Физическая география СНГ (Азиатская часть)

Слой стока не превышает 5 мм. Неравномерность внутригодового распределения стока, летнее пересыхание и засоление рек выражены еще резче, чем в степях. Несмотря на то, что в зоне распространено довольно много дефляционных западин и котловин, озер мало. Они имеют обычно сильноминерализованную воду. Немногим менее половины озер летом пересыхает. В связи с большими скоростями ветра значительная часть мелкозема выдувается с поверхности, поэтому почвы чаще всего каменисто-щебнистые.

Дефицит влаги в почве обусловил развитие разреженного растительного покрова. По сравнению со степной зоной он отличается обедненностью видового состава и меньшей высотой травостоя. Преобладают засухоустойчивые многолетники, прежде всего типчак и полыни. На засоленных грунтах растут солянки. Встречаются характерные для пустынь эфемеры и эфемероиды. Основной фон почвенно-растительного покрова образуют полынно-типчаковые сообщества на светло-каштановых почвах, а в южной части зоны типчаково-полынные со значительным участием прутняка и ромашника на бурых пустынно-степных почвах. В комплексе с ними распространены солянковые и полынные сообщества на солончаках и солонцах, корковых и солончаковых. В долинах рек и приозерных котловинах обычны луга с чием, бескильницей, ажреком на луговых солончаковых почвах.

Полупустыни используются в качестве круглогодичных пастбищ для овец и лошадей. Зимний выпас скота возможен благодаря малой мощности снежного покрова, причем в это время поедаются даже солянки, несъедобные летом из-за высокого содержания солей. Летом их использование в ряде районов ограничивает недостаточная водообеспеченность пастбищ. Дефицит атмосферного увлажнения сдерживает развитие земледелия, которое возможно на глинистых и суглинистых почвах, но целесообразно лишь при искусственном орошении. При отсутствии крупных источников орошения оно носит очаговый характер. Затрудняет земледельческое освоение и обилие засоленных почв, вкрапленных в зональные почвы полупустынь.

Природные ресурсы и антропогенные изменения природы

Казахский мелкосопочник славится своими минеральными ресурсами. В середине прошлого столетия были открыты угли Карагандинского бассейна и медные руды. Но подавляющая часть месторождений полезных ископаемых стала известна лишь в советское время. Давно эксплуатируются угли Карагандинского и Экибастузского бассейнов, начато освоение Майкубенского угольного бассейна. С корами выветривания связаны Аркалыкское и Майбалыкское месторождение бокситов. Но особенно разнообразны рудные ископаемые. Здесь находятся Джезказганское, Коунрадское и Саякское месторождения медных руд. Атасуйское и Карсакпайское месторождения железных руд. Марганцевые руды известны в Джезды и Атасу. В центральной части Казахского мелкосопочника обнаружены полиметаллические руды, вольфрам, молибден, золото, серебро, свинец.

Издавна известны кормовые ресурсы Казахского мелкосопочника. Здесь успешно развивается пастбищное, а в северной части - пастбищно-стойловое животноводство. Наиболее высокой урожайностью отличаются заливные пырейные и костровые луга (15-30 ц/га сена), которые используются как сенокосные угодья. Во влажные годы степные участки с малой долей солонцов и солончаков дают урожай 8-10 ц/га и могут использоваться в качестве сенокосов, но основные площади сенокосов приурочены к речным долинам. Средняя урожайность комплексных степей изменяется от 5-6 ц/га на севере до 3-4 ц/га в южной части и полупустынях. Они используются в качестве пастбищ.

Казахский мелкосопочник богат теплом и светом. Это обеспечивает выращивание лучшей в мире яровой пшеницы. Однако недостаток влаги ограничивает развитие неполивного земледелия северной подзоны степей. Определенные ограничения вносит и комплексность почвенного покрова. После освоения целинных и залежных земель северные районы Казахского мелкосопочника стали одним из крупнейших зерновых районов. Выращиванию озимых культур здесь препятствует малая мощность снежного покрова, не предохраняющего посевы от вымерзания. Засухи, повторяемость которых быстро нарастает к югу, и ранние осенние заморозки неблагоприятны для развития земледелия.

Недостаток водных ресурсов ограничивает возможности использования и других природных ресурсов. Даже для полного использования кормовых ресурсов не хватает водопоев для скота. Для обводнения пастбищ могут быть использованы подземные воды, эксплуатация которых пока не получила широкого распространения. В первые годы освоения целинных и залежных земель в мелких речных долинах и балках было создано много небольших водоемов для хозяйственного водоснабжения новых поселков и ферм. На наиболее крупных реках построены водохранилища для обеспечения водой промышленных узлов и сельского хозяйства: на Нуре близ Темиртау, на Ишиме выше Целинограда, на притоке Сарысу близ Джезказгана и др.

Одним из крупнейших гидротехнических сооружений является канал Иртыш - Караганда общей длиной 458 км, проходящий по южной части Западной Сибири и Казахскому мелкосопочнику. Строительство канала было завершено в 1971 г. Воды канала используются не только для снабжения Карагандинского промышленного узла, но и для регулярного и лиманного орошения.

Под влиянием канала произошли весьма глубокие, однако строго локализованные изменения природы. В полосе шириной в несколько сотен метров произошло заболачивание и засоление в понижениях рельефа. Косвенное влияние канала связано с развитием орошаемого земледелия и усилением пастбищного использования территории, вызвавшим пастбищную дигрессию. Оно охватило территорию в несколько километров по обе стороны от трассы.

Во всех случаях, когда изменяется водообеспеченность территории в результате создания водохранилищ, орошения, излияния подземных вод из пробуренной скважины и т.д., происходит быстрое изменение растительности и более медленное, но неуклонное изменение почв. Эти преобразования локально ограничены и не охватывают значительных территорий.

Еще более глубокие изменения, приводящие не только к нарушению водного режима и почвенно-растительного покрова, но часто и к преобразованию рельефа, связаны с разработкой полезных ископаемых, особенно открытым способом. Они тоже пока имеют локальный характер, но в связи с расширением сети горнодобывающих предприятий и увеличением добычи полезных ископаемых площади их неуклонно растут. Поэтому необходимо проведение специальных работ по возвращению данных территорий в хозяйственное использование. Однако рекультивация нарушенных горнодобывающими предприятиями земель в условиях недостаточного и скудного естественного увлажнения крайне затруднена.

