Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Количественный анализ климатической асимметрии речных долин Восточно-Европейской равнины

ВАК РФ 11.00.04, Геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации по теме "Количественный анализ климатической асимметрии речных долин Восточно-Европейской равнины"

КАЗАНСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени В. И. УЛЬЯНОВА-ЛЕНИНА ---

оГЬ На правах рукописи

КУРЖАНОВА Анна Алексеевна

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ КЛИМАТИЧЕСКОЙ АСИММЕТРИИ РЕЧНЫХ ДОЛИН ВОСТОЧНОЕВРОПЕЙСКОЙ РАВНИНЫ

11. 00. 04 - геоморфология и эволюционная география

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геогра<}ических наук

КАЗАНЬ - 1993

Работа выполнена на кафедре физической географии Казанского государственного университета им. В. И. Ульянова-Ленина

Научный руководитель: доктор географических наук, профессор Г. П. Бутаков

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор Е. И. Арчиков кандидат географических наук, профессор Ю. В. Бабанов

Ведущая организация: Удмуртский государственный университет

Защита состоится 4 марта 1993 г. в 14 часов на заседании специализированного совета К 053.29.15 в Казанском государственном университете по адресу: ■420008, Казань, 8, ул. Ленина, 18, КГУ,.корп. 2, географический факультет, ауд. 1512.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. Е И. Лобачевского Казанского государственного университета. Отзывы, заверенные печатью, просим направлять по указанному адресу в 2 экз. •

Автореферат разослан "3" 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат географических наук, доцент,

И. В. Глейзер

ОбЗая харистергагпгя. работы

Л:сгуагы:ссть работы, Среди разнообразных морфологических особенностей рельефа издавна обращает на себя внимание асимметрия склонов речных долин, которая наиболее ярко проявляется в разной их крутизне. Это является отражением различного строения противоположных склонов долин и имеет-большое практическое значение. Пологие склоны обычно сложены достаточно мощными, часто лессовидными суглинками, под которыми иногда залегают погребенные аллювиальные отложения. Крутые склоны прикрыты маломощными,часто щебнистыми суглинками. Различия в крутизне предопределяют микроклиматические, почвенно-растительные и другие отличия склонов противоположных экспозиций. Существуют разные точки зрения о причинах и механизме формирования асимметрии склонов речных долин. В настоящее время отсутствует общепринятая методика определения степени асимметрии, количественного ее выражения, не выявлены закономерности пространственного размещения.

Цель работы - количественная характеристика климатической асимметрии долин малых и средних рек Восточно-Европейской равнины.

Задачи хгссле/рпшсгп:

- выявление оптимальной методики количественной характеристики степени асимметрии склонов речных долин;

- оценка основных факторов, определяющих причины и степень асимметрии речных долин;

- анализ пространственного распределения степени асимметрии речных долин на Восточно-Европейской равнине;

- уточнение механизма формирования асимметрии склонов долин малых и средних рек;

- определение роли взаимодействия разных типов ассиметрии в морфологии долин.

Исслздуетя терр:ггор::я. Асимметрия изучалась по трем достаточно широким трансектам, пересекающим Еосточно-Европейскую равнину с севера на юг: на востоке - от бассейна сред-

ней Печоры до г. Волгограда; в центре - от истоков Волги до бассейна Северского Донца; на западе - от бассейна р. Луга до левых притоков Днестра.

Исходные материалы В основу работы положены результаты многолетних полевых наблюдений автора за строением речных долин в пределах восточного трансекта Восточно-Европейской равнины. Проведено такие изучение поперечных профилей речных долин по крупномасштабным картам и аэрофотоснимкам по трем выше названным трансектам. Общее количество профилей, по которым определялась степень асимметрии - 30 948. В пределах восточного тронсекта была проведена проверка результатов камерального изучения степени асимметрии непосредственно в поле.

Кроме того, проанализированы геологические и геоморфологические профили через речные долины разного возраста и размера, гидрологические и гидрометрические материалы для определения расходов рек.

Кауч1Е1Я ко&гка работы

- выбрана-и обоснована наиболее оптимальная методика количественного определения степени асимметрии речных долин;

- получены данные о количественном проявлении асимметрии разного генезиса в долинах малых и средних рек на ВосточноЕвропейской равнине;

- уточнены разные типы и варианты асимметрии и намечена границы между ними;

- внутри климатической асимметрии установлены количественные изменения степени ее проявления;

- определена роль различных факторов - глубины вреза речных долин, наклона поверхности, литологии горных пород - не степень проявления климатической асимметрии;

- выявлено и количественно оценено взаимодействие разныэ типов асимметрии.

