ПРИРОДНА СРЕДА

ГЕОЛОГИЯ И СЕИЗМИЧНОСТ
Геоложко развитие. В геоложко отношение Софийската котловина представлява грабен (вертикално потънал блок от земната кора), запълнен със седименти от неогенския период. Потъването станало по разломи (разкъсвания в земната кора), чиято главна ориентация е с посока северозапад - югоизток. Грабенът е запълнен както със седименти, които са продукт на отлагане по склоновете на оградните планини и по долините на тогавашните реки, така и с материали, отложени в съществувалите някога локални басейни с езерно-блатен режим.
В геоложкия разрез се проследяват три етапа на седиментация. През първия етап (преди около 8-9 млн. г.) повърхностните водни потоци и реки натрупали в североизточната част на котловината пластове от глини и пясъци с обща дебелина до 400 т. Предполага се, че тези материали са били отложени в условията на по-сух и по-хладен климат в сравнение със скалите, отложени върху тях. Днес тези скали не се разкриват на повърхността и са познати само от сондажи.
Преди около 7 млн. г. започнало активизиране на движенията на земната кора. Това довело до образуването на нови разкъсвания в земната кора, съпроводени с издигане на оградните планини и с относително „пропадане" и разширяване на Софийския грабен. В резултат от тези процеси се образувала преграда, която по онова време възпрепятствала оттичането на речните води. Поради тази причина се образували блата в цялата северна и средна част на сегашното Софийско поле. Започнал вторият етап на седиментация, който е най-продължителен. Върху речните наноси от чакъли, пясъци и песъчливи глини се отложили хоризонтално наслоени пластове от глини с блатен произход. Към края на този етап в северозападната част на котловината е имало условия за въглефикация на блатния торф - образували се лигнитните въглища, които срещаме днес в района на с. Балша. На места въглищните прослойки се редуват с черни и по-рядко сиви глини. Общата дебелина на отложените през този етап седименти е 48-132 m.
Продължаващото потъване на земната кора довело до образуване на обширен и дълбок сладководен езерен басейн, който преди около 6 млн. г. обхванал и южните части на сегашната котловина. Само отделни издигнати участъци са останали като острови сред него. В най-дълбоките средни части на езерния басейн се отложили глини, а в периферните му части - пясъци и чакъли. Общата им дебелина е 100-400 m. Постепенно езерото почти изцяло било запълнено с утайки и площта му силно намаляла. В южната част на басейна се натрупали предимно речни пясъци и песъчливи глини, а в централните части се образували отделни блата с богата растителност. Най-дълго езерната обстановка се запазила в северозападната част на басейна. Последният остатък от езерото постепенно се запълнил с утайки, блатата се пресушили и постепенно изчезнали. След това дъното на цялата котловина било кръстосано от реки, които натрупали дебели до 200 m речни наноси, покриващи отложените дотогава седименти.
През третия етап на седиментация (преди около 5 млн. г.) се проявили интензивни движения на земната кора, които постепенно оформили Софийската котловина в сегашния й вид. Отложили се речни (алувиални) и склонени (делувиално-пролувиални) седименти със средна дебелина 30-35 т. По някои разломи тези движения не са заглъхнали и до днес, за което свидетелства значителната сеизмичност на района.
Инженерно-геоложки условия. Движенията на земната кора, обхващащи района на Софийския грабен, оформят неговия блоков строеж. Едни от блоковете са издигнати, други потънали. Най-високо е издигнат блокът в центъра на столицата - при Софийския термален извор, а най-дълбоко потъналият блок е в района на гр. Елин Пелин. Линията на най-голямото хлътване преминава през с. Лесново, на юг от с. Долни Богров, през с. Мрамор, северно от Костинброд по направление на Сливница и почти съвпада с днешните корита на реките Блато и Лесновска. Блоковата структура, ограничена от разломи, е потвърдена от сондажните данни и геофизичните проучвания.
Скалите, които изграждат подложката на котловината и склоновете на оградните планини, са разнообразни по състав и възраст. Това са горнокредни вулкански и вулканогенно-седиментни скали, изграждащи западните, южните и централните части на Софийската котловина. В северните окрайнини на котловината и в подложката се срещат предимно пермски и триаски пясъчници, брекчи и брекчоконгломерати, песъчливи алевролити, аргилити и мергели, а в западните и северозападните части - горноюрски варовици.
Тази скална подложка в обхвата на Софийската котловина е покрита с неогенски пясъци, песъчливи и прахови глини, чакъл и, конгломерати, лигнитни въглища, по-рядко - с пясъчници, мергели и варовици. Върху тях са отложени пластове от кватернерни седименти, представени от алувиалните наноси на реките, протичащи през котловината, от пролувиални и делувиални наслаги но периферията на котловината и от кафяви глини и черни смолници в централната й част. Общата дебелина на неогенските и кватернерните седименти е от около 50 т в центъра на столицата (Централната баня) до повече от 1200 т в източната част на котловината (при гр. Елин Пелин).
Съществен фактор, определящ инженерно-геоложките условия за строителството, са физико-механичните свойства на тези седименти, нивото на подземните води, проявата на земетресения, свлачищата, сляганията на почвата, набъбването на глини, ерозията и др. Наред с това човешката дейност създава множество екологични промени и инженерни проблеми в Софийската котловина. Черните прахови и песъчливи глини (смолници) са разпространени на територията на София и източно от нея. Дебелината им достига около 5 m. Те съдържат органични вещества, на което се дължи тъмният им, почти черен цвят. През сухите периоди на годината смолниците се опичат и напукват, а през влажните периоди - поглъщат и задържат вода, поради което силно набъбват, което ги определя като силно набъбващи строителни почви. На това свойство се дьлжат много от напукванията на къщите в югоизточните квартали на София.
Кафявите глини са разположени под смолниците или под почвения слой, когато липсват смолници. Те имат смесен произход (алувиален, пролувиално-делувиален), поради което дебелината им варира в широки граници. При водонасищане кафявите песъчливи глини променят консистенцията си и носещата им способност намалява.