В северной части Казахского мелкосопочника антропогенные изменения почвенно-растительного покрова произошли на больших площадях в результате распашки земель. Здесь не только естественная растительность заменена культурной, но и резко усилилась в связи с распашкой, в том числе и почв легкого механического состава, ветровая эрозия. Во время пыльных бурь огромные массы плодородного мелкозема переносятся на большие расстояния. В целях борьбы с ветровой эрозией внедряется безотвальная зяблевая вспашка и почвозащитные севообороты с чередованием полос зерновых и многолетних трав. Полосы трав становятся буферной преградой на пути ветропылевого потока, замедляют его и уменьшают разрушительную силу.

Территория Казахского мелкосопочника не одно столетие использовалась в качестве пастбищ, поэтому почти всюду растительный покров претерпел некоторые изменения в результате выпаса. Освоение целинных и залежных земель сократило площадь естественных кормовых угодий в северной части степной зоны примерно в 3 раза, а в южной - на одну четверть. Одновременно в годы целинного строительства значительно возросло поголовье скота. Это привело к увеличению пастбищных нагрузок в степях, усилению пастбищной дигрессии растительности и пастбищной эрозии почв. Такие же изменения характерны и для наиболее интенсивно используемых пастбищ полупустынной и пустынной зон.

Характерной чертой пастбищной дигрессии является тенденция к снижению массы травостоя, постепенному изреживанию растительного покрова, выпадению из состава травостоя наиболее ценных кормовых культур и упрощению структуры ассоциаций. Господство переходит к не поедаемым и плохо поедаемым скотом видам растений. Конечной стадией пастбищной дигрессии является полное выпадение степных видов и замена их пастбищными однолетними сорняками, хорошо переносящими вытаптывание. Особенно быстро процесс дигрессии протекает на пастбищах с почвами легкого механического состава. Поэтому на пастбищах с супесчаными и песчаными почвами не рекомендуется выпасать овец и коз, которые сильнее, чем лошади и крупный рогатый скот, воздействуют на растительный покров.

В целях предупреждения пастбищной дигрессии необходимо регулировать выпас скота, улучшать водоснабжение, что позволило бы более равномерно распределять поголовье скота по территории.

3. ТУРАНСКАЯ РАВНИНА

Туранская равнина или «Среднеазиатская равнинная страна», расположена к югу от Казахского мелкосопочника и Урала. На северо-западе она граничит с Русской равниной (по северному чинку Устюрта) и Уралом (по восточной окраине Мугоджар и Зауральского пенеплена), на севере с Западной Сибирью (по северному уступу Тургайского плато) и Казахским мелкосопочником (по восточной окраине этого плато, а также по северным окраинам Бетпак-Дала и Балхаш-Алакольской депрессии). На юго-востоке и юге страна ограничена горными сооружениями Казахстана и Средней Азии, а на западе омывается водами Каспийского моря.

Равнина лежит между 53 и 35° с.ш. и 51-82° в.д., но основная ее площадь находится между 48-35° с.ш. и 51-70° в.д. Максимальная протяженность территории с севера на юг около 2000 км, а с запада на восток - около 2500 км. Площадь равнины близка к 2 млн. км².

Северные окраины равнины выходят далеко за пределы Средней Азии, поэтому вряд ли обоснованно называть эту страну Среднеазиатской. Не совпадает она и с Туранской низменностью, занимающей лишь центральную часть равнины. Окраины ее представлены возвышенными равнинами и плато, являющимися самостоятельными орографическими единицами. Однако все они приурочены к Туранской плите - единой крупной тектонической структуре. Это обусловливает определённую общность их развития и современного рельефа. Поэтому название Туранская равнина, на наш взгляд, является более удачным.

Туранская равнина характеризуется рядом природных особенностей, придающих ей неповторимый облик. Они обусловлены, прежде всего, географическим положением территории: внутриматериковым и довольно южным, удаленностью от морей Атлантического, Северного Ледовитого и Тихого океанов. Ближе всего находится Индийский океан, но от его влияния равнина ограждена высокогорными сооружениями. Территория равнины располагается на северной окраине тропических областей высокого давления, к югу (за исключением Тургайского плато) от оси Воейкова. Все это определяет, прежде всего, специфику климата страны, что отражается на всех компонентах природы.

Туранская равнина - это бессточная область, огромная чаша, в центре которой находится Аральское море. На равнине аккумулируется громадное количество сносимого с гор рыхлого материала. В условиях бессточности и отрицательного водного баланса здесь происходит обильное соленакопление в грунтах и почвах. Здесь выпадает самое малое в СНГ количество осадков, и наблюдаются самые высокие температуры.

В целом природа Туранской равнины имеет резко выраженный аридный характер. Это страна безоблачного неба, палящего солнца, господства выжженных пустынь, где главным агентом рельефообразования является ветер.

Некоторые сведения о землях, лежащих восточнее Каспийского моря, можно найти уже в античных источниках, в трудах арабских, китайских и местных среднеазиатских авторов (Бируни, Хорезми, Бабур). В первой четверти XVIII столетия Каспийское море и среднеазиатские территории попадают в число районов, куда правительство России, руководимое Петром I, направляет первые научные экспедиции с целью расширения и углубления сведений о природе России и некоторых, смежных с ней стран. Проводится описание побережий Каспия.

В конце XVIII - начале XIX в. с торговыми караванами и дипломатическими миссиями по уже известным караванным путям в Среднюю Азию отправлялись специалисты горного дела, геодезисты, военные топографы, реже естествоиспытатели. Их описания природы были более полными, чем известные ранее, нередко сопровождались схематическими картами. Результатом этих путешествий явилось расширение знаний о рельефе, гидрографии и климате, а подчас и об органическом мире пустынь Бетпак-Дала, Мойынкум, Кызылкум, долин Амударьи и Сырдарьи.

Наиболее значительным по широте охвата и научным результатам экспедициям первой половины XIX в. было свойственно комплексное изучение территории. Со второй половины XIX в. большую роль в организации изучения Туранской равнины играли Академия наук и Русское Географическое общество.

