана (із БСАМ)
Тропічні повітряні маси із західної периферії Південно-Атлантичного антициклону зрошують південно-східне узбережжя Бразилії, Уругваю і північно-східну Аргентину, проникаючи на нагріту Ла-Платську низовину, де вони мають, таким чином, мусонний характер. Восени тут різко виражені циклонічні дощі на полярних фронтах.
Західний перенос тихоокеанських повітряних мас влітку відбувається в більш високих широтах (південніше 37 – 38° пд. ш.), ніж взимку і в дещо ослабленому вигляді, хоча південне Чилі й влітку отримує значну кількість вологи. Плато Патагонії,що лежать на схід від Андійських ланцюгів, протягом усього року залишаються в «сухій тіні гір». Вплив східної периферії зміщеної на південь Південно-Тихоокеанського антициклону позначається і в субтропічному середньому Чилі, де влітку встановлюється суха і ясна погода. Вся центральна частина західного узбережжя Південної Америки влітку знаходиться в таких же умовах, що і взимку, і вона абсолютно позбавлена опадів у будь-який час року. Тут, між 22 – 27° пд. ш., лежить пустеля Атакама.
Однак у січні повного перенесення повітряних мас з південної півкулі в північну не здійснюється, і південно-східні пасати досягають лише 5° пд. ш.. На північ від затоки Гуаякіль в західному Еквадорі йдуть літні дощі внаслідок проникнення сюди з півночі екваторіальних повітряних мас. Навпаки, на крайньому північному заході материка (Прикарибській низовині) у зв'язку з надходженням тропічного повітря встановлюється посуха.
Термічні умови січневої пори року обумовлюються значною кількістю сонячного тепла, яке отримує більша частина материка (рис. 5). Ізотерма 25°С проходить по всій території Внеандійського Сходу до 35° пд. ш., за винятком найбільш підвищених районів Гвіанського і Бразильського нагір’їв та сходу Уругваю і Пампи, де переважають температури 20° – 25°С. На плато Патагонії середня температура січня знижується до 20° – 10°С. Як і раніше захід материка виявляється холоднішим, ніж схід, ізотерма 20°С на заході майже досягає тропіка; середні температури в Пуні 6° – 12°С.
Рис. 5. Середні температури повітря в січні:
а – на рівні земної поверхні (за К. Кнохом); б – приведені до рівня океана (із БСАМ)
В результаті взаємодії атмосферної циркуляції і підстилаючої поверхні в річному розподілі опадів спостерігається наступне. Найбільш вологими районами є західна Колумбія і південне Чилі, де річна сума опадів сягає 5000 – 8000 мм (рис. 6). Рясно (2000 – 3000 мм і більше) зрошуються Західна Амазонія та прилеглі схили Анд, навітряні східні схили Гвіанського нагір'я і центральна частина східних схилів Бразильського нагір'я, а також Плато Парани. Від 1000 до 2000 мм отримують на рік решта територій сходу материка до 35° пд. ш.; серед них виділяються посушливістю клімату (250 – 600 мм на рік) північний схід Бразильського нагір'я і північна окраїна континенту; зменшується кількість опадів на захід в Гран-Чако і Пампі (до 300 – 400 мм). Стрімко знижується у напрямку до півночі річна сума опадів і в середньому Чилі (від 2000 до 300 мм). Дуже посушливі Патагонія і область Прекордильєр (150 – 250 мм на рік) і особливо сухе Тихоокеанське узбережжя між 5–28° пд. ш. з прилеглими західними схилами і міжгірськими плато Анд, де місцями дощі не випадають по декілька років.
Розподілу опадів значною мірою відповідає і картина річного зволоження. Найбільш вологі області, названі в перших двох групах (від 2000 до 8000 мм опадів), отримують рясну вологу постійно, всі місяці мають коефіцієнт зволоження більше 100, вегетація можлива протягом усього року (рис. 7). Області третьої групи (1000 – 2000 мм) отримують опади переважно влітку (в середньому Чилі опади випадають тільки взимку), в них чітко виражений посушливий або сухий сезон, під час яких коефіцієнт зволоження падає до 50 і навіть менше 25, у рослинності припиняється вегетація. Це області непостійно-вологого і посушливо-вологого клімату. На заході Чако, Пампи, у Прекордильєр, на північному сході Бразильського нагір'я, на півночі материка і в середньому Чилі посушливий період вже триваліший за вологий, а в західних напівпустельних і пустельних областях, в більшій частині Патагонії – він триває весь рік.
