ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КБР

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Х.М. БЕРБЕКОВА Биологический факультет

Кафедра физической географии

Курсовая работа

по Физической географии России

на тему:

Поволжская физико-географическая провинция

Выполнил:

Студент III-го курса

ПОПОВ ГЕОРГИЙ

НАЛЬЧИК 2010г.

Оглавление

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. История формирования и современный рельеф
• 1.1 Геологическое строение
• 1.2 Почвенный покров
• 2. Климатические особенности среднего и нижнего Поволжья
• 2.1 Характеристика климата
• 2.2 Солнечная радиация
• 2.3 Циркуляция атмосферы
• 2.4 Местные физико-географические факторы влияющие на
• климат Поволжья
• 2.4.1 Подстилающая поверхность
• 2.4.2 Рельеф территории
• 2.5 Рекреационный потенциал
• 3 Внутренние воды Поволжья
• 3.1 Реки
• 3.2 Озера
• 3.3 Промышленное загрязнение вод Волжского бассейна
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• Список литературы
• ПРИЛОЖЕНИЯ
• Введение
• Поволжье - территория, примыкающая к среднему и нижнему течению Волги или близко от нее расположенная и экономически тяготеющая к ней. В природном отношении иногда к Поволжью относят также местности, находящиеся в верхнем течении Волги (от ее истоков до устья Оки). [17] (рис.1,2,3)
• Задачей данной курсовой работы является углубление и расширение представлений о природе Поволжья, об особенностях развития и размещения ландшафтов в пределах региона, специфике современных физико-географических процессов.
• В данной курсовой работе освещаются территории Верхнего, Среднего и Нижнего Поволжья.
• Разделение Волжского бассейна на верхнюю, среднюю и нижнюю Волгу существует в географической литературе, по меньшей мере, с середины 19 века. Термины «верхняя Волга», «Среднее Поволжье», «Нижнее Поволжье» широко используется в настоящее время. Между тем, в различных отраслях знания, трактуются эти термины с определенными различиями. Так, гидрологи разделяют течение Волги на верхнюю, среднюю и нижнюю части. К верхней Волге они относят отрезок волжской долины от истоков реки на Валдайской возвышенности до впадения в Волгу р.Оки у г.Нижнего Новгорода. Среднее течение Волги расположено между устьями рек Ока и Кама - двух крупнейших притоков Волги. Нижняя Волга, согласно гидрологам, начинается от устья Камы и заканчивается дельтой, впадающей в Каспийское море. [17]
• Ландшафтоведы, учитывающие всю совокупность природных особенностей волжского бассейна, к верхней Волге относят ту ее часть, которая лежит в области южной тайги и хвойно-широколиственных лесов. Это геологически молодая озерно-ледниковая равнина с еловыми, сосновыми лесами и верховыми болотами, на юго-востоке, у Нижнего Новгорода, переходящими в дубово-еловые леса и сосновые боры. Для Средней Волги характерны липово-дубовые, сосновые, мелколиственные леса и луговые степи на серых лесных почвах, оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземах. [7] Среднее Поволжье занимает зону широколиственных лесов и лесостепи от устьев рек Ветлуга и Сура и от гг. Чебоксары, Казань до г.Вольска. Нижнее Поволжье лежит в зоне недостаточного увлажнения, здесь степь, к югу от Волгограда, переходит в полупустыню и, в южном Прикаспии, в пустыню. Климатологи определяют границу между Средним и Нижним Поволжьем по 52-53⁰ с.ш., т.е. по рубежу между южной лесостепью и степью по линии Вольск-Самара. Итак, в состав территории Верхнего Поволжья входят: Тверская, Ярославская, Ивановская и Костромская области. К Среднему Поволжью относятся лесное Поволжье с областями: Нижегородской, Кировской, республикой Марий-Эл и лесостепное с Пензенской, Ульяновской, Самарской (не включая ю-в часть) областями, небольшой северо-западной частью Саратовской области, а также Мордовией Чувашией и Татарстаном. Нижнее Поволжье представлено степными, полупустынными и пустынными ландшафтами. Ему принадлежат: Саратовская, Волгоградская, Астраханская области, юго-восточная часть Самарской области и Калмыкия.

Значительное время на протяжении нижнего палеозоя (кембрий, ордовик, силур, нижний девон) территория Среднего Поволжья представляла, сушу, область эрозионного размыва и одновременно накопления континентальных осадков во впадинах. Толщи осадочных пород, слагающие Поволжье, создавались в течение многих миллионов лет. На протяжении девонского и каменноугольного периодов, море неоднократно сменялось топкой прибрежной сушей, в это время накапливались отложения, богатые горючими полезными ископаемыми. [9]

В начале следующего, пермского периода большая часть Поволжья была покрыта морем, очертания которого часто менялись, причем на осушающейся территории образовалось много соленых озер и полузамкнутых лагун. В это время отложились толщи доломитов и известняков с залежами гипса и каменной соли. [11]

В последующий, триасовый период большая часть Поволжья оставалась сушей, а в юрский период море, постепенно проникавшее с юга, вновь затопило большую часть территории Среднего и Нижнего Поволжья и отложило огромную толщу синеватых, содержащих фосфориты глин, горючих сланцев, песчано-глинистых пород и известняков. [10]

В меловой период, заканчивающий мезозойскую эру, обширное теплое море залило поверхность Поволжья и накопило здесь мощные толщи переслаивающихся мергелей, белого мела, песчаников, песков, фосфоритов и всевозможных темных глин. [10]

В первую половину следующего, третичного периода море вновь наступает на сушу, но в северной и западной частях по -прежнему сохраняются не занятые морем пространства. Отложения палеогенового моря - кремнистые темные глины, диатомиты, трепелы, песчаники и пески - широко используются как строительные материалы. [10]

В плиоцене (верхний неоген) Каспийский бассейн полностью отделился от Черноморского, а размеры Каспийского моря приближались к современным. Позже, в результате поднятий земной коры, границы Каспия сократились настолько, что дельта древней Волги доходила до современного Апшеронского полуострова. Волга и другие, впадавшие в древний Каспий реки, накопили здесь мощную толщу богатых нефтью осадков.