В конце XIX - начале XX в. большие экспедиционные работы в долине Сырдарьи и в Семиречье (южном Прибалхашье) проводило Переселенческое управление, его Туркестанский филиал. С 1912 г. началось гидрологическое изучение Сырдарьи и нижнего и среднего течения Амударьи для целей расширения орошаемых площадей.

В 20-е годы начинается советский период изучения Туранской равнины. Для него характерна практическая направленность и детальность проводимых исследований, организация крупных комплексных и специализированных экспедиций. В годы Великой Отечественной войны исследования на территории Туранской равнины не прекращались. Сближение науки и практики еще более усилилось. Эта тесная связь сохраняется и в послевоенные годы.

Большой размах приобретает изучение водных и почвенных ресурсов в связи с освоением районов нового орошения, кормовых и минеральных ресурсов пустынь. В 1962 г. при АН Туркменской ССР создан Институт пустынь с целью изучения и освоения территории пустынь. В исследованиях наряду с АН СССР и академиями наук союзных республик принимают участие организации различных министерств и ведомств.

К настоящему времени природные условия и ресурсы Туранской равнины изучены достаточно хорошо. Накопление новых материалов позволяет решить некоторые спорные научные вопросы, но одновременно ставит новые проблемы, которые раньше не могли быть поставлены. Такими проблемами являются проблемы Арала и Кара-Богаз-Гола, проблема опустынивания Приаралья, проблема рационального использования водных и земельных ресурсов при орошении и др.

Геологическое строение и история развития территории

Туранская равнина сформировалась на молодой плите эпипалеозойской платформы. В фундаменте ее преобладают герцинские структуры. Среди них имеются добайкальские и байкальские массивы, а между западной частью Казахского мелкосопочника и структурами Северного Тянь-Шаня находятся погребенные каледониды. Фундамент разбит серией разломов на четыре блока. Северо-восточный блок в мезо-кайнозойское время оставался приподнятым. Глубина залегания фундамента в его пределах составляет, как правило, менее 1 км. Юго-восточный блок, преимущественно приподнятый в мезозое, интенсивно погружается в кайнозойское время, поэтому фундамент в его пределах находится на глубинах 8-10 км. Западные блоки на протяжении мезокайнозоя сохраняли устойчивую тенденцию к опусканию. В северо-западном блоке фундамент лежит преимущественно на глубине 6-10 км, а в юго-западном глубокие прогибы разделяют три достаточно крупные положительные структуры, в пределах которых глубина залегания фундамента менее 1-3 км.

В соответствии с современными воззрениями Туранскую плиту делят на Северо-Туранскую и Южно-Туранскую, которые относят к разным складчатым поясам: Урало-Тянь-Шаньскому и Средиземноморскому.

Породы фундамента выходят на поверхность на очень ограниченной территории. Начало формирования осадочного чехла плиты связывают с морской трансгрессией конца средней - начала верхней юры. С этого времени и до конца миоцена море неоднократно наступало на территорию Туранской плиты. Самыми обширными были позднемеловая и палеогеновая трансгрессии.

В плиоцене морские условия сохраняются лишь на крайнем западе в тектонических прогибах, где накапливаются мелководные отложения. К югу в их составе возрастает роль конгломератов. Отступание кайнозойских морей к западу было связано с поднятием в это время горных сооружений Средней Азии.

В четвертичное время происходили неоднократные колебания уровня Каспийского моря. Бакинская, хазарская и хвалынская трансгрессии захватывали западную часть Туранской плиты. Самой значительной была хвалынская трансгрессия, во время которой уровень Каспия поднимался на 50 м выше современного и море распространялось до 56° в.д.

В неоген-четвертичное время наибольшую подвижность приобретают южные блоки плиты, примыкающие к областям альпийской складчатости. Происходит интенсивное опускание юго-восточного блока. В юго-западном блоке новейшие движения имеют резко дифференцированный характер. Интенсивно опускается (до 1000 м) участок, примыкающий к Предкопетдагскому прогибу. Продолжают погружаться прогибы, разделяющие положительные структуры фундамента. Северные блоки плиты преимущественно поднимаются. С неотектоническими движениями связано возникновение Балхаш-Алакольской наложенной впадины. С этими движениями связано формирование различных типов морфоструктур в пределах Туранской равнины.

Поднятие гор и регрессия моря обусловили нарастание сухости климата и формирование рельефа в неоген-четвертичное время в континентальных, преимущественно аридных условиях.

В четвертичное время на Туранской равнине происходила смена плювиальных (влажных) периодов, совпадающих с периодами оледенении, и ксеротермальных (жарких и сухих), соответствующих межледниковым. В периоды оледенении ледники в горах спускались довольно низко и интенсивно таяли. Мощные водные потоки выносили на равнину массу мелкозема, преимущественно песка. В межледниковья равнины иссушались, и происходила эоловая переработка накопленного материала. Смены сухих и более влажных периодов характерны и для голоцена. Однако в течение всего четвертичного периода климат оставался резко континентальным и аридным.

Рельеф

На территории Туранской равнины находятся обширные возвышенности и низменности, останцовые низкогорные массивы и глубокие безводные впадины. Центральную часть страны занимает Туранская низменность. Западные районы равнины, примыкающие к побережью Каспийского моря, лежат ниже уровня Мирового океана. От Туранской низменности высоты постепенно нарастают к юго-востоку, по направлению к окаймляющим страну горам. Наиболее крупными возвышенностями являются Бадхыз и Карабиль (400-984 м), расположенные в южной части страны, Тургайское плато (150-400 м), плато Устюрт (100-350 м). На междуречье Амударьи и Сырдарьи находится ряд останцовых возвышенностей и низкогорных массивов, известных под названием «Кызылкумские горки» (Букантау, Тамдытау, Кульджуктау и др.).

Днища наиболее глубоких впадин, сосредоточенных в западной части равнины, лежат почти на 100 м ниже уровня моря: Карагие (-132 м) - самая глубокая в СССР и третья в мире, Акджакая (-81 м), Карынжары (-70 м). Таким образом, амплитуда абсолютных высот в пределах равнины превышает 1000 м. Особенно велики колебания высот в северо-западной части равнины.

