Рельеф Западно-Сибирской низменности. История образования и развития

   Некоторые орографические элементы Западно-Сибирской  равнины соответствуют геологическим  структурам: пологим антиклинальным поднятиям отвечают, например, возвышенности  Верхнетазовская и Люлимвор, а Барабинская и Кондинская низменности приурочены к синеклизам фундамента плиты. Однако в Западной Сибири нередки и несогласные (инверсионные) морфоструктуры. К ним относятся, например, Васюганская равнина, сформировавшаяся на месте пологой синеклизы, и Чулымо-Енисейское плато, располагающееся в зоне прогиба фундамента.

   Западно-Сибирскую  равнину обычно разделяют на четыре крупные геоморфологические области: 1) морских аккумулятивных равнин на севере; 2) ледниковых и водно-ледниковых равнин; 3) приледниковых, главным образом озерно-аллювиальных, равнин; 4) южных внеледниковых равнин (Воскресенский, 1962).

   Различия  рельефа этих областей объясняются  историей их формирования в четвертичное время, характером и интенсивностью новейших тектонических движений, зональными различиями современных экзогенных процессов. В тундровой зоне особенно широко представлены формы рельефа, формирование которых связано с суровым климатом и повсеместным распространением вечной мерзлоты. Весьма обычны термокарстовые котловины, булгунняхи, пятнистые и полигональные тундры, развиты процессы солифлюкции. Для южных же степных провинций типичны многочисленные замкнутые котловины суффозионного происхождения, занятые солончаками и озерами; сеть речных долин здесь негустая, а эрозионные формы рельефа на междуречьях встречаются редко.

   Основные  элементы рельефа Западно-Сибирской  равнины — широкие плоские  междуречья и речные долины. Благодаря  тому, что на долю междуречных пространств  приходится большая часть площади  страны, именно они определяют общий  облик рельефа равнины. Во многих местах уклоны их поверхности незначительны, сток выпадающих атмосферных осадков, особенно в лесоболотной зоне, весьма затруднен и междуречья сильно заболочены. Большие пространства занимают болота севернее линии Сибирской железной дороги, на междуречьях Оби и Иртыша, в Васюганье и Барабинской лесостепи. Однако местами рельеф междуречий приобретает характер волнистой или холмистой равнины. Такие участки особенно типичны для некоторых северных провинций равнины, подвергавшихся четвертичным оледенениям, которые оставили здесь нагромождении стадиальных и донных морен. На юге — в Барабе, на Ишимской и Кулундинской равнинах - поверхность нередко осложнена много численными невысокими гривами, протягивающимися с северо-востока на юго-запад.

   Другой  важный элемент рельефа страны — речные долины. Все они формировались в условиях небольших уклонов поверхности, медленного и спокойного течения рек. Благодаря различиям в интенсивности и характере эрозии облик речных долин Западной Сибири весьма разнообразен. Есть здесь и хорошо разработанные глубокие (до 50-80 м) долины крупных рек — Оби, Иртыша и Енисея — с крутым правым берегом и системой невысоких террас в левобережье. Местами ширина их составляет несколько десятков километров, а долина Оби в низовьях достигает даже 100-120 км. Долины же большинства малых рек представляют собой нередко лишь глубокие канавы с плохо выраженными склонами; во время весен него половодья вода целиком заполняет их и заливает даже соседние придолинные участки.

14. Климат.

   Западная  Сибирь — страна с достаточно суровым, континентальным климатом. Большая протяженность ее с севера на юг обусловливает отчетливо выраженную зональность климата и значительные различия климатических условий северных и южных частей Западной Сибири, связанные с изменением количества солнечной радиации и характером циркуляции воздушных масс, особенно потоков западного переноса. Южные провинции страны, расположенные в глубине материка, на большом расстоянии от океанов, характеризуются, кроме того, большей континентальностью климата.

   В холодный период в пределах страны осуществляется взаимодействие двух барических систем: области относительно повышенного атмосферного давления, располагающейся над южной частью равнины, области пониженного давления, которая в первой половине зимы протягивается в виде ложбины исландского барического минимума над Карским морем и северными полуостровами. Зимой преобладают массы континентального воздуха умеренных широт, которые поступают из Восточной Сибири или образуются на месте в результате выхолаживания воздуха над территорией равнины.