В течение четвертичного периода постепенно приобретает современный облик Нижнее Поволжье. В долине древней Волги, русло которой в течение четвертичного времени непрерывно перемещается к западу, накапливаются толщи речных наносов и формируются широкие террасы. Образование каждой из них связано с крупными событиями: с великими оледенениями севера Русской равнины и с колебаниями Каспийского моря. На территории Поволжья имеются следы трех крупных четвертичных трансгрессий Каспия: бакинской, хазарской и хвалынской. Во время последней, хвалынской трансгрессии Каспия уровень моря поднялся на 76 метров выше современного, а его площадь увеличилась больше чем в два раза. Хвалынское море тогда соединялось с древним Азово-Черноморским бассейном через Манычский прогиб. Потом уровень воды стал падать, а границы моря значительно передвинулись на юг. В конце хвалынского века контур Каспия оказался значительно меньше современного, а его поверхность лежала на 50м ниже уровня океана. Следующая молодая новокаспийская трансгрессия была небольшой и вскоре сменилась медленным отступанием береговой линии. [16]

На территории Поволжья основные крупные возвышенности и низкие равнины, а также долины больших рек и котловины озер, сформировавшиеся в результате тектонических поднятий и опусканий земной коры, переживали различную историю. Здесь сказывались особенности геологического строения, разный характер и интенсивность тектонических движений, обусловившие разную амплитуду высот. В формировании облика их рельефа участвовали, кроме размыва и другие экзогенные процессы: перевевание ветром, оползание, выщелачивание грунтов, просадки и т.д. В результате сложились особенности устройства поверхности каждой из форм рельефа Поволжья. [16]

1.1 Геологическое строение

В тектоническом отношении в основании территории Поволжья лежит Русская плита, которая в течение геологического времени испытывала поднятия и опускания. В связи с этим на данной территории сформировались антиклинальные и синклинальные структуры. В пределах территории Поволжья имеется крупная Прикаспийская синеклиза, наиболее крупной после Прикаспийской, отрицательной структурой Русской плиты является Московская синеклиза. Из положительных тектонических структур имеют место Воронежская и Волго-Уральская антеклизы, отделенные друг от друга Рязано-Саратовским внутриплатформенным прогибом. [11] Поверхность Русской равнины лишь в известной степени отражает тектонику древней платформы. Соотношение между строением платформы и современной орографией равнины в разных ее частях проявляются по - разному. Возвышенности равнины нередко располагаются полностью или частично в пределах синклинальных структур, а некоторые низменности - в пределах антиклинальных. Например, во внутренней части равнины преобладают пластовые возвышенности и денудационные низменности, несогласованные с залегающими под ними морфоструктурами. Так, Северные Увалы относятся к Московской синеклизе, преимущественно в пределах синклинальных структур платформы располагается Приволжская возвышенность. Валдайская возвышенность соответствует глыбе земной коры, поднятой по тектоническому шву вдоль Ильменской низины. [11]

Территория Верхневолжья имеет всхолмленный рельеф, здесь моренные холмы и гряды сочетаются с обширными низинами, сопровождающими долины больших рек. Территория данной области примечательна тем, что через нее проходит Главный водораздел, здесь лежат истоки важнейших водных потоков Волги и Западной Двины и их притоков. Рельеф Тверской области, занимающей большую часть Верхневолжья, тесно связан с ее геологическим прошлым, которое можно разделить на доледниковый период и период многократных оледенений. С конца карбона (каменный период - палеозой) до начала ледникового периода речная сеть и эрозионные процессы были связаны с опускавшейся Московской синеклизой. В верховьях Волги в дочетвертичное время существовала хорошо разработанная эрозионная сеть, близкая по направлению к современной, но водораздел тогда шел не по Валдайской возвышенности. Он был несколько сдвинут к востоку по сравнению с современным. В то же время восточная часть Тверской области испытывала длительное опускание. Уклон был направлен к центру Московской синеклизы, по нему и шел сток.

Доледниковый рельеф в основных элементах совпадал с современным, однако ледниковый покров существенно повлиял на дальнейшие рельефообразующие процессы и сток. Наибольшее воздействие оказало последнее Валдайское оледенение. Это оледенение было длительным, при отступании ледник задерживался, образуя морены. В период наступления ледника происходило выпахивание территории, в понижениях возникли озера (Вселуг, Стерж, Охват, Пено и др.). Аккумулятивные процессы привели к накоплению моренного материала и к образованию конечных и стадиальных морен. В период отступания ледника возникли обширные зандровые равнины, окружающие почти со всех сторон Валдайскую возвышенность. [11] Важную роль в формировании рельефа, а, следовательно, и стока, сыграли волнообразные деформации земной коры. В настоящее время Главный водораздел, который проходит через Валдайскую возвышенность, не несет на себе самые высокие отметки. Они лежат несколько восточнее его. Рельеф Верхневолжья разнообразен не только по внешним формам, но и по генезису. Валдайская возвышенность к северо-востоку от Осташкова достигает абсолютной высоты 343м. На западе возвышенность обрывается в сторону Приильменской низменности крутым уступом. Если принять во внимание, что эта низменность имеет абсолютные отметки ниже 100м, а у обрыва Валдайской возвышенности абсолютные высоты достигают 300м (гора Каменник - 323м), то величина уступа окажется равной 150 - 200м - редкое явление для Русской равнины. Уступ Валдайской возвышенности рассматривается в качестве карбонового образования, фиксирующего в рельефе появление каменноугольных пород.