Практическое значение. Проведенные исследования позволяет количественно оценить соотношение крутизны склонов речных долин, существенно определяющих их строение, ход эрозионных процессов на них и условия использования. Степень асимметрии позволяет раскрыть историю формирования речных долин, выявить механизм и интенсивность склоновых процессов в прошлом и дат]

прогноз их развития. Разная крутизна Склонов и степень асимметрии предопределяют различные типы материнских пород, типы почв и; как следствие, разное хозяйственное использование склонов противоположных экспозиций.

От крутизны склонов в значительной степени зависят условия прокладки линейных коммуникаций, гражданского и промышленного строительства.

Апробация работы Основные положения диссертации докладывались: на Всесоюзной конференции молодых ученых - географов "Географические системы: проблемы моделирования и управления" (Казань, 1987); Всесоюзной конференции "Проблемы инженерной географии" (Владимир, 1987); Всесоюзном совещании "Экзогенные процессы и окружающая среда" (Казань, 1988); Всесоюзной конференции "Экзогенный морфогенез в различных типах природной среды" (Москва, 1990); Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов "Ноосферогенез: постановка и пути решения проблемы" (Кишинев, 1990); итоговых научных конференциях Казанского университета (1991, 1992).

Работа является частью исследований, проводимых кафедрой физической географии Казанского университета по изучению истории и механизма развития рельефа равнин умеренного пояса

Итоги ксследованкЯ опубликованы в 8 статьях объёмом 2 печатных листа, 2 статьи находятся в печати.

Объем и структура работы. Диссертация объемом 181 страница машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы из 138 наименований, 6 приложений; текст иллюстрирован 32 таблицами, 41 рисунком.

СоЕерзагсз работы

Во введении-обосновывается необходимость изучения климатической асимметрии склонов речных долин. Охарактеризованы проблемы климатической асимметрии, которые исследуются в диссертации.

Первая глава посвящена истории вопроса асимметрии речных долин. Выделены три этапа: 1) открытие явления и накопление фактов (17 - 18 века); 2) теоретические обоснования (19 - нача-

ло 20 века0; 3) количественное изучение (с 50-х годов 20 века),

Дана краткая- характеристика и признаки всех типов асимметрии. Доказательством планетарного типа асимметрии является сочетание следующих признаков: 1) приуроченность крутого склона к правому берегу; 2) положение палеоврезов левее современных русел рек; 3) максимальные (половодные или паводковые) расходы потока более 600 м3/с.

Комплексом признаков асимметрии климатического типа является: 1) четкая экспозиционная приуроченность крутого склона (Ю, ЮЗ, 3, ЮВ - в южном типе и С, СВ, СЗ, В - в северном типе); 2) малые расходы рек; 3) позднечетвертичный возраст долин; 4) различная мощность чехла склоновых отложений.

Сочетание признаков структурного и тектонического типов следующее: 1) крутые склоны, в которых пласты наклонно падают от долины; 2) крутые склоны, как правило, сложены наиболее устойчивыми породами.

Критерием топографического типа можно считать крутой склон, противолежащий топографическому уклону поверхности.

Гидродинамический тип проявляется через: 1) отклонение течения главной реки в сторону боковыми притоками; 2) смещение устьевых участков притоков главной рекой по направлению своего течения.

Во ьтороЗ г&хэ рассмотрены существующие методики количественного изучения асимметрии склонов. Дается краткое описание методов полевых и камеральных исследований.

С целью выбора наиболее оптимального метода количественного определения степени асимметрии склонов и проверки объективности ранее предложенных показателей проведено сопоставление различных методик на одних и тех же долинах с разной степенью асимметричности (почти симметричных, средней и резкой асимметричности) и разной крутизны (крутосклонных, средней и малой крутизны) склонов. Анализ показал, что наиболее приемлемы формулы, предложенные Г. Каррашем (1970) и Г. Е Бутаковым и др. (1977). Другие формулы слабо реагируют на изменение степени асимметрии. Коэффициент асимметрии (А) в дальнейшем вычислялся по формуле:

А = 1 - 1кр/1полу

где 1кр и 1пол - длины горизонтального проложения крутого и пологого склонов.

Рассмотрено влияние генерализации и масштаба топографических карт на степень выраженности асимметрии склонов речных долин. Точность изображения горизонталей и русла реки на картах масштаба от 1: 25 ООО до 1: 300 ООО не оказывает заметного влияния на коэффициент асимметрии. Анализ влияния отбора речных долин на картах разного масштаба показал, что при камеральном определении степени асимметрии следует использовать карты масштабов 1:25000, 1:50000, 1:100 000. Установлено, что наблюдается небольшое возрастание коэффициента асимметрии с увеличением масштаба, так как на картах мелких масштабов изображаются крупные речные долины, на которых асимметрия выражена резче, но оно в пределах достоверности вычисления средних значений.