Свлачищата са друг инженерно-геоложки проблем за столичния град. Те са разпространени по периферията на котловината, по стръмните долинни склонове и откосите на изкуствените изкопи. Наблюдават се по долините на реките Суходолска, Владайска и Симеоновска. Склоновете на високите речни тераси също са засегнати от съвременни свлачищни процеси (откосите при Южния парк, кв. „Лозенец", р. Владайска, стадион „Славия", ТЕЦ „Земляне" и др.). Наблюдава се съвременно активизиране на свлачищни процеси в обсега на стари свлачища над околовръстния път при с. Драгалевци, Ботаническата градина на БАН и с. Кокаляне.
Инженерно-геоложки проблеми създават и плитко разположените подземни води. Те затрудняват строителството и усилват колебанията на повърхностния земен слой при сеизмични въздействия. Терените в Софийското поле с плитки подземни води обхващат около 400 1ст2. В миналото площите на постоянно заблатените терени в ниските централни части на Софийската котловина са възлизали на 30 кв. км.. Днес по-голямата част от тези терени са пресушени и рекултивирани. Локални замочурени площи в София има в кварталите „Княжево", „Бояна", „Драгалевци", „Бъкстон", „Красно село", „Манастирски ливади", „Лозенец", „Овча купел".
Сеизмичност. Територията на България е разделена на три основни сеизмични района: Североизточен, Средногорски и Рило-Родопски. Софийската котловина и околността й попадат в Средногорския сеизмичен район. Максималният очакван магнитуд (М) за земетресение в Софийската зона е до 7,0. В този смисъл София и нейните околности не са в най-опасните в сеизмично отношение части на страната, каквито са сеизмичните зони Шабла и Струма с максимален магнитуд до 8,0 и Маришката зона - с максимален магнитуд до 7,5. Въпреки това е достатъчно неблагоприятно от социално-икономическа гледна точка в София и близките й околности да има земетресения с магнитуд около 7,0. Сеизмичната активност на Софийската зона представлява значителен интерес поради голямата концентрация на промишлени и граждански обекти и високата плътност на населението в нея.
Историческият преглед показва, че тук са станали силни земетресения с разрушителни ефекти върху София. Открити са исторически документи за сеизмични прояви в тази зона от XV до XVIII в. Тези данни са твърде неточни и по тях може само приблизително да се оцени силата и местоположението на земетресенията. По-точно и по-пълно са документирани земетресенията, станали през XIX в., за които основен източник на информация са работите на С. Вацов от 1902 г. и 1909 г. Най-силните земетресения в Софийската зона са с оценки на магнитуда до 6,5. Сеизмичността в Софийската зона е концентрирана в централната й част, т.е. в и около София. Тази концентрация може да е резултат от ниската точност на определяне на историческите земетресения по данни главно от София. Само две земетресения с магнитуд М>5,0 са локализирани в периферията на зоната - по едно в източната и в западната й част. Първото документирано разрушително земетресение през XIX в. е станало на 4 април 1818 г. Според сведенията, представени от С. Вацов, „ се тресла земята... много здания и джамии попадали, жежки и студени води пресекли". На 7/19 септември 1818 г. последвал нов трус, за който С. Вацов пише „... насред Банябаши (при турската баня) извряла жежка вода".
Най-силното документирано земетресение, станало в границите на София, е земетресението от 18/30 септември 1858 г. То е било с интензивност IX степен и магнитуд М = 6,5. Според С. Вацов: „ В същия момент земята така страшно се залюля, че всички помислиха, че настъпва „окончание мира света". След 2-3 минути се видя, че от 24 джамии само 5 са останали с минарета... Но както на първите, така и на вторите, стените и кубетата се разпукали... Половин час на запад от града на полето, където никога не е имало вода, в тоз час се показа гореща вода... ... кората на земята не се люлееше, а скачаше; ту се повдигаше примерно на един аршин нагоре, ту падаше пак долу с неописуема чевръстина и ужасен екот. ... на джамията на „Башчешме" металният, конусообразен покрив на минарето, който от земетресението бе отхвърлен нагоре, като паднал надолу, забучил се с върха си във викалото на същото минаре...".
През XX в. най-силното земетресение в София е станало на 17 октомври 1917 г. То е имало интензивност VII-VIII степен и магнитуд М = 5,2. Земетресението нанесло значителни повреди върху сградите в София - напуквания в зидарията и мазилката, съборени комини и стени. Най-пострадалата част на София от това земетресение е кварталът между улиците „Цар Освободител", „Граф Игнатиев", „Левски" и бившата Зоологическа градина. Специалистите приемат, че разрушителният ефект на земетресението е засилен от лошите инженерно-геоложки условия за строителството в тази част на града. В резултат от земетресението се променил и дебитът на някои от минералните извори в Софийската зона. Земетресението от 17 октомври 1917 г. е последвано от по-слаби сеизмични трусове, продължили повече от година.
След това земетресение настъпва относително спокойствие в Софийската сеизмична зона, което продължава и до настоящия момент. През последните 80 години тук не са документирани силни земетресения с М>5,0.През този период са станали около 250 земетресения с магнитуд в интервала 2,0<М<4,4. Активност на слабите земетресения се наблюдава на изток по поречието на р. Искър между язовир „Искър" и подножието на Стара планина. С относително висока активност се характеризира цялата северна граница на зоната по южните склонове на Стара планина. В тази част около град Своге на 9 март 1980 г. е станало най-силното за периода между 1980 и 1998 г. земетресение в Софийската зона - с магнитуд 4,4. Сеизмичната активност е най-голяма по долината на р. Искър от извора й до южните склонове на Стара планина. Относително спокойствие се наблюдава в югозападната и западната част на котловината, където през същия период са се случили само 4 земетресения с магнитуд между 2,0 и 3,0. Епизодични сеизмични прояви има в централната част на Софийската зона, но там е локализирано едно от най-силните земетресения през разглеждания период. То е станало на 22 декември 1983 г. и е било с М = 3,6.