В размещении крупных орографических элементов отражаются неровности фундамента Туранской плиты. Чаще всего возвышенности соответствуют поднятиям фундамента: Заунгузское плато (Центральнокаракумское поднятие), Тургайское плато (Кустанайская седловина), Мангышлакское плато (Мангышлакское поднятие) и т. д. Понижения рельефа приурочены к отрицательным структурам: низменные равнины северного Приаралья (Южно-Тургайский прогиб), Юго-Восточные Каракумы (Мургабский прогиб), Чуйская впадина и т.д. Но иногда встречаются и обращенные соотношения: плато Устюрт, впадина Кара-Богаз-Гол.

Преобладающими типами морфоструктур являются аккумулятивные равнины и пластовые равнины и плато. Аккумулятивные равнины приурочены к областям новейших опусканий или замедленных поднятий. Они занимают большие пространства в Приаралье: северные районы Кызылкум, Приаральские Каракумы, Б. и М. Барсуки. Аккумулятивные равнины тянутся сплошной полосой вдоль горных сооружений от побережья Каспия до оз. Алаколь. Со стороны гор в полосу аккумулятивных равнин внедряются невысокие хребты: Чу-Илийские горы, Каратау, Нуратау, отроги Копетдага, разобщая ее на изолированные песчаные пустыни - «кумы»: Прикаспийские Каракумы, Центральные и Юго-Восточные Каракумы, Мойынкумы, пески южного Прибалхашья. Пески Приаральских Каракумов возникли в результате выветривания меловых и палеогеновых песчаников. Во всех остальных массивах пески были вынесены реками из гор. Это - аллювиальные, дельтовые и аллювиально-озерные пески. Они достигают мощности 700-900 м и имеют четвертичный возраст.

Платообразные пластовые равнины и плато приподняты над более молодыми аккумулятивными равнинами на 100-200 м. Их поверхность обычно бронирована горизонтально залегающими пластами устойчивых к денудации пород. Чаще всего такими породами являются известняки и железистые песчаники. Этот тип морфоструктур преобладает в западной и северной частях страны. К нему относятся: Красноводское плато, Мангышлакское плато, Устюрт, Тургайское плато, западная часть Бетпак-Далы. Нередко плато имеют четко выраженные крутые краевые уступы (чинки) высотой обычно 50-80 м. Формирование чинков связано с тектоническими, денудационными или абразионными процессами.

Промежуточное положение между этими двумя типами морфоструктур занимают пластовые равнины, и плато, перекрытые чехлом рыхлых отложений малой мощности (10-20 м). К этому типу относятся Заунгузское плато и Кызылкумское плато (центральная часть Кызылкум).

Останцовые возвышенности, низкогорные массивы и гряды приурочены к зоне глубинного Гиссаро-Мангышлакского разлома, вдоль которого происходят интенсивные новейшие поднятия. К этому типу морфоструктур относятся Кызылкумские горки, Султан-Увайс, Мангыстау и другие низкогорные гряды на Мангышлаке.

Развитие рельефа Туранской равнины в течение плиоцен-четвертичного времени протекало в основном в аридных условиях. Это нашло свое отражение в характере морфоскульптуры как аккумулятивных, так и денудационных равнин и останцовых массивов, в формировании которых ведущая роль принадлежит ветру.

Денудационные равнины северной и западной частей страны - это область разрушительной деятельности ветра. Они размещены там, где скорости ветра максимальные (5,5-8,0 м/сек). При таких скоростях преобладает дефляция - выдувание. Основное количество поднимаемого ветром с поверхности мелкозема выносится за сотни и тысячи километров. Здесь он накапливается лишь на участках с богатой растительностью (в долинах, дельтах). При дефляции возникают преимущественно отрицательные формы рельефа.

Ветер, несущий песчинки, обладает огромной разрушительной силой. Он выбивает замкнутые понижения разнообразных размеров (от нескольких сантиметров до многих километров в поперечнике) даже на гранитах Казахского мелкосопочника. Еще интенсивнее этот процесс протекает на осадочных породах Туранской равнины, особенно в тех случаях, когда происходит их распыление в процессе соленакопления. Именно с этим связано обилие бессточных замкнутых котловин на Туранской равнине, особенно в ее западной части. Расчеты, проведенные для впадины Карынжарык, имеющей относительную глубину около 300 м, показали, что со скоростью выдувания материала всего 1 мм в год она могла образоваться за 300 тыс. лет.

Дефляция может создавать и положительные формы рельефа - останцы выветривания причудливой формы (турткули). Они встречаются по окраинам плато (у чинков), у крутых берегов рек, на низкогорных массивах и грядах.

Несмотря на широкое распространение известняков на западных плато, карстовые процессы здесь развиты слабо, а встречающиеся карстовые, суффозионные и эрозионные формы являются преимущественно реликтовыми. Сухой климат обеспечивает их консервацию и длительную сохранность. Лишь чинки интенсивно расчленяются молодыми эрозионными формами: рытвинами, руслами временных водотоков.

В центральных районах равнины, где скорости ветра ниже, преобладает не вынос, а перевевание песков. Здесь формируется эоловый рельеф: гряды, бугры, барханные цепи и разделяющие их котловины выдувания. На песчаных аккумулятивных равнинах Средней Азии наибольшим распространением пользуется грядовый и бугристый рельеф. Нередко поверхность аккумулятивных равнин пересекают древние сухие русла рек (Келифский Узбой, Унгуз, Узбой, и др.).

На денудационных равнинах (Заунгузское, Кызылкумское плато), расположенных в этой области, формируется наложенная эоловая морфоскульптура.

На крайнем юге и юго-востоке, где наблюдаются самые малые скорости ветра (менее 2,5 м/сек), происходит аккумуляция пыли, выносимой ветром из внутренних районов равнины. Здесь в краевых частях равнины и предгорьях распространены лёссовые равнины.

Таким образом, для Туранской равнины характерен аридно-денудационный и аридно-аккумулятивный рельеф с реликтовыми флювиальными формами.