В третьей главе рассмотрены механизм формирования и типы климатической асимметрии. В настоящее время существуют две точки зрения, объясняющие механизм выработки климатической асимметрии. Одна группа исследователей (ЕА. Димо, А. Д. Архангельский, В. Е Сементовский, М.Ф. Колбин, В. Ф. Перов, И. С. Щукин) видит причину формирования асимметрии в современных процессах, объясняя крутые склоны высокой активностью процессов на склонах южной - западной экспозиции. Другая группа исследователей (С. С. Неуструев, А. Е Мазарович, Р. Позер, Ж. Трикар, А. Е Дедков, Г. ЕБутаков, КХ В. Бабанов и др.) связывает формирование климатической асимметрии с перигляциальными условиями плейстоцена. По их мнению, наблюдающаяся в настоящее время асимметрия в умеренных широтах является реликтовой.

Однако среди сторонников реликтовой асимметрии существуют два подхода, объясняющих возникновение асимметрии склонов малых и средних речных долин. Одни исследователи связывают это только с инсоляцией, другие, кроме инсоляции, учитывают и роль других климатических факторов.

Анализ имеющихся данных о количестве тепла, поступающего на разноориентированные склоны, показал, что оно слагается из воздействия прямой и рассеянной радиации. Первая зависит от изменения как направления, так и крутизны склона, а вторая-

лишь от изменения крутизны.

Современные.данные по радиации склонов (Гейгер, 1960; Ай-зенштат, 1966; Боков, 1967; Давидсон, 1968; Климат Казани, 1990) не вызывают сомнений, что склон, обращенный на юг, в за-, висимости от крутизны склона получает тепла в 2 - 3 раза больше, чем склон противоположный. Что же касается различий в поступлении тепла на склоны, ориентированные на запад и восток, однозначного ответа нет. Имеющиеся данные о количестве тепла, получаемого склонами меридиональных долин, противоречивы. Данные Б. А. Айзенштата (1966), К А. Бокова (1967), М. Ф. Кошкадана (1979) показывают, что за ясные дни оба склона получают практически одинаковое количество тепла. В облачные дни дополуденный период характеризуется преобладанием ясной погоды В такие дни в первую половину каждый из склонов получает примерно столько же тепла, как и в ясные дни, но восточный склон - значительно больше западного. Интенсивное развитие облачности во вторую часть дня резко снижает поступление солнечной радиации на западный склон, в то же время мало изменяя приход ее на восточный склон. В результате различие между послеполуденными значениями в приходе тепла обоих склонов уменьшается.

Б. А. Айзенштат (1966) первым объяснил различие в поступлении радиации на склоны восточной и западной экспозиции асимметрией суточного хода облачности. В облачные дни дневные суммы солнечной радиации на восточном склоне в 2 раза больше, чем на западном, в ясные дни это соотношение сумм снижается до 20 - 30 К аналогичным результатам приходят К А. Боков (1967, 1978), В. А. Боков, В. Н. Макальская (1977), М.Ф. Кошкадан (1978).

Изменение условий освещенности солнцем различных склонов влияет на температуру почвы (грунта) . • Ряд ученых (Сементовский, 1953; Пресняков, 1955; Гейгер, 1960; Дедков, 1970; Дедков, Глейзер, 1990) утверждают, что склоны западной экспозиции прогреваются сильнее, чем противоположные, так как наблюдается смещение максимального суточного хода температуры воздуха на вторую половину дня, а 'в первую половину, когда нагреваются склоны восточной экспозиции, часть энергии тратится на испарение росы, на прогревание почвы и атмосферы. Но суточный ход температуры поверхности грунта на разноориентированных склонах нихкем дли-

тельное время не измерялся, имеются" лишь отдельные кратковременные наблюдения.

В зависимости _ от конкретных условий (характера растительности, соседства водоемов, направления ветров) более теплыми оказываются то склоны западной (Гейгер, 1960; Щербаков, Кириллова, 1970; Дедков, Глейзер 1990), то склоны восточной экспозиции (Щербаков, Кириллова, 1970; Гейгер, 1960; Кошкадан, 1978 и др.) Однако различия в тепловом балансе не^велики, обычно в пределах от 5 до 25 %.

Таким образом различия в температурном режиме склонов меридиональных долин значительно меньше, чем в широтных долинах и недостаточны для объяснения их резкой асимметрии. Поэтому объяснить различия асимметрии склонов меридиональных долин одной инсоляцией невозможно, необходимо привлекать другие климатические факторы. .