Сеизмичните изследвания показват, че в Софийската зона значителни разрушения могат да се очакват от земетресенията, породени от локални огнища, разположени в самата зона. Оценката на земетресенията с епицентри, разположени вън от Софийската зона, е до VII-VIII степен. Въпреки това сеизмичната опасност за София не може да се разглежда откъснато от общото прогностично сеизмично райониране за територията на страната поради съществуващата взаимовръзка между съседните земетръсни зони и тяхното влияние.
През 1978-1979 г. колектив от учени и специалисти създаде съвременни прогнозни карти на сеизмичното райониране. Важните крайни продукти от районирането са картите на сътресаемостта (очакваните сеизмични въздействия върху земната повърхност в степени по скалата Медведев-Шпонхойер-Карник) за различни периоди от 100, 1000 и 10 000 години. Тези карти са пряко ориентирани към практиката и сеизмичното инженерство. Картата на сътресаемостта за период от 1000 години е нормативна за страната в съответствие с новите „Норми за проектиране на сгради и съоръжения в сеизмични райони".
РЕЛЕФ
Релефът на земната повърхнина, върху който са разположени град София и Софийска голяма община, се отличава с подчертано разнообразие. Надморската височина се изменя от около 500 m при гр. Нови Искър до 2290 m на Черни връх. Разчленението на релефа в Софийското поле не е голямо, което е причина за наличието на удобни терени за застрояване извън ценните за земеделско ползване земи.
Релефът, върху който е разположена територията на Софийска голяма община, може да бъде поделен на следните геоморфоложки единици: котловинно дъно, планински подножия и подножни стъпала, склонове и склонови стъпала на прилежащите планински системи, билни гърбища и долинни дъна.
Дъното на котловината е заето с обширното Софийско поле. Преди около 8 млн. години то е било езеро, което се оттичало на северозапад в посока на днешната р. Морава, към тогавашното Панонско море. Преди около 1 млн. години отточният канал на северозапад е бил затлачен с наноси. Движенията на земната кора в комбинация с редица други процеси са причина езерната вода да пробие път към тогавашния Ломски (Предкарпатски) морски басейн. Това е станало чрез всичането на водите в изоставено от по-стари геоложки епохи речно корито в района на кв. „Курило" на гр. Нови Искър. Ерозионното удълбаване на това корито ускорило осушаването на Софийското езеро. Изтичането на езерото протекло на три етапа. Между тези етапи площта на езерото намалявала. Тази етапност може да се проследи на старите топографски карти, на които личат три терасни нива с различна относителна височина по направлението кв. „Лозенец" - кв. „Малашевци". Най-високата езерна тераса е известна като Лозенецка. Днес това терасно ниво е представено във вид на отделни петна в пространството от Симеоново до Иваняне. Именно тази тераса показва разположението на периферията на дъното на някогашното езеро, когато неговите води са имали максимална височина. Относителната височина на тази езерна тераса е около 40 - 50 m над съвременното долинно дъно на р. Искър. След максималната Лозенецка фаза нивото на езерото е започнало да се понижава. Фрагменти от моделираната брегова линия на тогавашното езеро се наблюдават при Лозенец, Голяма и Малка Коньовица и Слатински редут. Преди около 500 хил. години снижаването на езерното ниво спряло и за едно по-продължително време от около 300 хил. години се оформила нова подводна езерна тераса. Днес тази тераса показва разположението на границите на тогавашното езерно дъно. Терасата се намира на височина от 18 до 24 m над съвременното легло на р. Искър. Това терасно ниво най-добре се разкрива при кв. „Слатина", поради което носи името Слатинско ниво. Върху него е застроена значителна част от градската територия. Тази тераса личи добре около площад „Св. Александър Невски", в кварталите „Красно село", „Красна поляна" и около Централния затвор. На много места Слатинското терасно ниво се отделя чрез стръмен откос към следващото по-ниско ниво. Това означава, че оттичането на езерните води след втората фаза е протекло бързо, за да се установи преди около 150 хил. години на последния си стадий. Този последен стадий подсказва за малките размери на тогавашното езеро. Слатинската езерна тераса се намира на височина от 12 до 15 m над днешното легло на р. Искър и е най-широко разпространена. Върху нея е застроена основната част от довоенна София (около булевардите „Цар Освободител", „България", „Сливница"), както и кварталите „Захарна фабрика", „Модерно предградие", ниските части на жк „Люлин" и др. Това дало основание на първите геоморфолози, проучвали котловината, да нарекат тази тераса „Софийска".
Последният етап от изтичането на езерните води е протекъл преди 18-12 хил. години. От най-ниските части на тогавашното езерно дъно днес са останали малки по площ блата в поречието на р. Искър и Лесновска река (р. Стари Искър) между Кумарица и Равно поле. В резултат от осушаването и свързаната с него промяна на ерозионния базис реките, които се вливали в него, се всекли от 3 до 5 m в езерните наслаги, като са моделирали т. нар. „заливни тераси", които са акумулатори на подпочвени води.
Подножната ивица е разположена в периферията на Софийското поле, на границата с Лозенска планина, Витоша, Люлин и Стара планина. Намира се във височинния пояс между 700 и 900 m, а наклонът на релефа й е от 5 до 8°. Тази ивица е част от един добре оформен пръстен от неспоени или слабо споени скални материали с кватернерна възраст, припокриващи по-старите езерни и речно-езерни отложения. Основен фактор за формирането на подножната ивица са транспортираните и отлагани от реките наноси, върху които впоследствие реките се всекли (Кална, Драгалевска, Боянска и др.). В скалния състав на подножието участват и материали, отложени от свлачища и срутища, каквито има около Киноцентъра. Поради наличието на почви със сравнително ниски агротехнически свойства, върху подножието са изградени селата и многобройните манастири, създали средновековната Средецка Света гора.
Витошкото стъпало е част от подножието. То представлява естествено продължение на Лозенска планина, тясно свързано с Витоша. Това стъпало има хълмист релеф и е разсечено от дълбоките долини на реките Бистрица, Железнишка, Лева и Ведена. В неговия обхват са застроени Бистрица, Железница и вилните комплекси в тази част на Софийската котловина.