Верхневолжье делят на 2 геоморфолого-гидрографические области: Валдайскую и Верхневолжскую равнины. В составе Валдайской области выделяют три района: Западный, Восточный и район Западно-Двинской равнины. [5]

Главную особенность рельефа западной части Валдайской возвышенности составляют широкие массивные моренные холмы с относительной высотой 30-40м. В прошлом это была область активного движения ледника. Он пропахал здесь ложбинообразные понижения, которые затем были заполнены талыми водами и превратились в озера. [7] Ледник надолго задержал эрозионные процессы, здесь они начались позже, чем на остальной территории Верхневолжья. Об этом свидетельствуют неглубоко врезанные речные долины, многочисленные озера, слабо выраженные овраги и балки. Наиболее высокую ступень занимают возвышенные куполовидные поднятия, образующие в геоморфолого-гидрографическом районировании отдельный район Валдайской области - Восточный. Данный район представляет собой территорию максимального распространения Валдайского ледника. Здесь находятся высокие моренные холмы и гряды, имеющие направление близкое к меридиональному (Ильи горы, Оковский лес). Кроме того, встречаются неясно оформленные возвышенности, на которых расположены максимальные отметки территории (343м на Цнинской возвышенности, 341м в верховьях реки Малый Туд). С этих поднятий начинаются притоки Волги, Тверцы и такие небольшие реки, как Цна. На юге Восточного района поднимается Бельская возвышенность. На приподнятых коренных породах расположены высокие плоские холмы, более похожие на плато. Высота их составляет 250-270м. Восточнее выделяется возвышенная моренная равнина - т.н. Ржевско-Старицкое Поволжье. Здесь, как и везде в этом районе, высоко подняты коренные породы - карбоновые известняки, выходящие на поверхность по долинам рек и оврагов. Ржевско-Старицкое Поволжье отличает глубокое эрозионное расчленение (овраги врезаются на глубину 30-50м). Особенностью Ржевско-Старицкого Поволжья являются также ярко выраженные карстовые процессы. [5] Между Бельским поднятием и Ржевско-Старицким Поволжьем в меридиональном направлении протягиваются плоские сглаженные холмы Оковского леса. На левом берегу Волги эти холмы переходят в Ильи и Свиньи горы. Ильи горы резко выделяются в рельефе и образуют малый гидрографический центр, с которого берут начало некоторые реки (например, Тьма, Малая Коша, Итомля и др.). Севернее Свиньих гор на куполовидном поднятии коренных пород находится Цнинская возвышенность. Поднятия этой возвышенности состоят из плоских, неясно оформленных холмов, являющихся водоразделом рек Волги и Мсты. Третий район Валдайской геоморфолого-гидрографической области образует Западно-Двинская равнина. Его средняя высота уступает осальным районам (180-220м). С поверхности равнина сложена прерывистым слоем зандровых песков, из под которых местами выступают невысокие моренные холмы, но большая часть равнины плоская. [7] Итак, Валдайскую геоморфологическую область отличает высокое положение коренных пород и наложенный на них аккумулятивный рельеф, образованный Валдайским ледником. Эта область имеет слабую эрозионную освоенность, здесь проходит водораздел и расположено несколько гидрографических центров. Внутренние различия в области определяются главным образом длительностью присутствия ледника. Западный район наиболее слабо освоен эрозией и имеет самые свежие следы присутствия ледника. Восточный район отличается более плоским рельефом и заметным эрозионным расчленением; он лучше дренирован. Западно-Двинская равнина имеет плоский рельеф и резко выраженные карстовые процессы. Вторую геоморфологическую область ученые назвали Верхневолжской. Она объединяет зандровые низины и морено-холмистые равнины. Ее следует отнести к пластовым равнинам с опущенным фундаментом коренных пород, где длительное время преобладали процессы накопления осадков. Эта область не подвергалась непосредственному воздействию Валдайского ледника, поэтому моренные холмы и гряды сглажены и размыты. Эрозионная освоенность рельефа значительно выше, чем в Валдайской области, однако в тех местах, где шло длительное опускание (Вышневолоцкая низина) уклоны незначительны и территория сильно заболочена. Речные долины в большинстве случаев хорошо разработаны, местами встречается густая овражно-балочная сеть. К востоку и юго-востоку мощность ледниковых отложений падает, но толща осадочного чехла, наоборот, увеличивается. В этом же направлении уменьшается высота территории и все реже встречаются моренные холмы и гряды. [7]

Для рельефа Верхневолжской геологической области характерно чередование зандровых низин и меридиональных полос морено-холмистого рельефа. На западе протягивается Вышневолоцко-Тверская низина, далее идет полоса моренных холмов Калининской и Лихославльской гряд, которые сменяются Волжско-Моложскими низинами. На востоке поднимается вторая полоса моренных холмов и гряд (Горицкая, Кесовогорская и др.). Наиболее крупной по размерам является Верхневолжская низина, которая представляет собой глубокую депрессию дочетвертичного возраста с сетью эрозионных ложбин. Здесь застаивались воды Валдайского и Московского ледников, они сильно сгладили неровности рельефа. Уклоны поверхности выражены слабо. Это очень затрудняет сток и способствует заболачиванию территории. На севере Верхневолжская низина сливается с зандровыми низинами, расположенными по течению р.Мологи, которые слегка заболочены, но в целом хорошо дренированы р.Мологой и ее притоками. Восточнее этих низин проходит полоса холмисто-моренного рельефа, которую выделяют в отдельный Бежецкий район (высоты 220-240м, макс. 268 - Овинищенская возвышенность). Все поднятия Бежецкого района представляют собой краевые ледниковые образования. В большинстве случаев холмы сглажены песками. В настоящее время в формировании рельефа Верхневолжья главную роль играют эрозионные процессы, аккумуляция выражена сравнительно слабо. Это дает возможность предполагать, что роль тектонических поднятий все еще значительна. Эрозионные процессы в известной степени связаны с человеческой деятельностью - увеличением площади пашен, сведением лесов, дорожным строительством. Есть некоторые основания полагать, что тектонические поднятия отдельных участков замедляются, а в некоторых местах их сменили опускания. Однако роль этих опусканий в формировании рельефа пока еще неясна. Между реками Нерлью и Волгой располагается небольшая по площади островная Борисоглебская возвышенность (294м). От Волги на северо-восток протягивается Галичская возвышенность (292м) и менее высокая Даниловская возвышенность (228м), разделенные широкой Костромской низиной.