   В пограничной полосе областей повышенного и пониженного давления нередко проходят циклоны. Особенно часто они повторяются в первой половине зимы. Поэтому погода в приморских провинциях весьма неустойчива; на побережье Ямала и Гыданского полуострова ручаются сильные ветры, скорость которых достигает 35-40 м/сек. Температура здесь даже несколько более высокая, чем в соседних лесотундровых провинциях, расположенных между 66 и 69° с. ш. Однако южнее зимние температуры опять постепенно повышаются. В целом же зима характеризуется устойчивыми низкими температурами, оттепелей здесь мало. Минимальные температуры на всей территории Западной Сибири почти одинаковы. Даже вблизи южной границы страны, в Барнауле, бывают морозы до -50 -52°, т. е. почти такие же, как на крайнем севере, хотя расстояние между этими пунктами составляет более 2000 км. Весна короткая, сухая и сравнительно холодная; апрель даже в лесоболотной зоне еще не вполне весенний месяц.

   В теплое время года над страной устанавливается пониженное давление, а над Северным Ледовитым океаном формируется область более высокого давления. В связи с этим летом преобладают слабые северные или северо-восточные ветры и заметно усиливается роль западного переноса воздуха. В мае происходит быстрое повышение температур, но нередко, при вторжениях арктических масс воздуха, бывают возвраты холодов и заморозки. Наиболее теплый месяц — июль, средняя температура которого - от 3,6° на острове Белом до 21-22° в районе Павлодара. Абсолютный максимум температуры — от 21° на севере (остров Белый) до 40° в крайних южных районах (Рубцовск). Высокие летние температуры в южной половине Западной Сибири объясняются поступлением сюда прогретого континентального воздуха с юга — из Казахстана и Средней Азии. Осень наступает поздно. Еще в сентябре днем стоит теплая погода, но ноябрь даже на юге уже настоящий зимний месяц с морозами до — 20 -35°.

   Большая часть осадков выпадает летом  и приносится воздушными массами, приходящими  с запада, со стороны Атлантики. С мая по октябрь Западная Сибирь получает до 70-80% годовой суммы осадков. Особенно много их в июле и августе, что объясняется интенсивной деятельностью на арктическом и полярном фронтах. Количество зимних осадков сравнительно невелико и составляет от 5 до 20-30 мм/мес. На юге в некоторые зимние месяцы снег иногда совсем не выпадает. Характерны значительные колебания количества осадков в разные годы. Даже в тайге, где эти изменения меньше, чем в других зонах, осадков, например, в Томске, выпадает от 339 мм в засушливый год до 769 мм во влажный. Особенно большие различил наблюдаются в лесостепной зоне, где при средней многолетней сумме осадков около 300-350 мм/год во влажные годы выпадает до 550-600 мм/год, а в сухие — всего 170-180 мм/год.

   Значительны также зональные различия величин испарения, которые зависят от количества осадков, температуры воздуха и испаряющих свойств подстилающей поверхности. Больше всего испаряется влаги в богатой осадками южной половине лесоболотной зоны (350-400 мм/год). На севере в прибрежных тундрах, где летом влажность воздуха сравнительно велика, величина испарения не превышает 150-200 мм/год. Примерно такова же она и на юге степной зоны (200-250 мм), что объясняется уже малой величиной выпадающих в степях осадков. Однако испаряемость здесь достигает 650-700 мм, поэтому в некоторые месяцы (особенно в мае) количество испаряющейся влаги может превышать сумму осадков в 2-3 раза. Недостаток атмосферных осадков восполняется в этом случае запасами влаги в почве, накопившимися за счет осенних дождей и таяния снежного покрова.

   Для крайних южных районов Западной Сибири характерны засухи, случающиеся  главным образом в мае и  июне. Они наблюдаются в среднем  через три-четыре года в периоды  с антициклональной циркуляцией  и повышенной повторяемостью вторжений арктического воздуха. Поступающий из Арктики сухой воздух при прохождении над Западной Сибирью прогревается и обогащается влагой, но прогревание его идет интенсивнее, поэтому воздух все более удаляется от состояния насыщения. В связи с этим увеличивается испаряемость, что и приводит к возникновению засухи. В некоторых случаях причиной засух является также поступление сухих и теплых воздушных масс с юга — из Казахстана и Средней Азии.

   Зимой территория Западной Сибири надолго  одевается снежным покровом, продолжительность залегания которого в северных районах достигает 240-270 дней, а на юге — 160-170 дней. В связи с тем что период выпадения осадков в твердом виде продолжается более полугода, а оттепели начинаются не ранее марта, мощность снежного покрова в тундровой и степной зонах в феврале составляет 20-40 см, в лесоболотной полосе — от 50-60 см на западе до 70-100 см в восточных приенисейских районах. В безлесных — тундровых и степных — провинциях, где зимой бывают сильные ветры и метели, снег распределяется очень неравномерно, так как ветры сдувают его с повышенных элементов рельефа в понижения, где образуются мощные сугробы.