Витоша е планина, която внушително се издига над София. Нейната площ възлиза на 267 кв. км., като дължината й е около 20 км, а ширината й варира от 10 до 19 км. Планината има сравнително голяма средна надморска височина 1394 m (за сравнение Рила има 1487 m средна надморска височина). Витоша има 9 върха с височина над 2000 m и 14 върха с височина над 1500 m. Това е предпоставка за разнообразните природни условия, които тук се сменят бързо от подножието до високите върхове. Стръмните северни склонове, слабо изразените склонови стъпала и заравненото било й придават подчертан алпийски вид. Планината е млада по възраст. Нейното издигане над 2000 т е резултат на неколкократно проявените вертикални движения на земната кора през последните 6 7 млн. години. Въпреки че от Софийското поле планината прилича на вулкан, тя няма такъв произход. Скалите, от които е изградена, са представени от сиенит и монцонит. От тях са били изработени паветата, с които са павирани софийските улици преди „ерата" на асфалта. Големите скални струпвания от сферично огладени блокове в района на Златните мостове, Щастливеца, под Черни връх, Селимица, Янчова река, Бистрица и др. са остатъци от ледниковия период, но не са типични морени, както ги наричат туристите и софийското гражданство.
Люлин е малка планина с тясно билно гърбище и доста стръмен северен склон към Софийското поле. Широкото й планинско подножие над р. Банкя и кварталите около него е раздрано от врязаните в него планински долове, водите на които се оттичат в Банкенска река. Планината се прекъсва от Бучинския проход. През него и през Владайския проход минават най-преките връзки между София и Перник.
Лозенска планина е уникална по своя произход. На нейно място е съществувало старо езеро преди около 10 млн. години. В неговите води са били отложени наноси, примесени с растителност, които днес знаем като Чукуровски въглищен басейн. Планината е ниска - най-високият й връх е Попов дял (1226 m). Независимо от малката й надморска височина, от нея се разкрива добър изглед към Стара планина, Витоша и Рила. Билото на планината е тясно, а между издигащите се конусообразни върхове (Лалина могила, Половраг и др.) са формирани седловини с ливадна растителност.подножната ивица на планината е доста широка по обхват, като в най-високата й част се намират селата Лозен и Герман.
Плана по своята форма наподобява Витоша, но надморската й височина е с около 1000 m по-малка. Нейният релеф се отличава с широко заравнено било и много стръмни склонове, които се спускат към долината на р. Искър. Билното й равнище е слабо разчленено от притоците на реките Ведена, Планищина. Вуйна и др. Върху това равнище са застроени отделните махали на с. Плана. Между Плана и Лозенска планина е формиран красивият Панчаревски пролом с характерните за него форми, като речни прагове, скални стени, срутища, свлачища и красивият меандър „Урвич" - крепост на цар Иван Шишман.
КЛИМАТ
Климатът на София се формира под влияние на процесите, които протичат в глобалната климатична система на Земята. Специфичните черти на „Софийския" климат се определят от влиянието на три основни фактора: радиационен, циркулационен и физикогеографски.
Първостепенно значение за климата на София има количеството на слънчевата енергия, достигащо до земната повърхност. То зависи както от географската ширина, така и от режима и разпределението на облачността, от степента на замърсеност на атмосферата над града и изложението на оградните склонове на котловината.
Радиационният фактор може да бъде представен чрез радиационния баланс на земната повърхност. Приходната част на този баланс се формира от количеството на т. нар. „сумарна радиация", представляваща сума от достигащата до земната повърхност „пряка" и „разсеяна" слънчева радиация. Разходната част на радиационния баланс се формира главно от ефективното излъчване на земната повърхност. Средногодишните стойности на сумарната радиация за София са около 121 ккал/кв.см. С увеличаване на надморската височина по склоновете на Витоша количеството на сумарната радиация намалява, което се дължи на увеличаването на облачността. В годишния ход на сумарната радиация се регистрира максимум през юли и минимум през декември. През последните десетилетия е отбелязана тенденция към намаляване на стойностите на пряката радиация през летните месеци в резултат от глобалните промени в атмосферната циркулация. Замърсеният градски въздух също причинява както намаляване на пряката радиация, така и загуба на биологичноактивната ултравиолетова радиация. Средногодишната стойност на ефективното излъчване (разходната част на радиационния баланс) в София представлява около 40% от сумарната радиация. В режима на ефективното излъчване се наблюдава максимум през лятото (август) и минимум през зимата (декември и януари). Средногодишната стойност на радиационния баланс (разликата между сумарната радиация и ефективното излъчване) в града е около 47 ккал/кв.см Радиационният баланс в София е отрицателен през декември и януари, а във високите части на оградните планини - от ноември до април. Той формира основния източник на топлина за системата земна повърхност - приземен въздух, от което зависи температурата на въздуха.
Климатообразуващата роля на атмосферната циркулация се изразява в преноса на различни по произход и физични свойства (температура и влажност) въздушни маси. Поради преобладаващия западно-източен атмосферен пренос, целогодишно над София доминират въздушни маси на умерените ширини от континентален и океански произход. Тропичните (предимно през лятото) и арктичните (през зимата) въздушни маси са с относително маловажна роля, но причиняват значителни колебания в стойностите на метеорологичните елементи.
Изключително съществена е ролята на постоянно активните центрове на атмосферното налягане - т. нар. „Исландски минимум" и „Азорски максимум", които се формират над Атлантическия океан и въпреки голямата им отдалеченост от Балканския полуостров оказват безспорно влияние върху климата на България и Софийското поле. Климатичната им роля е по-категорична през топлото полугодие. Значително влияние върху климата на София имат и сезонно активните (предимно през студеното полугодие) центрове на атмосферното налягане - Средиземноморската депресия и високото налягане над Източна Европа.