1.2 Почвенный покров

Почвенный покров Поволжья очень разнообразен. На равнинных участках почвы распространяются в широтном направлении. По мере приближения к Каспийскому морю почвенные зоны приобретают концентрическую конфигурацию. Наряду с зональными типами почв широкое развитие имеют интразональные (интразональность связана с литологией). Основные генетические типы, определяющие структуру почвенного покрова Поволжья: Подзолистые (собственно подзолы и подзолы болотные); Дерново-подзолистые; Серые лесные; Серые лесостепные (серые и темносерые); Черноземы (все их подтипы); Каштановые (темнокаштановые, каштановые, светлокаштановые); Полупустынные бурые почвы; Аллювиальные, солонцы, солончаки и т.д.; Редко встречаются перегнойно-карбонатные и коричневые лесные почвы. [5]

Подзолистые почвы

Данные почвы распространены в Среднем Поволжье. Этот тип почв очень схож с дерново-подзолистыми, но имеет еще меньшее содержание гумуса. В зоне дерново-подзолистых и подзолистых почв встречаются типичные болотные почвы, к которым относятся торфяно-глеевые и торфяные. Характерным признаком их служит наличие торфяного горизонта, имеющего сравнительно небольшую мощность в торфяно-глеевых почвах и сильно разрастающуюся - до нескольких метров, в торфяниках. Помимо этих почв, значительное распространение имеют подзолисто-болотные почвы, занимающие промежуточное положение между подзолистыми почвами и болотными. Крупные массивы их известны на водоразделе рек Костромы и Унжи, на Северных Увалах, в верховье рек Вятки и Камы. По степени выраженности процессов заболачивания среди них различают дерново-подзолисто-глеевые и торфяно-подзолисто-глеевые почвы. Болотные почвы нельзя рассматривать как бросовые земли, т.к. после осушения они превращаются в плодородные, богатые гумусом и азотом пахотные земли или же - в высокоурожайные луга. [7]

Дерново-подзолистые почвы

Полоса дерново-подзолистых почв занимает всю часть Верхневолжья и северную часть Среднего Поволжья (южнее подзолов). Преобладание атмосферных осадков над испаряемостью в сочетании с лесной растительностью, главным образом хвойными лесами (североевропейские из елей европейской и сибирской с вкраплениями североевропейской сосны), ведет к глубокому промачиванию почв и господству в них процессов выноса. Развитию процессов выноса способствует также состав материнских пород - широкое распространение здесь бескарбонатных моренных суглинков, водноледниковых и речных песков и супесей. Дерново-подзолистые почвы бедны перегноем. Содержание его даже в верхних горизонтах дерново-подзолистых почв (например, в Кировской, Нижегородской областях) не превышает 2,5 - 3,5%. Кроме того, данные почвы обладают неблагоприятными для произрастания сельскохозяйственных растений свойствами: кислой реакцией и непрочной структурой. Распаханные суглинистые разновидности этих почв во влажном состоянии становятся вязкими, а в сухом состоянии могут покрываться коркой. Формирование дерново-подзолистых почв, в отличие, например, от типичных подзолистых, происходит под более осветленным лесом с развитым травяным покровом. По сравнению с типичными подзолистыми почвами, они богаче перегноем и имеют более развитый гумусовый горизонт. Очень разнообразны дерново-подзолистые почвы в отношении механического состава. Наряду с суглинистыми почвами встречаются супесчаные и песчаные. Обширные массивы песчаных дерново-подзолистых почв известны по левому берегу Волги, в бассейне рек Ветлуги, Унжи, Вятки. Песчаные дерново-подзолистые почвы отличаются незначительным содержанием гумуса. Особую разновидность составляют дерново-карбонатные почвы, встречающиеся среди дерново-подзолистых почв небольшими пятнами. Они образуются на карбонатных породах (известняках и мергелях), выходящих местами на дневную поверхность. На фоне более светлых дерново-подзолистых почв дерново-карбонатные выделяются более темной окраской: они богаты гумусом и слабо оподзолены. Присутствие в почве в большом количестве кальция ведет к тому, что поглощающий почвенный комплекс приобретает устойчивость, а образующийся перегной прочно закрепляется в почве. Положительный баланс влаги в полосе дерново-подзолистых почв создает предпосылки для развития процессов заболачивания. [9]

2. Климатические особенности среднего и нижнего Поволжья

Климат Поволжья формируется под влиянием различных причин, которые обычно называют климатическими факторами. Эти факторы подразделяются на космические, планетарные и географические. К числу главных из них можно отнести следующие:

o Географическое положение и количество солнечной энергии, поступающей на земную поверхность;

o Физические свойства воздушных масс, поступающих в Поволжье в системе общей циркуляции атмосферы;

o Местные факторы климатообразования, определяемые в основном характером подстилающей поверхности, изменяющейся под влиянием деятельности человека и особенностями рельефа. [1]

Итак, Поволжье лежит вдалеке от водных просторов Атлантики и Средиземноморья и сравнительно близко к центру огромного материка Евразии. Поэтому климат Поволжья с жарким сухим летом и холодной малоснежной зимой формируется в основном под влиянием континентальных воздушных масс, а влажные морские, идущие с запада, попадают сюда, потеряв по пути над обширными пространствами суши значительную часть своей влаги. Засушливость и континентальность климата нарастают к югу и востоку, что в первую очередь сказывается на уменьшении в этом направлении количества атмосферных осадков. Наиболее увлажняемая часть территории - получает атмосферных осадков 500-600 мм/год. Местами годовая сумма атмосферных осадков превышает 600 мм (северо-восток Кировской области). Южнее, между Казанью и устьем Камы, их выпадает в среднем от 500 до 450 мм/год, а в степной зоне - в Низком Заволжье - от 320 до 280 мм. На юге Нижнего Поволжья - в Прикаспии, количество осадков еще меньше - от 200 до 160 мм. Таким образом, осадки распределяются очень неравномерно и уменьшаются в направлении с северо-запада на юго-восток. [1]

2.1 Характеристика климата

Для Поволжья, как и всего умеренного климатического пояса в целом, характерны 2 основных сезона года - зима и лето и 2 переходных - весна и осень. Обычно они не являются следствием каких-либо самостоятельных факторов формирования климата, хотя и отличаются заметными особенностями в ходе климатических явлений.