Климат

Для климата Туранской равнины характерна резко выраженная континентальность, очень жаркое лето, довольно холодная для этих широт зима, большая амплитуда годовых (экстремальных - 87-75°, среднемесячных - 42-30°) и суточных (до 35-40°) температур, малое количество осадков (менее 300 мм), неравномерно распределенных по сезонам, сухость воздуха, малая облачность и большое число часов солнечного сияния (2400-3000). Суммарная радиация изменяется от 120 ккал/см² в год в северной части Тургайского плато до 160 ккал/см² в год на крайнем юге, а радиационный баланс - от 40 до 60 ккал/см² в год. Южное положение страны сказывается в значительном поступлении солнечной радиации даже в зимнее время. Интенсивность солнечного сияния в летнее время и его продолжительность делают территорию Туранской равнины перспективной в отношении технического использования солнечной энергии.

В течение года на равнине преобладают континентальные воздушные массы умеренных широт, свойства которых резко меняются по сезонам года. С севера и северо-запада на равнину заходит трансформированный арктический и атлантический воздух. При поступлении с юга тропические воздушные массы преодолевают преграду в виде высоких горных хребтов и, переваливая через них, приобретают характер фенов. Это еще больше повышает их температуру, увеличивает сухость и исключает выпадение осадков. В значительной мере с этим связана исключительная сухость южной Туркмении.

Зимой через территорию Казахского мелкосопочника и Тургайское плато проходит западный отрог Азиатского максимума. Давление постепенно понижается к югу, поэтому преобладают северные и северо-восточные ветры. Равнина заполняется холодным сухими прозрачным континентальным воздухом умеренных широт, господствующим на всем ее пространстве. По мере продвижения к югу он постепенно прогревается. Средние температуры января изменяются от -18 °С на севере Тургайского плато до +2 °С на юге и до +4 °С в низовьях р. Атрек. Направление январских изотерм субширотное. К югу на каждые 100 км средняя температура января увеличивается на 1,3-1,5°. Минимальные температуры января, связанные с вторжением холодного воздуха из Восточной Сибири, на севере равнины достигают -35-40 °С, а на юге -20-25°С. В северных районах температура воздуха зимой может повышаться до 0-+8 °С, на юге до +10-20 °С, а при фенах в южных районах Каракумов - даже до +25-30 °С. Повышение температуры связано с выносом воздуха в теплых секторах южных циклонов из Малой Азии, южных районов Ирана и Афганистана. Его повторяемость на юге равнины достигает 45-55%. На юге зима мягкая и умеренно мягкая, на севере - умеренно холодная.

Иранская ветвь полярного фронта зимой находится южнее границ СССР, однако, отклоняясь от основного пути, циклоны проходят и над южными районами Средней Азии. С ними связано увеличение зимних осадков на юге Туранской равнины. В конце зимы, когда устойчивость Азиатского антициклона ослабевает, на равнину проникает с севера арктический воздух, с которым связана холодная сухая ясная погода, а с северо-запада через Каспийское море - атлантический воздух, более теплый и влажный, приносящий облачность и осадки.

В северной части Туранской равнины осадки зимой выпадают преимущественно в твердом виде и образуют устойчивый снежный покров мощностью от 20 см на севере до 10 см на широте южного побережья Аральского моря. На юге осадки выпадают в жидком виде и устойчивого снежного покрова не образуется. Количество осадков, выпадающих в твердом виде, изменяется от 61 мм на севере до 1 мм на юге.

Весной происходит резкая смена режима погоды. В южной части она наступает во второй половине февраля и постепенно распространяется к северу. В это время происходит быстрое нарастание температуры воздуха и почв. Иранская ветвь полярного фронта смещается к северу. Вдоль нее соприкасается холодный континентальный воздух умеренных широт и прогретый тропический воздух. Происходит интенсивный циклогенез, что приводит к увеличению осадков.

Летом южная часть Туранской равнины попадает в область господства тропического воздуха, который постепенно оттесняет воздух умеренных широт к северу. Над прогретой поверхностью равнины давление понижается, поэтому преобладают северо-западные и северные ветры. Приносимый ими уже трансформированный атлантический и арктический воздух над территорией равнины еще сильнее прогревается и удаляется от состояния насыщения. Он далек от насыщения даже на больших высотах, поэтому не дает конвективных осадков. Циклоническая деятельность ослаблена, так как сглаживаются различия между воздушными массами умеренных широт и тропическими, находящимися по обе стороны от Иранской ветви полярного фронта, пересекающей равнину. Над Туранской равниной происходит формирование местного тропического воздуха.

Летняя облачность незначительна, кроме того, летние облака относятся преимущественно к типам перистых и высокослоистых, сравнительно мало задерживающих солнечные лучи. Туранская равнина - это страна солнца. На юге в августе солнечное сияние составляет 94% от теоретически возможного.

Высокое стояние солнца и сильная инсоляция, ясность неба и сухость воздуха обусловливают чрезвычайно сильное нагревание поверхности. Средние температуры июля здесь составляют +25-32 °С, лишь на севере Тургайского плато они снижаются до +21- 22 °С. На юге более половины дней июля имеют среднюю суточную температуру +30-35 °С. В отдельные дни она может доходить до +50°С в тени. При незначительной облачности происходит сильное ночное выхолаживание поверхности. Средняя суточная амплитуда температур летом составляет 15-18°С, а в отдельные дни достигает 35-40°С. Почвы нагреваются значительно сильнее воздуха (до +70 °С). Максимальная температура почвы, зафиксированная в Репетеке, составляет +79,4 °С. Годовые амплитуды температур на поверхности почвы достигают 100°, а суточные - 60°. Однако нагревание почв в глубину далеко не распространяется. Тепловая волна не чувствуется уже на глубине 1 м. Это имеет большое значение для органического мира.

Большая часть территории Туранской равнины получает менее 200 мм осадков в год. Минимум их выпадает в низовьях Амударьи и составляет 80-100 мм в год. К предгорьям количество осадков возрастает до 250-300 мм, а на севере Тургайского плато до 400 мм. В году бывает менее 40 дней с осадками. По сезонам года осадки распределены неравномерно. Максимум их приходится на весну и вслед за перемещением фронтальной зоны смещается с февраля - марта в южных районах на май в северной части страны.

Для Туранской равнины характерна исключительная сухость воздуха. Среднегодовая относительная влажность составляет 67-49%, а в июле -50-30%. Бывали случаи, когда относительная влажность составляла всего 5%. Такая сухость воздуха сильно отражается на интенсивности испарения влаги с поверхности почвы и транспирации растений.