Таким фактором является увлажнение грунтов, поскольку, как неоднократно было показано (Дедков, 1970; Воскресенский, 1970), интенсивность солифлюкционных процессов в значительной степени определяется влажностью грунта

Известно (Ф.Р.Колосов, И. С. Сильвестров, Р.Гейгер, Е. И. Ва-рягина и др.), что увлажненность почвы склонов в значительной мере определяется запасами влаги, которые в свою очередь зависят от ветровой экспозиции. Различия в увлажнении западных и восточных склонов связаны прежде всего с неравномерным распределением снежного покрова Наблюдения (Ступишин, 1951; Глебова, 1960; Вдовин, 1965; Бабанов, 1965; Боков, 1967) показали, что метелевый перенос значительно увеличивает запасы снега на подветренных склонах и уменьшает на наветренных. На склонах • восточной экспозиции накапливается до 50 мм снега больше, чем на западных, так как повторяемость' ветров южных и западных румбов больше, чем противоположных.

Определенное значение для различного увлажнения западного и восточного склонов имеет и эффект асимметрии суточного хода составляющих теплового баланса (Бабанов, 1965; Огнева, 1967; Рауне, 1972). В первую половину дня основная доля энергии, как уже говорилось ранее, тратится на нагревание воздуха В послеполуденное время турбулентное перемешивание выравнивает темпе-

ратурные различия на разных склонах.. Поэтому вечером на западном склоне значительно большая часть радиационного баланса расходуется на испарение, чем расходовалось утром на восточном склоне. В результате этого процесс иссушения западных склонов идет быстрее.

Анализ имеющихся данных позволил Ю. Бюделю (1948), Ж. Трика-ру (1948) в Западной Европе и Е. А. Преснякову (1955) в Восточной Сибири выделить два типа асимметрии: северный и южный или холодный и теплый (табл.).

По экспозиции крутого склона в меридиональных долинах можно выделить внутри типов (северного и южного) варианты асимметрии. Существование их обусловлено уже не только радиацией, но и направлением приноса осадков (Куржанова, Бутаков, 1987). Для всего северного полушария выделяются два источника влаги - Атлантический и Тихий океаны. Это позволило уточнить выделенные А. Ы. Коротким и Г. П. Скрыльником (1979) модификации асимметрии меридионально ориентированных долин. Их модификации точнее будет называть как атлантическая и тихоокеанская (табл.).

Таблица

Экспозиция крутых и пологих склонов в разных-типах и вариантах климатической асимметрии

Типы ! Склоны ! Варианты

асимметрии ! ! Атлантический ! Тихоокеанский

Северный крутые С, СВ, В С, СЗ, 3

• пологие Ю, ЮЗ, 3 Ю, ИВ, В

Южный крутые Ю, ЮЗ, 3 Ю, ЮВ, В

пологие С, СВ, В С, СЗ, 3

Господство в Евразии западного переноса воздушных масс обуславливает территориальное преобладание атлантического варианта. Граница между атлантическим и тихоокеанским вариантами по А. М. Короткому и Г. П. Скрыльнику (1979) проходит по хребтам Сихо-тэ-Алинь, Джувдкур. В Северной Америке преобладает также атлантический вариант, а тихоокеанский характерен для узкой полосы,

- 11 -

ограниченной с востока горами.

Таким образом в широтноориентированных долинах главной причиной выработки асимметрии является инсоляция,• в меридиональных долинах кроме инсоляции существенную роль играет увлажнение склонов.

В четвертой главе рассматривается пространственный анализ климатической асимметрии по трем трансектам Восточно-Европейской равнины. В пределах восточного трансекта выявлено 4 типа асимметрии: планетарный, климатический, гидродинамический и структурный (тектонический). Основными являются планетарный и климатический. Планетарный тип выражен на всех крупных и средних реках, имеющих расходы более 600 м3/с. Средний коэффициент планетарного типа равен 0,60. Доля асимметрии этого типа составляет 3,3 % от общей протяженности всех долин региона.

Гидродинамический тип имеет локальное распространение: Он составляет 2,3 % от общей протяженности рек, средний коэффициент равен 0,43. Меняют правостороннюю асимметрию на левостороннюю Кильмезь и Чепца при слиянии с Вяткой, Ш, Шешма, Зай - с Камой. С проявлением в рельефе активных в новейшее время структур связан тектонический тип асимметрии, доля его всего 1,1 % от общей протяженности рек, средний коэффициент составляет 0,40. Примерами тектонического типа являются долины p.p. Киль-мези, Илети, Суры в нижнем течении.