Климатические сезоны выделяют по различным признакам; чаще всего исходя из годового хода температуры воздуха, нередко с учетом и других климатических явлений. Принципиальный подход должен исходить не из состояния климатических явлений, характеризующих тот или иной сезон года, а из тех факторов, которые определяют их годовой ход, создавая различные сезоны. При этом затруднение возникает не в установлении числа климатических сезонов года, а в том, что принять за начало и конец сезона. Это потому, что некоторые климатообразующие факторы изменяются в количественном отношении постепенно, непосредственно не создавая резкой границы новых качественных отличий. Поэтому переход от одного сезона к другому чаще всего совершается не в виде резких скачков, а постепенно. [14]

Из общециркуляционных потоков для освещения в данной работе имеют значение те, в годовом ходе которых различаются качественные особенности. Это будут воздушные потоки, связанные с наиболее устойчивыми сезонными барическими системами. В большую часть года (с октября по апрель) территория Поволжья находится под воздействием Азиатского антициклона с центром в Монголии. В июне-августе в Азии высокое давление заменяется низким; в тоже время на западе развивается отрог Азорского максимума, который распространяется в августе и на территорию Поволжья. Летом все Поволжье находится под влиянием главным образом западных течений. То есть, летний климатический сезон можно выделить по преобладанию западных воздушных течений. В оставшуюся часть года (сентябрь-май) важнейшим климатообразующим фактором является Азиатский максимум.

Подстилающая поверхность резко изменяется от теплого к холодному сезону года. В теплый период почва покрыта обычно растительностью, выгорающей во второй его половине в наиболее засушливых районах. В холодный период земная поверхность значительное время покрыта снежным покровом. Наличие сплошного и достаточно устойчивого снежного покрова примем в качестве показателя для выделения зимнего сезона года. В других климатических условиях возможны иные характеристики сезона. Изменяются такие важные физические свойства подстилающей поверхности, как теплоемкость и особенно теплопроводность. Наличие устойчивого снежного покрова связано обычно с соответственно пониженными температурами воздуха. Низкие температуры исключают возможность заметного испарения, конвективных токов, кучевых форм облаков, появляются типичные для зимы слоистые облака. Время установления и схода снежного покрова, как и характер его залегания, в северной части Поволжья отличается от того, что наблюдается на юге. Это объясняется различием климатических условий, точнее особенностями термического режима в холодный период года. В северной части Поволжья (примерно до 50 параллели), снег ложится в конце ноября и сходит в начале апреля; здесь к зимнему сезону следует отнести 4 месяца - декабрь, январь, февраль, март. Для территории южнее 50 параллели типичными зимними месяцами будут январь и февраль. Здесь весной снежный покров зачастую сходит под действием солнечных лучей еще до наступления положительных средних суточных температур воздуха. В северной части таяние снега заканчивается обычно через несколько дней после перехода средних суточных температур через 0⁰. [15]

К весеннему сезону, следует отнести апрель и май; для юга - отчасти и март месяц.

Типичными осенними месяцами будут сентябрь и октябрь, а ноябрь, а для юга и декабрь, трудно отнести к тому или иному сезону; примерно то же можно сказать и о марте для южной части Поволжья.

2.2 Солнечная радиация

По сравнению с другими территориями Европейской части России продолжительность солнечного сияния в году в Поволжье одна из наибольших и хорошо отражены зональные особенности климата.

В лесостепи продолжительность солнечного сияния в среднем от 1780 до 1800 часов/год; в степи - от 1800 до 2100 часов /год, а в полупустыне - 2100-2300 часов. Наряду с этим, продолжительность солнечного сияния в декабре, январе на превышает 25-50 часов в месяц, а летом за месяц - 280-310 часов (в степной зоне), в полупустыне - 340 часов. Количество солнечной энергии зависит от продолжительности дня, высоты Солнца над горизонтом, расстояния от Земли до Солнца, интенсивности солнечного излучения и прозрачности атмосферы. Например, для широты 50⁰ продолжительность дня зимой составляет примерно 8 часов, а летом - 16 часов. Высота Солнца над горизонтом от восхода до полудня составляет лишь 16⁰, а летом возрастает до 64⁰. [3]

Расстояние от Земли до Солнца в течение года изменяется сравнительно мало, в среднем составляя 150 миллионов километров; для этого среднего расстояния обычно и рассчитывают интенсивность излучения Солнца. [3] Положение рассматриваемой территории между 61⁰ и 45⁰с.ш. обеспечивает ей приток солнечного тепла в значительных размерах. Приток солнечного тепла увеличивается с северо-запада на юго-восток. Расход суммы теплового потока неодинаков по природным зонам. В лесостепи и степи тепло расходуется в основном на испарение. По мере продвижения к югу затраты тепла на испарение уменьшаются. В лесостепной зоне затрачивается на испарение 24-30 ккал/см²/год; в степи - 23-24 ккал/см²/год; в сухой степи - 15-21 ккал/см²/год; в полупустыне и пустыне - 11-15 ккал/см²/год, что касается акватории водохранилищ, то здесь на испарение тратится около 60 ккал/см²/год. Расход тепла на испарение меняется не только с севера на юг, но и с запада на восток, т.к. меняется характер климата. [3]

2.3 Циркуляция атмосферы

Непосредственно в Поволжье существуют два вида течений общециркуляционного масштаба: западные потоки, резко выраженные только в верхних слоях атмосферы, и премещения воздушных масс, связанные с подвижными циклонами и антициклонами. Оба течения нередко накладываются друг на друга и получается довольно сложный характер движения воздушных масс; зачастую основной западный поток в нижних слоях атмосферы заменяется северным, восточным, юго-восточным и др. По своему происхождению воздушные массы, поступающие в Поволжье подразделяются на следующие типы: арктический, умеренный, тропический. [11] Кроме того, в каждом типе выделяются континентальные и морские воздушные массы, в зависимости от характера подстилающей поверхности в очаге их формирования. Так, арктический воздух зарождается в центральном полярном бассейне в течение всего года, а зимой и на северном, покрытом снегом побережье Евразии. Континентальный арктический воздух входит в Поволжье с Карского и Баренцева морей и реже со стороны полуострова Таймыр. Морской арктический воздух поступает с северо-запада, из района Гренландия-Шпицберген. Умеренный воздух формируется в средних широтах всего северного полушария. Для континентального умеренного воздуха особо важным очагом является обширный район Азии, охваченный в холодный сезон года Азиатским максимумом давления, отрог которого распространяется далеко на запад в Европу. Морской умеренный воздух зарождается в северной и северо-восточной частях Атлантического океана. [8]