Атлантическите циклони, възникващи в района на остров Исландия, оказват най-голямо въздействие върху климата на София през пролетните месеци. Чрез тях от северозапад нахлува по-хладен и неустойчив океански въздух. Максимумът на валежите през май-юни, и периодите на захлаждане се дължат на свързаните с тези циклони студени атмосферни фронтове.
Средиземноморските циклони се образуват главно през студеното полугодие над Генуезкия залив в Западното Средиземноморие. Техните атмосферни фронтове засягат в повечето случаи директно България и Софийската котловина. При движение на Средиземноморските циклони северно от България по склона на Витоша и южната половина на Софийското поле се проявява фьонов вятър. Типични са и значителните валежи по студените фронтове на Средиземноморските циклони.
Около 70 дни през годината са под прякото или косвено въздействие на Атлантическите и Средиземноморските циклони, което смекчава континенталните черти на климата в София, а съпътстващите ги ветрове и валежи намаляват негативните последици от замърсяването на атмосферния въздух в милионния град.
Антициклоните над България се формират по гребени на високо налягане на морския максимум главно през лятото и ранната есен. Динамични антициклони се проявяват след океански или континентални нахлувания от северозапад или североизток. Антициклоните, преместващи се от северозапад, се наблюдават главно през пролетта и причиняват застудявания, тъй като транспортираният от тях въздух е формиран на север в по-големи географски ширини. Антициклоните, нахлуващи предимно през зимата от североизток, причиняват резки застудявания.
Физикогеографският фактор има комплексно и разнопосочно влияние върху формирането на климата на София. Видът на подстилащата повърхнина, надморската височина на Софийското поле, изложението на склоновете и посоката на простиране на оградните планини трансформират влиянието през годината на слънчевата радиация и атмосферната циркулация.
Антропогенното въздействие върху климата на София няма аналог в България. Почти половината от площта на Софийското поле е силно изменена от стопанската дейност, което води до промени в повечето метеорологични елементи и до формиране на т. нар. „градски климат". В същото време типичният градски „релеф" на застроените територии влияе върху посоката и скоростта на ветровете.
Продължителността на слънчевото греене в София е около 2020 часа годишно, което представлява около 45% от теоретично възможното, определено според дължината на деня. Продължителността на действителното слънчево греене зависи от облачността и котловинния релеф. Тя е най-малка през декември - около 50 часа, а най-голяма - през юли и август - над 300 часа. Най-слънчев сезон е лятото, следван от пролетта и есента, а най-мрачна е зимата. През последните 30 години е отбелязана тенденция към намаляване на продължителността на слънчевото греене, която е особено добре изразена през лятото. Тя се дължи на увеличената облачност и интен зивното замърсяване на атмосферния въздух над града. В средновисоката и високата част на Витоша продължителността на слънчевото греене намалява до около 1860 часа средногодишно поради по-голямата облачност в планината.
Максимумът на атмосферното налягане в София е през октомври, а минимумът - през април. На Витоша максимумът е през юли, а минимумът - през януари. Посочените особености се дължат на различията в температурата на въздуха през студеното и топлото полугодие в Софийското поле и Витоша. В денонощния ход на налягането се регистрира минимум около 16-17 часа и максимум около 8-9 часа, което е във връзка с денонощния ход на температурата на въздуха.
Средната годишна температура на въздуха в София за периода 1956-1995 г. е 9,8 °С. Най-студен е януари (-1,3 °С), а най-топъл - юли (20,0 °С). Средногодишната температура в центъра на столицата е 10,2 ° С.
Разликите в температурите на въздуха между центъра и периферните градски територии показват наличието на „остров" на топлина в приземната част на атмосферата, което е специфична черта на градския климат. Този „топлинен остров" е особено добре изразен през последните три десетилетия.
Средните денонощни температури са отрицателни от средата на декември до средата на февруари. От второто десетдневие на юни до второто десетдневие на септември температурите са над 18 °С. Този период е типично летен за София. Характерно нарушаване на годишния ход на температурата на въздуха се отбелязва със застудяване през пролетта (типично около 24 май) и затопляне през късната есен или зимата (типичното новогодишно затопляне).
Абсолютните минимални температури се измерват най-често през януари. Средните им многогодишни стойности са около -15 °С, а най-ниската температура (-31,2 °С) е регистрирана през 1893 г. През последните две-три десетилетия се наблюдава значима тенденция към повишаване на абсолютните минимални температури.
Абсолютните максимални температури се регистрират най-често през юли и август. Техните средни многогодишни стойности са около 33 °С. Най-високата температура в София (38,8 °С) е измерена през 1916 г. Средно около 75 дни през годината са с максимална температура на въздуха над 25 °С. Около 17 дни през годината (през юли и август) имат максимални температури, по-високи от 30 °С.
С увеличаване на надморската височина по склоновете на Витоша температурата на въздуха се понижава с около 0,5 °С на всеки 100 т. На Черни връх средногодишната температура е около О °С. Средната януарска температура там е около -8,5 °С, а средната юлска е 8,5 °С. Есента е значително по-топла от пролетта (октомври 2,0 °С, април -2,0 °С), което е характерно за планинския климат у нас. Абсолютните максимални температури на Витоша са много по-ниски, отколкото в града, докато абсолютните минимални температури са по-високи (Черни връх -22,7 °С). Последното обстоятелство се обяснява с липсата на температурни инверсии на тази височина.
През половината от дните през годината в София се наблюдават приземни температурни инверсии, при които температурата на въздуха се повишава, вместо да се понижава с увеличаване на надморската височина.
Тяхното вътрешногодишно разпределение се отличава с максимум през зимата и минимум през пролетта и лятото. Инверсиите имат неблагоприятен екологичен ефект, тъй като водят до увеличаване на концентрацията на замърсителите в приземния въздушен слой, особено през студеното полугодие. Те винаги са свързани с тихо време и устойчива атмосфера. При инверсионни условия няма вертикални движения на въздуха и това предизвиква интензивно атмосферно замърсяване. „Островът" на топлина в централната градска част намалява в известна степен този негативен ефект на инверсиите, защото повишава температурата на въздуха в надземната повърхност, разрушава инверсията и създава условия за намаляване на замърсяването.