Вследствие малой облачности и влажности воздуха, господства сухих ветров и царящей летом жары испаряемость достигает на равнине необыкновенно большой величины (до 1700 мм на юге). Она превышает годовую сумму осадков в среднем в 5-6 раз, а в ряде пунктов - во много раз больше: в Нукусе - в 27 раз, а в Турткуле - в 36 раз. В некоторые годы испаряемость превосходит количество выпадающих осадков в 85 раз (Нукус) и даже в 270 раз (Турткуль). Фактическое же испарение мало (150-200 мм), так как нет самого материала для испарения - воды.

Коэффициент увлажнения лишь на севере Тургайского плато составляет около 0,65, уменьшаясь у его южных окраин до 0,5-0,4. На остальной территории он ниже 0,3, а иногда и 0,1. Такое превышение испаряемости над годовой суммой осадков создает резкий дефицит влаги и является основным признаком аридности. По степени выраженности этого признака подавляющая часть территории Туранской равнины относится к экстрааридным областям (Кувл <0,3).

Таким образом, сочетание континентальности климата Туранской равнины с ее южным положением создает в ее пределах условия крайней аридности, печать которой несут на себе буквально все компоненты: рельеф, поверхностные и грунтовые воды, почвы, растительность и животный мир.

Воды

Туранская равнина почти полностью относится к внутренней бессточной области. Лишь северная часть Тургайского плато имеет сток в Северный Ледовитый океан. Господство транзитных рек и обилие озер - специфические черты поверхностных вод равнины, обусловленные резкой аридностью ее климата.

Реки. Крайне недостаточное увлажнение равнины не благоприятствует поверхностному стоку. Густота речной сети составляет всего 2 м/км² поверхности. Это в 200 раз меньше, чем в бассейне Енисея. Стекает то, что не успело испариться, а в условиях резкого дефицита влаги на Туранской равнине стекать оказывается нечему. Местных рек здесь практически нет. На чинках плато, склонах возвышенностей, низкогорных массивов и гряд при таянии снега и во время дождей образуются временные водотоки - саи. Лишь транзитные реки, начинающиеся в горах, постоянно несут свои воды по территории равнины, постепенно расходуя их на испарение и фильтрацию. На равнине происходит рассеяние стока, формирующегося в горах, поэтому наибольший расход реки имеют у выхода из гор. Кроме естественных потерь, воды разбираются на орошение. Расход рек по направлению к устью уменьшается.

Реки, начинающиеся высоко в горах (Амударья, Сырдарья, Зеравшан), имеют ледниково-снеговое питание и растянутое половодье, которое приходится на летние месяцы. Максимальный весенний сток имеют реки снегового и дождевого питания, истоки которых находятся в горах ниже снеговой границы (Атрек, Теджен), а также реки снегового питания, берущие начало в пределах Тургайского плато и Казахского мелкосопочника. Реки северной части равнины зимой покрываются льдом. Амударья и Сырдарья в низовьях замерзают в конце декабря - начале января и вскрываются в конце февраля.

Транзитные реки отличаются большой скоростью и высокой несущей способностью, поэтому переносят массу взвешенного материала. Часть его реки приносят с гор, другая часть поступает в воду при размыве рыхлых отложений (лёссов и песков) уже на равнине. Мутность речных вод очень велика. У Теджена, например, она составляет 3,5 г/л. Мутность Атрека еще выше. Весь этот материал отлагается в дельтах и руслах рек, поэтому реки часто меняют русло, имеют массу проток и отмелей, сухих брошенных русел и т.д.

Крупнейшей рекой Средней Азии является Амударья. Ее длина от истоков Пянджа 2540 км, а площадь бассейна 309 тыс. км². В ее питании большую роль играют талые ледниковые воды, поэтому максимальные расходы наблюдаются летом, а наименьшие - в январе-феврале. Такое внутригодовое распределение стока весьма благоприятно для использования вод реки на орошение. Протекая по равнине, Амударья на отрезке от Керки до Нукуса теряет более 40% своего стока на испарение, инфильтрацию и орошение. По мутности воды (4,7 г/л) Амударья занимает первое место среди крупных рек СССР и одно из первых мест среди рек мира.

Сырдарья - вторая по водности и первая по длине река Средней Азии. От истоков Нарына ее длина составляет 3019 км, а площадь бассейна 219 тыс. км². Питание реки ледниковое и снеговое, с преобладанием последнего. Для водного режима характерно весенне-летнее половодье, которое начинается с апреля. Наибольший сток приходится на июнь. На реке созданы Токтогульское (в горах), Кайраккумское (в Ферганской котловине), Чардарьинское и Кзыл-Ординское водохранилища. Воды реки широко используются для орошения.

Озера. Большинство озер Туранской равнины связано своим происхождением с эрозионно-аккумулятивной деятельностью рек в условиях аридного климата. Это озера-старицы, дельтовые озера (в дельтах Аму- и Сырдарьи), конечные озера, возникающие в устьях рек, воды которых не доходят до крупных водоемов. Обычно они мелкие, с низкими берегами, заросшими тростником и камышом, нередко окружены солончаками и полузаросшими песками. При достаточном количестве осадков многие из них превратились бы в сплошную линию текущей воды, так как приурочены к сухим ныне руслам рек. Среди этих озер имеются как соленые, так и пресные.

В результате сброса дренажных вод в бессточные котловины возникло довольно много озер антропогенного происхождения. Большинство из них мелкие. Наиболее крупными озерами такого типа являются Сарыкамышское и Айдаркуль.

Крупные озера Туранской равнины - Арал и Балхаш. Аральское море - солоноватый водоем морского типа, расположенный в пустыне. Арал - мелководный водоем. Наибольшие глубины находятся в узком желобе в западной части моря. С 1961 г. началось понижение уровня Арала, вызванное увеличением безвозвратных заборов воды из питающих море рек на орошение. Это совпало с периодом естественного маловодья в бассейне Арала. В результате сокращения притока речных вод уровень моря снизился почти на 11 м. Море потеряло около 25 тыс. км² своей площади, главным образом у низких восточного и южного берегов. Объем воды сократился почти вдвое, соленость уже достигает 23%. Изменился химический состав солей.