Тропический воздух в Поволжском регионе бывает обычно в теплый сезон года; формируется в субтропической зоне, а летом и непосредственно в южной части Европейской территории России. Континентальный тропический воздух поступает из Малой Азии, Казахстана и Средней Азии или непосредственно возникает на юге Поволжья. Морской тропический воздух чаще всего приходит из Средиземноморских районов или из Атлантики (Азорский максимум давления). [3;18]

Очаги зарождения воздушных масс иногда расположены далеко от Поволжья, поэтому на пути следования они могут менять свои свойства под влиянием местных физико-географических факторов. Континентальный воздух умеренных широт характеризуется низкой влажностью, высокими температурами летом и низкими зимой. Морской воздух умеренных широт - это влажная воздушная масса, относительно теплая зимой и прохладная летом. Зимой появление морского воздуха умеренных широт вызывает оттепель. Значительное распространение, особенно в северной половине Среднего Поволжья, имеет арктический воздух. Приходит он с севера из высоких широт Арктики. Это - холодный, прозрачный воздух, с невысоким содержанием влаги. Наблюдается он во все сезоны года, включая лето. Весной с вторжением арктического воздуха связано явление «возврата холодов», когда после теплой погоды неожиданно наступает резкое похолодание с заморозками. [3] В южной половине Поволжья, включая юг Среднего Поволжья, в летний сезон заметную роль играет континентальный тропический воздух. В отдельные годы при антициклональной погоде формирование континентального тропического воздуха происходит непосредственно на территории Среднего Поволжья (степи Заволжья и отчасти лесостепная зона). Континентальный тропический воздух отличается высокими температурами, сухостью, слабой прозрачностью. Изредка зимой в Среднее Поволжье проникает сильно измененный тропический воздух морского происхождения. Его проникновение отмечается оттепелями и осадками.

На территории Поволжья господствуют циклоны двух фронтов - арктического и полярного. Первый отделяет арктический воздух от воздуха умеренных широт, второй, полярный, фронт возникает на линии раздела воздуха умеренных широт и тропического. В целом, за год циклоны арктического и полярного фронтов наиболее часто повторяются в полосе между 55⁰ и 60⁰ с.ш. Вот почему северная половина Поволжья получает больше атмосферных осадков, чем южная, в которой повторяемость циклонов сильно снижается. [3]

Большое значение в формировании климата Поволжья играет «ось Воейкова» - полоса повышенного в среднем за год атмосферного давления. Эта полоса повышенного атмосферного давления впервые была установлена Александром Ивановичем Воейковым, поэтому и названа его именем. [13] На Восточно-Европейской равнине «ось Воейкова» проходит в направлении от г. Уральска (Казахстан) на Саратов, Харьков, Кишинев. Ее положение близко совпадает с положением северной границы степной зоны. Отчетливее всего «ось Воейкова» выражена зимой, летом она заметна слабее. Ее возникновение обусловлено частым появлением здесь антициклональных областей, которые зимой связаны с Азиатским максимумом, а летом - с Азорским максимумом. Климатообразующей значение «оси Воейкова» заключается в том, что она служит основным ветроразделом на территории Поволжья и всей Восточно-Европейской равнины. К северу от нее зимой преобладают западные и юго-западные ветры, которые приходят со стороны Атлантического океана, поэтому они влажные и теплые. К югу от «оси Воейкова», в степях и полупустынях, зимой дуют ветры с востока и северо-востока, поэтому они сухие и холодные. Летом «ось Воейкова» теряет ветрораздельное значение. К северу и к югу от нее дуют в основном западные влажные ветры, но все равно климатообразующее значение этой полосы сохраняется и летом. Юг лесостепной зоны и степная зона вследствие антициклональных условий редко посещаются циклонами, что ведет к снижению в этих районах количества атмосферных осадков. [13]

2.4 Местные физико-географические факторы влияющие на климат Поволжья

2.4.1 Подстилающая поверхность

Климатическое значение подстилающей поверхности, прежде всего, заключается в том влиянии, которое она оказывает на скорость ветра, температуру, влажность воздуха, перемещающегося или находящегося над данной территорией. Это влияние будет различным в зависимости от характера поверхности.

В 1871 году А.И. Воейков впервые указал на большое значение снежного покрова в формировании климата. В центральных районах Юго-Востока Российской Федерации устойчивый снег лежит 5 месяцев, на юге Астраханской области снега мало и нередко он сходит под влиянием оттепелей, но все же и здесь поверхность земли покрыта снегом около 2-х месяцев. [1]

Климатическая роль снега состоит главным образом в том, что снежный покров отражает большую часть падающей на него солнечной энергии, поглощает весной из воздуха много тепла на таяние и отчасти испарение, зимой предохраняет почву от глубокого промерзания, а весной увлажняет ее при таянии. Снег отражает 70% и более солнечной радиации. Если взять лишь четыре зимних месяца (декабрь - март), в течение которых на большей части Поволжья лежит устойчивый снег, то отражение составит 12,9 ккал/см² поверхности, при общем количестве поступающего тепла около 18,3 ккал/см². Поглощаемые в это время 5,4 ккал, не компенсируют отдачу тепла путем длинноволнового излучения, в результате чего зимой происходит выхолаживание воздуха. [4]

В теплый сезон года почва обычно покрыта растительностью, исключение представляют лишь поля весной до всходов с/х культур, пары и зябь, а также пески, солончаки и подобные им земли в Прикаспии. [4]

Леса и болота, встречающиеся на севере, сглаживают крайние колебания температуры и влажности воздуха; безлесные и почти сплошь распаханные степи, наоборот, усиливают континентальность климата. Леса в определенной степени влияют и на увеличение атмосферных осадков. Испаряя много влаги, они увеличивают местный влагооборот. Кроме того, при наличии лесов возрастает шероховатость поверхности, что ведет к усилению турбулентности воздуха, а в конечном итоге - к повышению атмосферных осадков над лесом. Климатическая же роль полезащитных насаждений в основном определяется величиной снижения скорости ветра в межполосных пространствах. Растительность отражает солнечные лучи на 5-10% сильнее, чем оголенная почва, в результате чего температура воздуха над растительностью несколько ниже, чем над почвой. Изменяя подстилающую поверхность можно в некоторой степени воздействовать на климат, преобразовывать его в нужном направлении. Обводнение и облесение лесостепи и степи приведут к возрастанию здесь атмосферных осадков.