От 1951 до 1995 г. се забелязва устойчива тенденция към повишаване на температурата на въздуха, което е особено изразително през зимата и по-малко през пролетта. Същевременно през есента се наблюдава обратната картина - известно захлаждане, което е по-съществено през ноември. Причината за наблюдаваното явление трябва да се търси не само в антропогенното въздействие върху климата на София, но и в промените на атмосферната циркулация.
Абсолютната влажност на въздуха следва годишния ход на температурата и е най-голяма през лятото (юли - 15,2 mb), а най-малка през зимата (януари - 4,7 mb). Режимът на относителната влажност е противоположен на този на температурата - максимумът е през зимата (декември и януари - около 84%), а минимумът е през лятото (август - 61 %). С увеличаване на надморската височина по оградните планини абсолютната влажност намалява, а относителната се увеличава.
Максимумът на облачността в София е през зимата (декември), а най-безоблачно е лятото (август). Средният брой на ясните безоблачни дни в течение на годината е около 75, а този на мрачните дни (с плътна облачна покривка) - около 110.
Мъглите са типично явление за Софийската котловина. Броят на дните с мъгла е средно около 30 за година, като в отделни години е бил 5 - 10, а през 1914 г. дните с мъгла са били 79. Ниската промишлена североизточна част на града е характерна с най-голяма честота на мъглите. Мъглите са най-чести през студеното полугодие. „Островът" на топлина в центъра на града води до намаляване на броя на дните с мъгла в сравнение с извънградските територии. С увеличаване на надморската височина броят на дните с мъгла нараства до около 250 годишно (Черни връх).
Средногодишните валежи в града и прилежащата към него територия са около 550-600 mm. Те нарастват закономерно до около 2000 m надм. в. по склона на Витоша. По билните части на Витоша валежите са вече около 1000 mm. Различното изложение на склоновете на оградните планини спрямо потока от нахлуващ влажен въздух води до значителна пъстрота в разпределението на валежните количества. Годишният ход на валежите има ясно изразен континентален характер - зимните валежи са значително по-малко от летните. Зимните валежи в София са около 100-120 mm, а по високите части на Витоша - 200-220 mm. Февруари е месецът с най-малко валежи - в града те са около 30-40 mm, а във високата част на Витоша - 70-80 mm. През пролетта количеството на валежите нараства. В началото на пролетта (през март) то е все още малко и близко до количеството на валежите през февруари. През втората половина на пролетта валежите са повече, обикновено са краткотрайни и често придружени от гръмотевици. Нарастването на валежите през май е твърде рязко и те достигат 70-90 mm в града и околността му, а по склоновете и билните части на Витоша - 100-140 mm. Голяма част от валежите през април (отчасти и през май) на Витоша са от сняг. Летните валежи са най-големи и представляват 30-35% от годишната валежна сума. Максимумът на валежите е през юни - между 80 и 150 mm, в зависимост от различията в надморската височина и изложението на склоновете. От летните месеци август е с най-малко количество на валежите - с 30-40 mm по-малко от тези през юни. През септември количеството на валежите е около 35-75 mm, като през втората половина на есента (ноември) валежите са с 10-20 mm повече, отколкото през септември. В последните години се наблюдава добре изразена тенденция към намаляване на годишното количество на валежите, особено в оградните планини.
Типично явление за София и околностите е формирането на непостоянна снежна покривка през зимата. Средно около 50-60 са дните със снежна покривка. Първата снежна покривка се образува към края на ноември, а последната - през средата на март. За около 40% от зимите е характерно образуването на устойчива снежна покривка, като началото й е обикновено през втората половина на декември. Средната дебелина на снежната покривка е около 20 cm в края на януари и началото на февруари. В отделни години дебелината на снежната покривка достига 50-60 сm. На Витоша, в зависимост от надморската височина и изложението на склоновете, броят на дните със снежна покривка е 150-250 главно от декември до март, а в най-високата част на планината - от ноември до средата на май. Средната дебелина на покривката там през март достига 150-180 сm, а в отделни години - и 250-300 сm.
Котловинният релеф и термичните инверсии обуславят преобладаването на тихо време в София. Посоките на ветровете се влияят както от особеностите на атмосферната циркулация, така и от височината и посоката на простиране на оградните планини. Най-чести са северозападните и западните ветрове, следвани от източните ветрове. Сходна е картината на преобладаващите ветрове по склоновете на Витоша. Най-рядко духат северни и южни ветрове поради влиянието на Стара планина и Витоша. Силни ветрове (обикновено северозападни или южни) в София се наблюдават най-често през пролетга и зимата, като максималната измерена скорост е 36 m/s. Типичен за София е фьонът, чиято проява е свързана със силен до бурен южен пулсиращ вятър, съпроводен с рязко повишаване на температурата на въздуха и понижаване на атмосферната влажност. Средногодишно в София се наблюдават около 8 - 10 дни с фьонов вятър. Друг вид местен вятър, макар и с по-малка честота на проява и по-малък ареал на въздействие, е силният студен падащ вятър от типа на „бората", който е характерен за южното подножие на Стара планина. През лятото и преходните сезони по склоновете на Витоша духат т. нар. „планинско-долинни ветрове". През деня те духат от котловинното дъно към планината, а вечерта - от планината към града. Освежаващият и очистващ от замърсители на въздуха ефект на тези ветрове се чувства особено добре в южните квартали на столицата.
Територията на Софийската котловина принадлежи към умереноконтиненталната подобласт на Континентално-европейската климатична област. Според климатичната класификация на Кьопен Софийското поле има умерено влажен климат с умерено топло лято, а оградните планини - бореален. По климатичната класификация на Торнтуейт Софийското поле има сух субхумиден климат, а склоновете на планините се отличават с различни разновидности на хумидния климат. Във всички климатични класификации се отчита изразителната сезонност на климата на София. В крайна сметка климатът на София може да се дефинира като умереноконтинентален субхумиден с добре изразени годишни сезони и силно антропогенно въздействие.