Уменьшение речного стока в Арал, содержания биогенных веществ в озерных водах, повышение солености привели к уменьшению численности основных промысловых рыб, снижению их уловов. Арал потерял свое промысловое значение. С понижением уровня Арала возникла крупная комплексная проблема Арала и антропогенного опустынивания Приаралья.

Балхаш - второе по величине озеро равнины. Его площадь 18,3 тыс. км², наибольшая глубина 26 м. Озеро имеет длину 605 км при наибольшей ширине 74 км. Озеро бессточное. Поступающая с речным стоком и атмосферными осадками вода расходуется на испарение. Озеро разделено суженным участком на две части. В западной части, куда несет свои воды р. Или, озеро пресное, в восточной - солоноватое. Зимой Балхаш замерзает. Из промысловых рыб в озере водятся сазан, судак, окунь, маринка.

Кара-Богаз-Гол расположен у западной окраины Туранской равнины. До 1980 г. он был обширным, почти замкнутым заливом Каспийского моря. Кара-Богаз-Гол полностью лишен притоков. Количество выпадающих на его поверхность осадков составляет менее 200 мм, а испарение достигает 1400-1500 мм. В водном питании Кара-Богаз-Гол полностью зависел от притока каспийских вод через узкий (до 200 м) пролив. Соленость вод в заливе достигала 280-305⁰/₀, шло осаждение мирабилита - ценного химического сырья, который добывался в заливе более 50 лет.

В рамках решения проблемы Каспия с целью замедления снижения его уровня в 1980 г. пролив был перекрыт глухой плотиной, поступление каспийских вод в залив прекратилось. Он был превращен в озеро, практически лишенное водного питания. Нарушение экологического равновесия тут же сказалось на сокращении площади водоема вследствие испарения. Уже к 1983 г. площадь его сократилась в 3 раза (с 18 до 6 тыс. км²), глубины не достигали и 50 см, объем рассолов сократился в 10 раз, прекратилось осаждение мирабилита, стал накапливаться галит. В последующие годы Кара-Богаз-Гол превратился в белую соляную пустыню. Разносимые ветром с его поверхности соли загрязняют природную среду, вызывают засоление почв. Нанесен ущерб месторождению мирабилита. Возникла проблема Кара-Богаз-Гола. Для ее решения стали подавать воду из Каспия в Кара-Богаз-Гол по трубам, затем построили в плотине шлюз для увеличения и регулирования подачи воды в Кара-Богаз-Гол.

Подземные воды. В недрах Туранской равнины сосредоточены большие запасы подземных вод, значение которых для развития этих районов трудно переоценить. Во внутренних районах равнины на большом удалении от транзитных рек они часто являются единственными источниками водоснабжения.

Здесь выделяют несколько артезианских бассейнов: Каракумский, Западно-Туркменский, Тургайский, Сырдарьинский, Чуйский и др. Подземные воды залегают в осадочном чехле на разных глубинах и характеризуются повышенной минерализацией. Часто они горько-соленые и соленые, но имеются и пресные подземные воды. Наиболее богат ими Балхаш-Алакольский артезианский бассейн.

Наиболее близко к поверхности залегают грунтовые воды. Их питание происходит за счет фильтрации из русел крупных рек, дельтовых разливов и подземного стока из горных областей.

Почвы, растительность и животный мир

На особенности почв, растительности и животного мира Туранской равнины наибольшее влияние оказывает ее экстрааридный климат. Именно им обусловлено большое сходство в почвенно-растительном покрове и животном мире северной и южной частей равнины, расположенных в разных климатических поясах: умеренном и субтропическом. С этим же связано и большое влияние литогенной основы (характера субстрата и форм рельефа) на размещение почв и биокомпонентов по территории страны.

Почвы формируются в условиях резкого дефицита влаги и выпотного водного режима, приводящего к соленакоплению. В период дождей и снеготаяния влага просачивается сквозь почву, вынося из нее легко растворимые соли. Но в бездождные периоды происходит капиллярное поднятие влаги снизу, от грунтовых вод, к разогретой солнцем поверхности. При ее испарении содержащиеся в растворе соли концентрируются в верхних горизонтах почв. Эти соли в большом количестве поглощаются растениями (зольность солянок до 10-15%, листьев полыни - 4,7-6,5%), разносятся ветром и затем вновь попадают в верхние горизонты почвы с осаждающейся пылью, атмосферными осадками, при минерализации органических остатков. Чем меньше осадков выпадает на территорию, тем меньше вынос солей из ее почв, тем ближе к поверхности расположены горизонты соленакопления. С уменьшением количества осадков и возрастанием аридности увеличивается разреженность растительного покрова, снижается его биологическая продуктивность, уменьшается поступление органических остатков и содержание гумуса в почве (от 4 до 1% и менее).

Засоленность и малое содержание гумуса - характерные черты почв Туранской равнины. На большей части равнины зональными являются серо-бурые почвы пустынь, формирующиеся на разнообразных материнских породах. На крайнем юге (Бадхыз, Карабиль, предгорные окраины равнины) на лёссах развиты сероземы. В северной части распространены бурые пустынно-степные почвы, которые сменяются на Тургайском плато каштановыми. Многие зональные почвы солончаковаты (содержат до 1% солей) и солонцеваты.

В понижениях рельефа, в современных и древних долинах, по окраинам орошаемых массивов, где грунтовые воды залегают близко к поверхности, соленакопление идет особенно энергично. На поверхности земли образуется белая корка солончака. Солончаки бывают пленочные и корковые, сухие и мокрые (пухлые), имеющие под твердой корочкой жидкую или полужидкую грязь. При высыхании соленых озер возникают шаровые (соровые) солончаки. По составу солей солончаки подразделяются на хлоридные, сульфатные, нитратные, содовые, смешанные. Преобладают сульфатные и хлоридные солончаки. На растрескавшейся глинистой поверхности такыров, приуроченных чаще всего к подгорным равнинам и древним дельтам рек, распространены такыровидные почвы, часто засоленные, с содержанием гумуса 0,3-0,8%.