2.4.2 Рельеф территории

Особенно влияние рельефа на климат велико при резко выраженном характере рельефа. Горные хребты и в меньшей мере возвышенности в виде гряд представляют собой естественное препятствие для воздушных масс. В Поволжье некоторое подобие в малом масштабе отмечается для отдельных участков Приволжской возвышенности. Защитное действие возвышенности может быть усилено лесными посадками вдоль хребта. Возвышенности и впадины создают изменения в структуре ветра, его направлении и скорости. Перед крупной возвышенностью, после нее и во впадине образуются ветровые завихрения, наиболее интенсивные на подветренном склоне; вихри могут быть как перемещающиеся, так и стационарные. Зимой возможно выдувание снега из глубокой выемки при наличии вихревых движений в самой выемке. Повышенные скорости, в сравнении с ровным местом, отмечаются на вершинах склонов; пониженные скорости - в лощинах, оврагах и в средней и нижней части подветренных склонов. Правобережье к северу от Саратова во многих районах изрезано балками, оврагами и речными долинами, где очень заметны такие местные особенности климатических явлений, как горно-долинные ветры и ветры вдоль долин. Горно-долинные ветры наблюдаются в теплый сезон года и хорошо выражены в ясную погоду. В долине воздух нагревается днем и охлаждается ночью сильнее, чем на холме. Ночному охлаждению в долинах способствует также сток воздуха по склону. Днем ветер дует из долины, а ночью вдоль склона в долину. В долинах вероятность заморозков повышается; большой морозоопасности долин способствует застой воздуха, характерный вообще для закрытых понижений. Ветры вдоль крупных долин можно иллюстрировать примером долины реки Идолга, вытянутой с запада на восток, где во все месяцы года ветер дует с запада на восток и обратно. Подобное влияние рельефа отмечается и в ряде других мест. Возвышенности, благодаря их расчлененности и большой абсолютной высоте, лучше увлажнены по сравнению с низменностями. Например, высокий правый берег Волги у Саратова получает за год осадков больше, чем низкий у Энгельса (на 100 м ниже) на 42 мм (1936-1959). Заметно также влияние возвышенностей на температуру воздуха, особенно в теплое время года, когда они выделяются на фоне низменных равнин падением температуры на 0,50- 10 на каждые 100 м высоты. [6]

2.5 Рекреационный потенциал

Климат Поволжья разнообразен: от умеренно континентального в Нижегородской области до континентального засушливого в Астраханской области.

Поволжье вытянуто в меридиональном направлении, поэтому климатические характеристики меняются с севера на юг. По сравнению с западными регионами России, лето здесь значительно теплее, а зима суровее. Зимой в любой части Поволжья может устанавливаться очень холодная погода, средняя температура в январе -12^О С, иногда бывают морозы до -30, -35 °С. Ощутимая разница наблюдается в годовом количестве осадков: для Татарстана это в среднем 700 мм, для Астрахани -- всего 200 мм в год. В Поволжье практически каждый год летом случаются периоды с очень жаркой сухой погодой, когда столбик термометра колеблется у отметки 28, 33 °С, средняя температура июля 19 °C. Дискомфорт летней жары смягчается влажным дыханием водоемов.

В Поволжье природой создано все, чтобы здесь возникли курорты мирового уровня: несколько климатических зон от лесной до полупустынной, все типы лечебных грязей (кроме вулканических) и все типы вод. Радоновые воды разведаны, но в настоящее время в санаториях Поволжья не используются. В Поволжье есть зоны с уникальным климатом. Особенность сухого жаркого климата курорта «Тинаки», расположенного в полупустынной зоне в 30 км от Астрахани заключается в том, что относительная влажность воздуха в летнее время снижается до 30% и ниже. По продолжительности солнечного сияния район санатория «Тинаки» характеризуется максимальными ее значениями по территории России и приближается к условиям солнечности широко известного курорта «Байрам Али» (Туркмения). По интегральной оценке всех основных метеорологических режимов территория санатория «Тинаки II» является уникальной в качестве лечебного фактора при почечных заболеваниях, особенно в период с мая по сентябрь. Широко распространены во всех регионах Поволжья сульфидные воды. В Татарстане наиболее известны сульфидные воды курорта Бакирово - Утлы-Су, что в переводе с татарского означает «огненная вода». Волжская «огненная вода» - крепкие сульфидные воды, - основной лечебный фактор санатория «Чувашия» (Чебоксары, Чувашия). В Саратовской области источники сульфидных минеральных вод выведены близ г. Энгельс. Месторождения сульфидных вод в Саратовской области описаны во всех дореволюционных изданиях по бальнеологии как Столыпинские воды (ныне курорт им. Чапаева). Сергиевские минеральные воды относятся к редкому типу сульфидных вод. Это маломинерализованные гидрокарбонатно-сульфатные магниево-кальциевые воды (М=2,5-3,0 г/л) со средней концентрацией сероводорода (H2S+HS - 50-100 мг/л) и огромными ресурсами. Кроме того на курорте есть крепкие сульфидные хлоридные натриевые, содержащие бром рассолы (минерализация 200 г/л, общего сероводорода 900-1000 мг/л, брома 350 мг/л). Аналогов в России Сергиевским водам нет, в силу чего курорт с тем же названием вошел в список уникальных курортов России. Хлоридные натриевые рассолы (соляные воды) с минерализацией от 35 до 150 г/л вскрыты в различных регионах Поволжья на глубинах от 400 до 1500 м: Удмуртские санатории «Варзи-Ятчи» и «Металлург», «Мокаша» в Мордовии, «Тинаки» в Астраханской области. Эти воды нередко отличаются достаточно высоким содержанием брома (100-130 мг/л). Бромистые хлоридные натриевые рассолы распространены в Нижегородской области в районе курортного поселка Зеленый город. Бромистые рассолы с высоким содержанием брома - Прикамского месторождения в Набережных Челнах (Татарстан) и месторождения в районе г. Сердобск, Пензенской области (санаторий «Полесье»), - по содержанию брома могут конкурировать с водами Мертвого моря.