ВОДИ
Софийската котловина представлява своеобразен водосборен басейн, в който се формират повърхностни и подземни (пресни и термоминерални) води. Цялата котловина се отводнява от р. Искър и нейните ветрилообразно разположени притоци - Стари Искър, Перловска, Владайска, Какач, Блато и др. Река Искър навлиза в Софийското поле при кв. „Панчарево", вие се покрай кварталите „Дружба", „Гара Искър", „Бусманци", „Враждебна" и „Кубратово" и напуска полето при гр. Нови Искър. Територия на София се пресича от по-многобройните леви притоци на р. Искър - Перловска, Владайска, Какач и Блато.
Естествените влажни зони - езера, блата и мочурища, обхващат най-големи площи покрай р. Искър и р. Стари Искър (около кв. „Гара Искър", „Враждебна", „Долни Богров", „Челопечене", „Чепинци", „Негован" и „Световрачене"). Малки заблатени площи и мочурища се намират покрай реките Симаничка, Дървенишка, Драгалевска, Суходолска, Какач и Блато. Водните обеми и площите на влажните зони намаляват, а водните екосистеми в резултат от периодично засушаване деградират.
Постоянни крайградски изкуствени басейни са яз. „Панчарево" на р. Искър (с пълен обем 6,73 млн. т3), яз. „Елешница" на р. Елешница и язовирите на р. Суходолска и р. Църна бара. Привлекателни за софиянци са парковите езера - в Борисовата градина (ез. Ариана), в Южния парк и др.
Някога най-значителните изменения в градската хидрография са настъпвали в резултат от речни прииждания и наводнения. През последното столетие тези промени се дължат на разширяването и градоустройството на урбанизираните територии. Най-силно са променени хидрографските системи на р. Искър и на вътрешноградските реки Перловска, Владайска и Суходолска. Пресушени и премахнати са Кривинският ръкав на р. Искър между кв. „Гара Искър" и кв. „Челопечене", реките Мутийска и Драганчова бара, блатата между кв. „Кубратово", „Негован", „Световрачене", „Гниляне" и др.
Река Начало Устие Дължина (км) По-големи притоци
Искър р. Прав (Рила) р. Дунав 19,4 Стари Искър, Кална, Перловска, Владайска, Какач, Блато.
Стари Искър (Лесновска) р. Лопушна (Белица) р. Искър кв. Световрачене 30,5 Макоцевска, Матица, Буховска, Ботунецка, Кремиковска, Локорска, Войняговска, Подгумерска
Кална землището на село Бистрица (Витоша) р. Искър, кв. Горубляне - Банска река
Перловска Горно блато (Витоша) р. Искър, а след коригиране се слива с река Владайска 17,8 (км) Дървеница, Слатинска, Новачница
Владайска Горно блато (Витоша) р. Искър общо устие с река Перловска 23 (км) Горнобанска и Суходолска
Какач (Банкенска) Банкенска (Люлин, под вр. Райловско градище) р. Искър, след Кубратово 15,8 (км) Шевовица, Голяма река
Блато землището на с. Опицвет (пл. Три уши) р. Искър при гр. Нови Искър 8,5 (км) Сливнишка, Белица, Църна бара, Крива река
Любопитни са спомените на софиянци за Крива река (или т. нар. Иша) - стар ръкав на р. Боянска. Тя навлизала в София откъм площад „Македония", минавала покрай Института за спешна медицинска помощ „Пирогов", по ул. „Солунска", пл. „Славейков", ул. „Левски" и ул. „Славянска" и образувала блата пред Народния театър и между ул. „Гурко" и бул. „Цар Освободител". При Орлов мост Крива река се вливала в Перловската река.
Съвременните очертания на реките са определени предимно от техните коригирани корита - на р. Стари Искър (Лесновска), Перловска след кв. „Бояна" (вкл. р. Дървенишка), Владайска след кв. „Княжево" (вкл. р. Суходолска), р. Какач след кв. „Обеля" (вкл. Църна бара) и р. Блато след кв. „Мрамор".
Произходът, режимът и потенциалните запаси на речните води отразяват специфичните природно-географски условия на Софийската котловина. В Софийското поле валежните количества са по-малко, а разходът за изпарение и инфилтрация - по-голям, в сравнение с оградните планински склонове. Значителни валежни и речни водни маси попиват в седиментите, запълващи Софийския грабен и подхранват подземните водоносни хоризон-ти. Тези специфични условия на Софийската котловина водят до намаляване на водоносността в басейна на р. Искър (в рамките на котловината тя е наполовина от тази до яз. „Панчарево"), а така също и на количеството на водните маси, получавани от нейните софийски притоци. Приточните води, които получава р. Искър между яз. „Панчарево" и гр. Нови Искър, възлизат на около 280 млн. т3 и произхождат главно от р. Стари Искър (около 130 млн. т3) и р. Блато (около 35 млн. к. м.).
Характерна особеност на Софийското поле е рязкото намаляване на подхранването на реките с повърхностни води (т.е. валежните води, които се оттичат по земната повърхност) и относителното увеличаване на подхранването на реките с подземни води. Вероятните съотношения между повърхностни ге и подземните води, подхранващи реките, са 60 : 40%.
Софийските реки имат умереноконтинентален воден режим, който се характеризира със зимно-пролетно или пролетно пълноводие (февруари или март и март-юни) от снеготопенето и дъждовете и продължително лятноесенно маловодие (юли-ноември). Водният обем през пълноводието на реките средногодишно е 55-65 %, докато през маловодието той е 16-23 % от годишните водни обеми. Най-големите средномесечни водни количества на витошките реки са през юни (около 25 %), на р. Елешница - през май (около 19 %) и на реките Банкенска, Лесновска, Какач и Блато - през март (около 12-19 % от годишните водни обеми).