   Суровый климат северных районов Западной Сибири, где тепла, поступающего в почву, недостаточно для поддержания положительной температуры горных пород, способствует промерзанию грунтов и широкому распространению вечной мерзлоты. На полуостровах Ямал, Тазовском и Гыданском мерзлота встречается повсеместно. В этих районах сплошного (слитного) ее распространения мощность мерзлого слоя весьма значительна (до 300-600 м), а температуры его низкие (на водораздельных пространствах — 4, -9°, в долинах -2, -8°). Южнее, в пределах северной тайги до широты примерно 64°, мерзлота встречается уже в виде разобщенных островов, перемежающихся с таликами. Мощность ее уменьшается, температуры повышаются до ?0,5 -1°, возрастает и глубина летнего протаивания, особенно на участках, сложенных минеральными горными породами.

15. Воды.

   Западная  Сибирь богата подземными и поверхностными водами; на севере ее побережье омывается водами Карского моря.

   Вся территория страны расположена в  пределах большого Западно-Сибирского артезианского бассейна, в котором  гидрогеологами выделяется несколько  бассейнов второго порядка: Тобольский, Иртышский, Кулундинско-Барнаульский, Чулымский, Обский и др. В связи с большой мощностью покрова рыхлых отложений, состоящего из чередования водопроницаемых (пески, песчаники) и водоупорных пород, для артезианских бассейнов характерно значительное количество водоносных горизонтов, приуроченных к свитам различного возраста — юрским, меловым, палеогеновым и четвертичным. Качество подземных вод этих горизонтов весьма различно. В большинстве случаев артезианские воды глубоких горизонтов минерализованы сильнее, чем залегающие ближе к поверхности.

   В некоторых водоносных горизонтах Обского и Иртышского артезианских бассейнов на глубине 1000-3000 м встречаются горячие соленые воды, чаще всего хлоридного кальциево-натриевого состава. Их температура от 40 до 120°, суточный дебит скважин достигает 1-1,5 тыс. м³, а общие запасы - 65 000 км³; такие напорные воды могут быть использованы для отопления городов, парников и теплиц.

   Подземные воды засушливых степных и лесостепных  районов Западной Сибири имеют большое  значение для водоснабжения. Во многих районах Кулундинской степи для извлечения их построены глубокие трубчатые колодцы. Используются и грунтовые воды четвертичных отложений; однако в южных районах в связи с климатическими условиями, слабой дренированностью поверхности и медленной циркуляцией они нередко сильно засолены.

   Поверхность Западно-Сибирской равнины дренируется  многими тысячами рек, общая длина  которых превышает 250 тыс. км. Эти реки выносят в Карское море ежегодно около 1200 км³ воды — в 5 раз больше, чем Волга. Густота речной сети не очень велика и меняется в разных местах в зависимости от рельефа и климатических особенностей: в бассейне Тавды она достигает 350 км, а в Барабинской лесостепи - всего 29 км на 1000 км². Некоторые южные районы страны общей площадью более 445 тыс. км² относятся к территориям замкнутого стока и отличаются обилием бессточных озер.

   Основные  источники питания большинства  рек — талые снеговые воды и  летне-осенние дожди. В соответствии с характером источников питания сток по сезонам неравномерен: примерно 70-80% его годовой суммы приходится на весну и лето. Особенно много воды стекает в период весеннего половодья, когда уровень крупных рек поднимается на 7-12 м(в низовьях Енисея даже до 15-18 м). В течение длительного времени (на юге - пяти, и на севере — восьми месяцев) западносибирские реки скованы льдом. Поэтому на зимние месяцы приходится не более 10% годового стока.

   Для рек Западной Сибири, в том числе  самых крупных — Оби, Иртыша и  Енисея, характерны незначительные уклоны и малая скорость течения. Так, например, падение русла Оби на участке от Новосибирска до устья на протяжении 3000 км равно всего 90 м, а скорость ее течения не превышает 0,5 м/сек.

   Важнейшая водная артерия Западной Сибири —  река Обь со своим крупным левым притоком Иртышом. Обь принадлежит к числу величайших рек земного шара. Площадь ее бассейна составляет почти 3 млн. км², а длина — 3676 км. Бассейн Оби располагается в пределах нескольких географических зон; в каждой из них характер и густота речной сети различны. Так, на юге, в лесостепной зоне, Обь принимает сравнительно немного притоков, но в полосе тайги их количество заметно увеличивается.