Йодобромистые воды в Поволжье встречаются реже. Такие воды составляют основу природных ресурсов РЦ «Вятские Увалы» (Кировская область). Рапа соленых озер - Тинаки и Баскунчак в Астраханской области, Эльтон в Волгоградской области, - которую также можно отнести в соляным водам, используется для ванн, но в большей части, в виде рапных купаний в летнее время. В Ульяновской области встречается редкий тип вод: сульфидные бромистые хлоридные натриевые рассолы: М=174,9 г/л; бром - 443 мг/л; бор - 230 мг/л; сероводород - 33 мг/л (санаторий Белый Яр).

Минеральные воды для питьевого лечения

Хлоридные натриевые воды малой и средней минерализации (М от 2,5 до 8 г/л) выведены на поверхность в районе курорта «Ахуны» (санаторий им. Володарского) и на левом берегу Сурского водохранилища Пензенской области. Хлоридные натриево-калиевые воды Сморогдинских источников используют в санатории «Эльтон» Волгоградской области. Хлоридно-сульфатная магниево-кальциево-натриевая вода «Шифалы-Су», курорт Ижминводы, Татарстан еще в XIX использовалась для лечения болезней печени и желудка и розлива. Минеральные воды подобного состава для питьевого лечения - основные природные факторы Удмуртских санаториев Варзи-Ятчи, Металлург, расположенных в черте города Ижевск. На курорте «Тинаки» (Астраханская область) для питьевого лечения используют высокоминерализованные хлоридные натриевые рассолы (М 100-110 г/л, бром - до 0.120 г/л) в разведении 1:9 с пресной водой, получившей название «Тинакская». Сульфатные питьевые воды различного катионного состава малой минерализации разведаны во многих регионах Поволжья. Сульфатные кальциево-натриево-магниевые воды малой минерализации «Горьковская №2» применяется при лечении органов пищеварения в санаториях курортного поселка Зеленый город в Нижегородской области, РЦ «Вятские Увалы» Кировской области. Сульфатно-хлоридные магниево-кальциево-натриевые воды Дубовского месторождения Волгоградской области используют для питьевого лечения в санатории Дубовка и промышленного розлива. Сульфатные кальциевые питьевые минеральные воды - основной фактор санатория «Нижне-Ивкино» в Кировской области и «Кленовая гора в Республики Марий Эл. Сульфатно-хлоридные натриево-калиевые минеральные воды основной фактор санаториев «Мокша» в Мордовии и «Волжские зори» в Чувашии. Под названием «Волжская звезда» используется для розлива в санатории «Волжские зори». Гидрокарбонатно-хлоридные натриевые воды с минерализацией до 1,3 г/л с добавлением природного бишофита, получившие название «АкваБи», готовят в санатории «Дубовка» Волгоградской области. С 1999года минеральная вода «АкваБи» применяется для реабилитационного лечения больных после оперативного лечения заболеваний органов пищеварения.

Уникальные питьевые минеральные воды с содержанием органики

В России, да и в мире, немного минеральных вод с повышенным содержанием органики эффективность которых доказана при многих заболеваниях, но особенно при заболеваниях почек и мочевыводящих путей. Два таких источника находятся в Поволжье.

Минеральная вода «Волжанка» курорта Ундоры Ульяновской области самая известная в России в этой группе вод. На территории курорта Ундоры находятся 17 родников, 9 из них - минеральные лечебные, которые имеют своеобразный химический состав: вода слабоминерализованная, гидрокарбонатно-сульфатная кальциево-магниевая с повышенным содержанием органических веществ, используются для питьевого лечения. Минеральная вода «Бакировская» маломинерализованная с повышенным содержанием органики гуминового и нафтенового происхождения используется для питьевого лечения при болезнях почек и органов пищеварения в санатории Бакирово, Татарстан. Минеральная вода «Красноглинская» - слабоминерализованная хлоридно-сульфатная магниево-кальциево-натриевая содержащая органические вещества (нафтеновые и гуминовые кислоты) добывается с глубины 148 м в п. Южный, санаторий «Красная Глинка», Самарской области. «Красноглинская».

Лечебные грязи

В Поволжье распространены лечебные грязи: сульфидные иловые озерно-ключевого происхождения, торфяные и сапропелевые грязи. Наиболее известны месторождения сульфидной иловой лечебной грязи озер Молочка, Тепловка, Солодовка курорта Сергиевские Минеральные Воды в Самарской области, а также соленых озер Баскунчак и Лечебное в Астраханской области и озера Эльтон в Волгоградской области. Лечебные грязи курорта Сергиевские Минеральные Воды используют в грязелечебнице курорта и других санаториях Самарской области, например санатории «Поволжье» в Самаре. Грязи озера Лечебное на курорте «Тинаки» Астраханской области. Грязи курортов Эльтон и Баскунчак используют на одноименных курортах и во многих санаториях России. В Республики Марий Эл иловая сульфидная грязь с высоким содержанием сероводорода используется в санатории «Кленовая гора». Сульфидно-иловые лечебные грязи месторождения «Шатки» Нижегородской области применяют в санатории им. ВЦСПС. В Кировской области эксплуатируются грязи месторождений Нижне-Ивкинское Куменского района (санаториий Нижне-Ивкино), озеро Раменское Кирово-Чепецкий района (РЦ Вятские Увалы). В Саратовской области иловые сульфидные грязи Чапаевского месторождения лечебных грязей используют в санатории им. Чапаева; сульфидные иловые грязи Ершовского месторождения используют в лечебных и профилактических учреждениях области. Торфяные грязи встречаются в лесной зоне - в Верхнем Поволжье, например в Нижне-Ивкино (санаторий Нижне-Ивкино) Куменского района Кировской области, Среднем Поволжье - торфяная грязь курорта Варзи-Ячи, Удмуртия. Сапропелевые грязи распространены в лесной зоне Верхнего и Среднего Поволжья. Озерные месторождения сапропеля (около 50) разведаны в 12 районах Кировской области. Широко используются для лечения сапропели Белого озера (санаторий «Прибрежный» Ульяновской области).