Проявление вертикальной зональности в горах и её сходство с зональными типами ландшафтов на равнинах земного шара позволяют говорить о трёхмерности географических зон (четвёртое измерение - продолжительность развития зон и изменения их ландшафтов человеком). Вертикальная зональность может проявляться при подъёме суши к хионосфере. Таким образом, в основе географической зональности на шарообразной поверхности вращающейся Земли лежит уменьшение солнечного тепла от жаркого пояса к полюсам и от уровня океана в тропиках к хионосфере.
С подъёмом в горы уменьшаются плотность воздуха, содержание в нём пыли, диоксида углерода и даже водяных паров, а интенсивность солнечной радиации возрастает примерно на 10% на 1 км высоты. Ещё больше усиливается эффективное излучение, особенно длинноволновое (тепловое). Это вызывает падение температуры воздуха с высотой и резкие её амплитуды при переходе из света в тень и ото дня к ночи. Количество ультрафиолетовых лучей возрастает, поэтому активизируется фотосинтез, в воздухе уменьшается количество бактерий.
Важный факт: граница лесов - полярная на равнинах и верхняя в горах - проходит примерно там, где сумма активных температур за период вегетации составляет 600-9000. Различное её положение в этих пределах связано с местными причинами - влажностью воздуха, продолжительностью светового дня и составом лесообразующих пород.
Количество атмосферных осадков возрастает в горах до определённой высоты: в умеренных широтах и во влажных тропиках до 2000-3000 м, в сухих тропиках до 4000 м, в приполярных широтах до 1000 м. С высотой в 3-4 раза увеличивается поверхностный сток, улучшается дренаж. Болота в верхних частях практически отсутствуют, тундры сменяются криволесьем и лугами. С высотой в горах усиливается эрозия и в 5-10 раз возрастает твёрдый сток.
В горах флора и фауна в 2-5 раз богаче видами, чем на равнинах.
Структура вертикальной зональности в горах зависит в первую очередь от положения гор в том или ином географическом поясе и секторе, и, конечно, от их высоты и древности флоры [2].
9. Полярная асимметрия и ритмика в развитии геосферы
В зональности северного и южного полушарий не наблюдается строгой симметрии. Об этом свидетельствуют следующие факты.
1. Самые высокие показатели поглощаемой земной поверхностью солнечной радиации приурочены к десятым северным широтам. На соответствующих южных широтах они на 336·102 - 420·102 Дж/ (см2 · год) ниже.
2. Термический экватор сезонно перемещается между географическим экватором и 15 - 16° с. ш. Его среднее положение между 5 - 8° с. ш.
3. Центры субтропических максимумов перемещаются от сезона к сезону в северном полушарии между 32 и 36° с. ш., а в южном между 28 и 32° ю. ш.
4. Если найти среднеширотные положения границ аналогичных географических поясов в обоих полушариях относительно экватора, то обнаружится, что они на 4 - 5° смещены к северу. Причины такого смещения следующие: в северном полушарии суша составляет 39,4% земной поверхности, а в южном - только 19%. Так как суша поглощает примерно на 17% больше солнечной радиации, чем океаны, а теплоотдача суши в атмосферу почти вдвое выше, чем у океана, северное полушарие на 2-3° теплее южного.
Проблема ритмичности в развитии геосферы и, в частности, повторяемости орогенических фаз, великих ледниковых периодов, засух и других глобальных явлений посвящено много гипотез. Из средних ритмов физико-географических процессов, вызывающих смещение ландшафтных зон на 2-3° по широте выделяют 1800-1900-летний период. Через это время Солнце, Земля и Луна между ними располагаются на одной прямой. При этом на 6% усиливаются приливы не только в гидросфере, но и в литосфере, Замедляется вращение Земли вокруг своей оси. Через 100-150 лет после этого в полярных и высокогорных районах возрастает ледовитость, что сопровождается некоторым понижением уровня океана, смещением в сторону тропиков циклонов и повышением общей увлажненности материков.
Через 900-950 лет эти три небесных тела опять оказываются на одной прямой, но на этот раз Земля находится между Солнцем и Луной. На Земле наступает период аридности.
Из коротких ритмов широко известны 11-летние периоды солнечной активности, с которыми связывают активизацию природных процессов на Земле. Эти ритмы лучше выражены в приполярных и умеренных широтах. В период повышения солнечной активности усиливаются полярные сияния, интенсивнее циркулирует атмосфера, активизируется деятельность микробов и вирусов.