Аналіз радіаційних умов, особливостей атмосферної циркуляції та повторюваності метеорологічних явищ дозволяє визначити поясні відмінності в кліматі Південної Америки. До екваторіального поясу з постійно-вологим (опадів понад 2000 мм за рахунок конвективних дощів) і постійно-жарким кліматом (середні місячні температури 24° – 26°С або 26° – 28°С) відносяться Західна Амазонія і захід Колумбії (рис. 8). В цей же пояс входять Анди Колумбії та північного Еквадору, що володіють високогірним типом екваторіального клімату, який відрізняється двома максимумами опадів і ще більш рівним ходом температур, що знижуються з висотою (середні місячні температури у Боготі на висоті 2660 м 14° – 15°С, опадів 1000 – 1200 мм на рік); проте добові амплітуди досягають 6° – 8°С, і погода дуже мінлива.
На північ та південь від екваторіального поясу розташовуються субекваторіальні кліматичні пояса, в яких влітку панують екваторіальні повітряні маси, а взимку – тропічні, тому для типового субекваторіального клімату характерне вологе спекотне літо (яке називають в країнах Латинської Америки інвьєрно), що чергуються з сухою, нерідко ще більш спекотною зимою (верано). Середні місячні температури дорівнюють25° – 30°С, опадів за рік випадає до 1500 мм і більше. Особливо яскраво літньо-вологий субекваторіальний клімат виражений в Льянос Оріноко, центральних частинах Бразильського нагір'я і на заході Еквадору. На східних схилах Гвіанського нагір'я внаслідок сприятливих умов рельєфу формується вологий тип субекваторіального клімату, в якому посушливий сезон майже не виражений. У високогірній області субекваторіального поясу (Анди південного Еквадору та Перу), на відміну від гірничо-екваторіальної, спостерігається зимовий посушливий період і більше амплітуди як середніх місячних, так і добових температур.
Рис. 8. Схема кліматичних областей (за Б.П.Алісовим з доповненнями)
У тропічному поясі загострюються відмінності між внутрішніми і приокеанічними частинами материка. У східній приокеанічній області (схід Бразильського нагір'я), що знаходиться під постійним впливом вологих пасатів, формується вологий тропічний клімат, схожий з кліматом східної області субекваторіального пояса, але з великими амплітудами температур і випаданням опадів також за рахунок циклонічних процесів на полярних фронтах. Далі на захід (в Гран-Чако) виражений тривалий зимовий сухий період, а у внутрішньоматерикових областях (високогірна область Пуни Центральних Анд) протягом більшої частини року панує високий тиск і сухе тропічне повітря, кількість опадів падає до 150 – 300 мм, добові амплітуди температур можуть досягати 25 – 30°С при вкрай нестійкій погоді. Нарешті, для західної приокеанічної області, що знаходиться під постійним впливом східної періферії Південно-Тихоокеанського антициклону, як і на інших материках, характерний пустельний тип тропічного клімату з річною сумою опадів менше 30 – 50 мм, але зі значною відносною вологістю (до 83%), хмарністю, рясними росами і відносно низькими температурами в береговій смузі (середні місячні температури від 13°С до 21°С).
Настільки ж великі внутрішні відмінності і в субтропічному поясі. На сході (в Уругваї та Пампі) – теплий, рівномірно-вологий клімат (влітку за рахунок вітрів мусонного типу, в решту часу – циклонічні опади), далі на захід наростає континентальність і посушливість клімату (опади випадають лише в літній час), а на заході материка, як зазвичай в цих широтах, формується середземноморський тип субтропічного клімату з вологою зимою і сухим літом.
У помірному поясі при пануванні західного переносу повітря бар'єр Анд зумовлює різкі відмінності між напівпустельним кліматом Патагонії і постійно-вологим океанічним кліматом південного Чилі, де опади перевищують 2000 – 3000 мм, а середні місячні температури на узбережжі не опускаються нижче 0°С , але й не піднімаються вище 15°С.
Ці зміни типів клімату як від екватора до більш високих широт, так і всередині поясів від східної окраїни материка – до західної, значною мірою обумовлюють закономірності розподілу зональних компонентів ландшафтів.