Для большинства средних,и малых долин характерен климатический тип асимметрии, его доля 93,3 %, средний коэффициент 0,46. Анализ пространственного распределения коэффициентов позволил выявить общую закономерность, особенно отчетливо проявляющуюся при учете разного характера пород, слагающих склоны долин. Значения коэффициента А плавно возрастают от 0,35 - 0,40 в бассейне Вычегды, верхних течений Камы и Вятки до 0,55 - 0,60 -в западном Прикамье. Далее на юг они вновь уменьшаются до 0,40 в южном Закамье (бассейн Самары, Иргиза) и до 0,35 - 0,30 на юге Приволжской возвышенности.

Какой-либо зависимости приуроченности крутого склона к правому или левому берегу не выявляется. Доля правого крутого склона по отдельным регионам колеблется в пределах 40 - 60 % и в среднем близка к 50 %. Это подтверждает независимость клима-

- 12 -

тической асимметрии от направления течения.

С севера на юг возрастает доля крутых склонов, экспонированных к теплым румбам (ЮВ, Ю, ЮЗ, 3). Если в бассейне Вычегды лишь 58 % таких склонов, то в Закамье эта доля увеличивается до 89,5 %. Далее к югу она уменьшается до 63 %. Эта закономерность повторяет изменение коэффициента асимметрии. В целом доля крутых склонов, экспонированных .к Ю, ЮВ,ЮВ, 3 составляет 73 X.

Такой характер распространения климатической асимметрии на значительной территорий, четкая связь степени асимметрии и мощности склоновых делювиально-солифлюкционных отложений, отсутствие одностроннего подмыва берегов руслами рек в голоцене свидетельствуют о реликтовом позднечетвертичном возрасте климатической асимметрии. На этой территории развит южный тип асимметрии.

Северный тип статистически надежно выделен на основании обработки топографических карт на правобережье средней и нижней Печоры. Доля крутых склонов холодных румбов 69,2 %. Средний коэффициент - 0,37.

В речных долинах центрального трансекта выявлено пять типов асимметрии: планетарный, климатический, гидродинамический, структурный (тектонический) и топографический.

Планетарный тип проявляется в долинах всех крупных рек (Москва, Протва, Угра, Десна, Жиздра, Ока, Сейм и др.), исключение составляет бассейн верхней Волги на Валдайской возвышенности. От общей 'протяженности всех долин его доля составляет 10,9 %. Коэффициент планетарного типа по территории варьирует от 0,33 до 0,60 и в среднем равен 0,49. Наименьшее значение его в бассейне Жиздры - 0,33, наибольшее в долине Дона - 0,69 ив низовьях Оскола - 0,82. Наблюдается хорошая корреляция значений коэффициента асимметрии и средних максимальных расходов.

Хорошо развита в речных долинах исследуемого района гидродинамическая асимметрия. Доля ее составляет 6,6 % от общей протяженности всех долин, а средний коэффициент равен 0,49.

Структурный тип асимметрии связан с особенностями залегания пластов горных пород, с проявлением тектонических структур в рельефе. На его долю приходится 1,8 % общей протяженности долин. Средний коэффициент этой асимметрии равен 0,45. На терри-

тории центрального трансекта выявлен ряд структур, влияющих на строение речных долин бассейна Сейма (р. р. Тускарь и Рать), верховьев р. Красивая Меча, р. Сосна.

Топографический тип асимметрии склонов наблюдается локально в бассейнах Волги, Цны, Летовки и Шли, где наиболее существенна разница в высоте противоположных склонов. В этих случаях асимметрия речных долин связана с общим наклоном поверхности с северо-запада на. юго-восток. Средний коэффициент асимметрии топографического типа равен 0,43, изменяясь в широких пределах (от 0,09 до 0,87). Доля его составляет 2,1 %. На юге центрального трансекта этот тип асимметрии не выявлен.

Анализ пространственного распределения коэффициентов климатической асимметрий подчеркивает закономерное ее изменение по территории. Наблюдается постепенное понижение А от 0,51 на Валдайской возвышенности до 0,39 - 0,44 - в центре: в бассейнах Оки, верховьев Дона, среднего течения Днепра. На юге значения А вновь возрастают до 0,53 в бассейне Оскола и Северского Донца. Слабую асимметрию в центре исследуемого региона можно объяснить рисунком гидросети, наложением нескольких типов асимметрии, что ослабляет проявление климатической. Одной из причин слабой выраженности асимметрии С. В. Хруцкий и др. (1992) считают наличие педиментов, которые сформировались на склонах теплых румбов, выположили их и тем самым уменьшили асимметрию.