Для растительного покрова Туранской равнины характерна разреженность, преобладание подземной биомассы над надземной, резкая изменчивость в зависимости от состава субстрата, господство растений, приспособленных к недостатку влаги и высоким температурам. Приспособление растений идет двумя путями: выработкой устойчивости против засухи (ксероморфоз) либо сокращением периода вегетации (эфемерность).

Равнина расположена в пределах двух геоботанических провинций: Туранской и Казахстанской. По происхождению флоры и экологическим условиям растительность Туранской провинции имеет родственные связи с Ираном и Малой Азией. Для нее характерны закономерности, свойственные субтропическим странам. Наиболее типично для этой провинции, занимающей юг равнины, распространение эфемеров и эфемероидов (осока толстостолбиковая или узколистная, мятлик живородящий, астрагал тонкостебельный, лютик Северцова, вероника однолетняя, тюльпаны, ферула и др.).

Флора Казахстанской провинции имеет связи с центральноазиатской флорой. По экологическим условиям и характеру растительности провинция относится к странам умеренного пояса. Для растений провинции особенно характерен ксероморфоз. Большинство растений этой провинции жесткие, колючие, волосистые, серого матового цвета. Листья у них редуцированы, опушены или покрыты восковым налетом либо жесткой кожицей, предохраняющей от излишнего испарения. Некоторые растения имеют мясистые листья и стебли (суккуленты), в которых накапливается запас воды.

На Туранской равнине господствуют растительные сообщества пустынь. В их составе преобладают то ксерофитные полукустарники и полукустарнички типа полыней и солянок, то мезофитные эфемеры и эфемероиды, то кустарники типа джузгуна и песчаной акации. В зависимости от состава субстрата растительность пустынь резко меняется. На песках господствует псаммофитная растительность (песколюбы), на глинах и лёссах - полынная и полынно-солянковая, а в южной части равнины - эфемеровая, на каменистом субстрате - гипсофитная, а на солончаках - галофитная. Особый тип растительности в пустынях образуют созданные человеком оазисы.

На Тургайском плато с уменьшением аридности возрастает роль злаков, и пустынные сообщества уступают место полынно-злаковым и типчаково-ковыльным степям.

Животный мир Туранской равнины отличается видовым разнообразием и богатством (Формозов, 1968). В фауне равнины много эндемичных видов, особенно среди обитателей песчаных пустынь: тушканчики толстохвостый и Житкова, боялычная соня, саксаульная сойка. Встречаются виды, имеющие родственные связи с фаунами Средней и Центральной Африки, Средней Европы, Малой и Центральной Азии, Индии, Гималаев, степей Западной Сибири и Казахского мелкосопочника. К видам, общим с Сахарой, относятся: барханный кот, гепард, дикобраз, туркменский тушканчик и др. Из центральноазиатских мигрантов наиболее распространены джейран, заяц-толай, земляной зайчик, тушканчики мохноногий и монгольский, большая и полуденная песчанки.

Животные равнины хорошо приспособились к существованию в аридных условиях: к интенсивному воздействию на организм прямой солнечной радиации, к высокой температуре воздуха и почвы, к резким колебаниям суточных и годовых температур, к сухости воздуха, недостатку кормов и отсутствию воды на больших пространствах. Все эти неблагоприятные условия разные животные преодолевают по-разному. Многие ведут ночной образ жизни, а в дневные часы отсиживаются в норах и ходах в земле, имеющих относительно постоянную температуру и влажность воздуха, либо взбираются на деревца саксаула (некоторые насекомые, ящерицы, стрела-змея и др.). Для того чтобы пережить неблагоприятный для жизнедеятельности сезон, ряд животных впадает в длительную спячку. Например, черепаха активна всего 2-3 месяца в году (с марта по май), желтый суслик спит 7-8 месяцев и т. д. Птицы и летучие мыши совершают перелеты.

Здесь обитает 35 видов ящериц и 25 видов змей. Наиболее характерными животными равнины являются насекомые, мелкие грызуны и рептилии. Распределение животных по территории равнины тесно связано с зональными условиями обитания и характером субстрата.

Природные зоны

Почти вся территория Туранской равнины располагается в пределах зоны пустынь. Лишь Тургайское плато относится к зоне степей, а по его южной окраине неширокой полосой (100-150 км) протянулась зона полупустынь. Площадь степной зоны составляет около 150 тыс. км², зоны полупустынь - около 40-45 тыс. км².

Степная зона простирается с севера на юг на 350-380 км примерно до субширотного отрезка долины р. Тургай. Средняя температура января в пределах зоны составляет -16-18 °С, июля - +21-23°С, годовая сумма осадков -300-400 мм. Около 70% их выпадает в теплую часть года. Зона занимает территорию Тургайского столово-останцового плато и Тургайской ложбины, сложенных с поверхности гипсоносными и соленосными палеогеновыми глинами, перекрытыми маломощным чехлом четвертичных отложений. В результате слабой дренированности широко распространены солонцовые степные комплексы, особенно в Тургайской ложбине. Они представлены грудницево-типчаковыми, полынно-типчаковыми и типчаково-полынными ассоциациями. На суглинистых темно-каштановых и каштановых почвах распространены типчаково-ковыльные степи с участием мезоксерофитного и ксерофитного разнотравья, на супесчаных и песчаных - псаммофитный вариант степей - разнотравно-красноковыльные. Большие площади земель распаханы. В Тургайской ложбине организован Наурзумский заповедник, охраняющий реликтовый сосновый бор на песках.

Зона полупустынь занимает бассейн среднего и нижнего течения Тургая и Иргиза. Средняя температура января здесь составляет -15-16°С, июля +24-25°С, годовая сумма осадков - 250-300 мм. Поверхность представлена увалисто-волнистой, местами гривистой равниной, сложенной теми же породами, что и в пределах степной зоны. Комплексность почвенно-растительного покрова выражена резче, чем в Казахском мелкосопочнике. Большие площади занимают солонцовые и солончаковые комплексы с галофитными группировками: полынными, полынно-солянковыми и сочносолянковыми. На светло-каштановых солонцеватых почвах преобладают полынно-злаковые сообщества с полынью белой и серой, с тырсой и ковыльком Лессинга, на бурых солонцеватых суглинистых почвах - чернополынники, а на супесчаных - полынники с пятнами биюргуна и мятлика живородящего.