На Валдайской возвышенности и в бассейне р. Москвы преобладают крутые склоны, экспонированные к холодным румбам (С, СВ, В, СЗ) - 62 - 70 %. Это говорит о возможном развитии здесь северного типа климатической асимметрии. Границу между северным и южным типами можно провести по водоразделам р. р. Волги и Днепра, Москвы и Протвы, Москвы и Оки.

В верховьях Днепра доля крутых склонов, экспонированных к теплым румбам, возрастает до 53 - 69 %, а в бассейне р. Оскола до 82 %. Закономерное изменение доли крутых склонов, экспонированных к теплым румбам, повторяет изменение коэффициента асимметрии. Приуроченности крутого склона к правому или левому склонам не выявлено. По отдельным бассейнам доля правого крутого склона изменяется от 43 % до 60 % и в среднем равна 50

В речных, долинах западного трансекта выявлено три типа

асимметрии: планетарный, климатический и гидродинамический.

Планетарный тип развит в долинах рек Луга, Великая, Березина, Горынь. Доля этого типа асимметрии 1,06 % от общей протяженности всех долин. Коэффициент асимметрии планетарного типа по региону различен и достигает максимума (0,58) в долине р. Великой, где происходит наложение климатического и планетарного типов с преобладанием второго. Здесь правый склон обращен на запад. В долине р. Луга средний коэффициент равен 0,44, в долине р. Горынь он возрастает до .0,68, т.е. также пропорционален расходам рек.

Гидродинамический тип представлен локально во всех речных долинах исследуемой территории. Доля его составляет 1,9 а средний коэффициент равен 0,44.

Анализ пространственного распределения коэффициентов климатической асимметрии подчеркивает закономерное ее изменение по территории. Доля этого типа 96,-8 %. Средний коэффициент А равен 0,40. После введения поправок на литологию выявляется повышение коэффициента от 0,36 в бассейне р. Луги до 0,44 в бассейне р. Го-рыни. Затем вновь значение А понижается до 0,38 в бассейне р. Смотрич., По отдельным бассейнам доля правого крутого склона изменяетя от 25,3 % до 79,1 а в среднем близка к 50 %.

Практически для всего исследуемого региона характерно преобладание крутых склонов, экспонированных к теплым румбам. Лишь в бассейне р. Великой крутые склоны одинаково обращены как к теплым, так и к холодным румбам. Возможно, в данном случае сказывается молодость позднеледниковых долин. Далее на юг доля крутых склонов, экспонированных к теплым румбам, возрастает от 56,9 % (бассейн р. Горынь) до 79,1 % (бассейн р. Збруч). Эта закономерность повторяет изменение коэффициента асимметрии. В целом доля крутых теплых склонов составляет 69,4 %.

Фактический материал показывает, что для большей части Восточно-Европейской равнины характерен южный тип асимметрии. Морфологический анализ долин позволяет высказать предположение, что на севере равнины может существовать северный тип. Он проявляется на правобережье средней и нижней Печоры, верхней Волги (в пределах Валдайской возвышенности) и в бассейне р. Москвы. Границу между северным и южным типами можно наметить по водо-

разделу рек Печоры и Вычегды, затем - на юго-запад к устью р. Унжи, по водоразделам Оки и Волги, верховьям Днепра и Волги, далее - на северо-запад в направлении г. Санкт-Петербурга.

В зоне развития северного типа коэффициент асимметрии возрастает с юга на север с 0,47 до 0,54. Коэффициент А для южного типа наоборот увеличивается с севера на юг, достигая максимальных значений на 54 - 5б°с. ш., затем вновь плавно понижается до 0,33. Исключение составляет Среднерусская возвышенность, где максимальные значения (0,49 - 0,53) коэффициента асимметрии приурочены к 50"с. ш. (бассейны рек Северского Донца, Оскола, Айдара), т. е. смещаются существенно к югу.

Таким образом, в центральной полосе наблюдается смещение к югу не только границы между северным и южным типами, но и полосы максимального проявления южного типа климатической асимметрии. Такое изменение степени проявления асимметрии хорошо повторяет ход границ плейстоценовых оледенений на Восточно-Европейской равнине.

Степень проявления климатической асимметрии осложняется целым рядом факторов: направлением долин, глубиной их вреза,литологией горных пород, наложением разных типов асимметрии.

Значения коэффициентов асимметрии изменяются в зависимости от направления долин (от экспозиции крутого склона). Максимальные коэффициенты-в-южном типе характерны для крутых склонов, обращенных на юго-запад, минимальные - на юго-восток, различие составляет 30 %. В северном типе климатической асимметрии наибольшие значения коэффициента А наблюдаются при северо-западной экспозиции, минимальные - при крутых склонах, обращенных на восток, северо-восток. Разница достигает 25 %.

В южном типе асимметрии при направлении долин ЮЗ - СВ коэффициент А при прочих равных условиях меньше на 30 %, чем при направлении долин ЮВ - СЗ. Слабую асимметричность долин ЮЗ - СВ простирания можно объяснить почти одинаковыми условиями в приходе тепла и распределении осадков на противоположных склонах. Именно преобладанием долин этого направления и объясняются несколько более низкие значения показателя асимметрии в бассейне р. Илеть, на левобережье нижней Ветлуги, в пределах нижней и средней Вятки, средней Шешмы, Жиздры и др,

- 16 -

При пространственном анализе климатической асимметрии учитывалась литология горных пород, слагающих склоны речных долин. Состав пород в значительной степени определяет крутизну склонов, поэтому изучен наклон склонов долин малых рек в различных литологических условиях. Установлено, что крутые склоны речных долин, развитых в относительно прочных породах татарского и казанского ярусов, верхнего мела и палеогена , имеют примерно равные наклоны (10 -12") и заметно превосходят крутизну склонов, одоленных песчано - глинистыми породами юры (7 -9°), нижнего мела и, особенно, неоген - четвертичными (3 - 5°).

Прослежено изменение среднего наклона крутых склонов в породах одной литологической группы с севера на юг. Четко выраженной закономерности изменения средней крутизны в породах верхнего мела и палеогена не выявляется. В юрско - нижнемеловых породах • и в отложениях татарского яруса наблюдается уменьшение средней крутизны с юга на север на 1 - 4°, но эта закономерность затушевывается резкими колебаниями на соседних участках. Причем средний угол наклона крутых склонов теплых румбов (7,6°) почти всегда превосходит средний наклон (5,1°) крутых склонов холодных румбов. Одной из причин этих колебаний является влияние глубины вреза речных долин. В долинах, которые врезаны глубже 35 м,средний угол - 8,8°, в менее врезанных - 7,2° . Средняя глубина вреза всех проанализированных долин равна 35 м.

В природе асимметрия какого-либо одного генезиса встречается крайне редко. Обычно это результат взаимодействия двух или большего числа типов. В одних случаях это взаимодействие усиливает степень асимметрии, в других - ослабляет или полностью перестраивает ее".

Наблюдаются случаи, когда при общем развитии асимметрии долины по планетарному типу, на отдельных участках крутым бывает не правый, а левый склон. .Объяснить это можно влиянием гидродинамического и тектонического факторов. Примеры такого нарушения наблюдаются практически на всех крупных реках Восточно-Европейской равнины (Вятка, Чепца, Белая, Ик, Великая, Угра, Упа и др.). На участках левосторонних меандр речные долины могут иметь крутым левым склон, обращенный обычно на юго-восток, юг и юго-запад.

Нарушение правосторонней асимметрии тектоническим фактором четко проявляется на р. Угре. Ниле впадения в нее р. Изверь крутым становится левый берег, что объясняется расположением на левобережье локального поднятия, обуславливающего более сильный подмыв левого берега Общая асимметричность Курского поднятия вызывает правостороннее смещение русел рек Сейма и Свапы и усиливает степень выраженности планетарного типа

Планетарная асимметрия в чистом виде может формироваться при достаточно больших расходах водного потока;. Однако правостороннее смещение испытывают реки с любыми расходами. В случаях малых расходов планетарная асимметрия накладывается на другие типы, в том числе и на климатический. Степень взаимодействия планетарного и климатического типов можно оценить при сопоставлении коэффициентов асимметрии в долинах с противоположным направлением течения, но при одинаковой экспозиции крутого склона Данные по восточному трансекту показывают, что средние коэффициенты климатической асимметрии в случаях, когда крутые склоны являются правыми, на 10 % выше, чем у крутых левых склонов.

Проведенные исследования позволяют сделать следующие ссгаиагэ ензое»

- сопоставление различных методик количественного определения степени выраженности асимметрии склонов речных долин показало, что наиболее приемлемыми оказались коэффициенты, предложенные Г. Каррашем (1970) и Г. П. Бутаковым и др. (1977);

. - оценка влияния генерализации топографических карт разного масштаба на степень передачи морфологии речных долин выявила увеличение коэффициентов асимметрии с уменьшением масштаба карт из-за изображения на них все более крупных долин, в которых асимметрия вырагвна резче. Анализ показал, что при камеральном исследовании можно использовать карты масштаба: 1 : 25 ООО, 1 : 50 ООО, 1 : 100 ООО;

- установлено, что на Восточно-Европейской равнине территориально явно преобладает южный тип асимметрии. Лишь на правобережье средней и нижней Печоры, на Валдайской возвышенности и в бассейне р. Москвы можно предположить существование северного типа, так как здесь преобладают крутые склоны, обращенные к хо-

лодным румбам. Границу между северным и южным типами можно наметить по водоразделу рек Печоры и Вычегды, затем провести на юго-запад к устью р. Унжи, по водоразделу Оки и Волги, верховьям Днепра и Волги, затем - на северо-запад в направление Санкт-Петербурга. Площадь развития асимметрии северного типа значительно меньше, чем южного;

-для широтноориентированных долин причиной резкой асимметрии склонов являются различия в инсоляции, которые в зависимости от крутизны могут достигать 200 - 300 %. В меридиональных долинах резкого различия в температурном режиме грунта на противоположных склонах нет. Здесь в возникновении асимметрии преобладающую роль играет увлажнение склонов;

- пространственный анализ выявил изменение коэффициента асимметрии по территории. В южном типе выраженность степени асимметрии максимальна на 54 - 56° с. ш. (А = 0,68), к югу и северу коэффициент А плавно понижается до 0,36 - 0,30. Это изменение коэффициента асимметрии хорошо коррелируется с мощностью делювиально-солифлюкционных отложений на склонах;

- максимальной выраженности климатическая асимметрия достигает в южном типе при крутом склоне, экспонированном на юго-запад, - 0,68 - 0,72, в северном - обращенном на северо-восток, северо-запад - 0,67 - 0,70. Минимальная выраженность в южном типе наблюдается при крутом склоне, экспонированном на север, северо-восток, в северном типе - на юг, юго-запад;

- степень выраженности климатической асимметрии зависит от глубины вреза речных долин (чем глубже врез, тем больше коэффициент асимметрии), литологии пород, слагающих борта долин (в породах татарского и казанского ярусов средний угол наклона склона 12°, а в породах нижнего мела всего лишь 5 -7°), преобладающего направления речных долин;

- в целом на Восточно-Европейской равнине степень климатической асимметрии уменьшается с востока на запад. Наиболее резко выражена она на востоке (средний коэффициент - 0,46, максимальный - 0,60), в центре она уменьшается(соответственно 0,43 и 0,53), на западе проявляется значительно слабее (0,40 и 0,45);

- в большинстве речных долин наблюдается наложение нескольких типов асимметрии, чаще всего происходит взаимодействие пла-

нетарного и климатического, климатического и гидродинамического, планетарного и гидродинамического." В одних случаях это взаимодействие усиливает основной тип асимметрии, в других может полностью его изменять. В среднем в климатическом типе коэффициент асимметричности на 10 % больше, если крутые склоны являются правыми, а не левыми.

Основное содержанке диссертации опубликовано в работах:

1. Глобальная модель климатической асимметрии склонов речных долин // Географические системы: проблемы моделирования и управления. Казань: Изд-во КГУ, 1987. - С. 103 - 104.

2. Инженерно - геоморфологическое значение асимметрии склонов речных долин // Проблемы инженерной географии. М. , 1987. - С. 124 - 125.

3. Типы климатической асимметрии склонов речных долин // Количественный анализ экзогенного рельефообразования. Казань: Изд-во КГУ, 1987. - С. 24 - 30. (соавтор Г. П. Бутаков).

4. Общие закономерности климатической асимметрии склонов речных долин // Комплексные географические исследования Северного Кавказа и Поволжья. Грозный: Изд-во ЧИГУ, 1988. - С. 53 -59. (соавтор Г. П. Бутаков).

5. Интенсивность и геоморфологическое значение правостороннего смещения русел рек на востоке Русской равнины // Экзогенные процессы и окружающая среда. Казань: Изд-во КГУ, 1988. -С. 28 -29. (соавторы Г. П. Бутаков, А. Е Никонов).

6. Морфология речных долин в различных природных зонах востока Русской равнины // Экзогенный морфогенез в различных типах природной среды. М.: Изд-во МГУ, 1990. - С. 53 - 54.

7. Пространственный анализ распространения асимметрии речных долин на востоке Русской равнины // Ноосферогенез: постановка и пути решения проблемы. Кишинев, 1990. - С. 180 - 181.

8. Общие закономерности изменения асимметрии речных долин востока Русской равнины // Физико-географические основы развития и размещения производительных сил Нечерноземного Урала. Пермь, 1991. - С. 57 - 64. (соавтор Г. П. Бутаков).