До 1955 г., когато беше изграден Хидротехническият комплекс „Искър" режимът на водите на р. Искър се формираше предимно под влиянието на високопланинските условия в Рила. След това обаче водните запаси и водният режим на реката между яз. „Панчарево" и Искърския пролом се определят в най-голяма степен от режима на нейните софийски притоци. Ето защо режимът на р. Искър се отличава с пролетно пълноводие (през март - юни) и лятно-есенното маловодие (през август - октомври), подобно на повечето си притоци. При гр. Нови Искър, където реката напуска Софийското поле и навлиза в живописния Искърски пролом на Стара планина, пълноводието представлява 55-60 % , а през маловодието се оттичат само около 6-7 % от годишния воден обем.
Характерни особености в режима на реките са големите прииждания, които засягат жилищни квартали и земеделски площи, разположени покрай реките. През 1936-1955 г. на р. Искър (при гр. Нови Искър) са регистрирани 5-6 прииждания годишно, а през 1956-1980 г. само от софийските притоци-3-4. Големи наводнения са станали през 1681,1857,1859,1937,1940, 1949, 1951, 1957, 1963, 1966, 1983 г. и др. Наводнения стават и по уличната мрежа от проливните дъждове или интензивното снеготопене при запушване на отводнителни шахти.
Върху режима на реките в региона на София съществено въздействие оказват язовирите, урбанизацията (със съответната инфраструктура), индустрията и напоителните системи. Значителни хидроложки изменения са настъпили от разширяването на застроените площи и изграждането на водоснабдителните и отводнителните системи на града. Наличието на водонепроницаеми покривки от асфалт и бетон в урбанизираната територия увеличава дела на повърхностно оттичащите се валежни води и намалява техните разходи за изпарение. Изменения в хидроложките условия настъпват и поради изтичането на водни маси от повредените водопроводи, които подхранват запасите от подземни води.
Предизвиканите от човешката дейност нарушения на речния режим са най- значителни нар. Искър след яз. „Искър" и яз. „Панчарево" (след 1955 г.), на р. Лесновска и на реките, пресичащи централната градска територия.
Изкуственото регулиране на огромни водни маси (над 670 млн. к. м.) чрез яз. „Искър" и яз. „Панчарево" се отразява както върху водните запаси, така и върху режима на р. Искър в Софийското поле.
В резултат от регулирането на речния отток и интензивното водопотребление намаляват различията между пролетното пълноводие и лятноесенното маловодие. Докато при естествени условия на маловодието се падат само 6-7 %, то при антропогенизиран режим този дял нараства до 28-30 % от годишния обем.
Пресни подземни води са акумулирани в отложенията, запълващи Софийската котловина. В тях е образуван общ водоносен хоризонт с по-голяма мощност в източната част на полето (до 200-300 т), където само терасните материали в района на кв. „Казичене" достигат дебелина 50-60 m. Тук е формиран грунтов басейн със значителни водни запаси, с бавно движение на водата в него от периферията към центъра и на северозапад към изхода на р. Искър от Софийското поле. В западната част на Софийското поле водоносният хоризонт е с по-малка дебелина и по-малки водни запаси. Прослойките от глинести материали на различна дълбочина в него причиняват образуването на места на полунапорни и напорни води.
Подземните води в котловинното дъно се подхранват от валежите и от разливанията на реките при големи прииждания, а в периферията на полето - и от склоновите потоци. В района на Софийската напоителна система подземните води се подхранват и от поливните води.
Нивото на подземните води е различно. То е най-плитко в ниската заравнена част между реките Искър и Стари Искър (Лесновска) и около р. Блато (0,5-1,5 m), където и колебанията му през годината са незначителни -30-60 cm. В съседство с реките подземните води излизат на повърхността и причиняват постоянно или сезонно заблатяване. В западната част и към периферията на котловинното поле нивото на подземните води се понижава на места повече от 10 m и колебанията на водното ниво през годината се увеличават от 0,5 до 4,5 m. Влияние върху нивото на подземните води оказва водочерпенето със сондажи и наличието на кариери за добив на инертни материали. В естествени условия нивото на подземните води се повишава от есенно-зимните към пролетните месеци (март - април), а в районите с напояване - от пролетните към летните месеци, след което настъпва бавно понижение.
Общите динамични запаси на пресните подземни води в Софийското поле се оценяват на около 2 m/s и около 2/3 от тях се експлоатират. Най-значителни запаси има по терасите на р. Искър и р. Стари Искър (Лесновска), а по-малко - по терасите на р. Блато. В тези райони са изградени големи водоснабдителни системи (при кв. „Казичене", с. Лесново, кв. „Световрачене", в северозападната индустриална зона на София и др.). По-плитко разположените терасни води са най-замърсени от различни източници или от притока на замърсени речни води, с които са в хидравлична връзка. По-дълбоко разположените подземни води са по-малко замърсени и с оглед гарантиране на качеството на черпените води дълбочината на сондажите постепенно се увеличава въпреки по-малките водни запаси. С нарастването на дълбочината на водочерпене се увеличава температурата на водите, която от 10-15 °С близо до повърхността достига до 20-22 °С на дълбочина 200-300 т и преминава границата за термоминерални води.
Изключително природно богатство на София са минералните води. От проучванията се установява, че цялата Софийска котловина, с част от оградиите й планински склонове, представлява обособен хидротермален басейн с порови и пукнатинни или пукнатинно-карстови водоносни хоризонти. В тези хоризонти се съдържат значителни запаси от минерални води с различни физични свойства, химичен и газов състав в зависимост от вида, геоложката структура и дълбочината на водовместващите скали. По своя произход те представляват инфилтрационни, погребани с бавен водообмен и дълбока циркулация минерални води.
Минералните води се изливат на повърхността във вид на естествени термални извори, разположени предимно в южната част на котловината. В многобройните сондажи са разкрити редица находища на напорни субтермални, термални и горещи води. Над 20 артезиански сондажа се самоизливат в котловината.
Основните характеристики на находищата на минерални води от извори и сондажи са отразени в таблицата.
При топлите минерални извори са разположени известните балнеоложки курорти с републиканско значение - гр. Банкя, кв. „Горна баня", кв. „Овча купел", доскоро и Софийската минерална баня. Редица други се формира и като регионални центрове. Високоалкалните, слабо минерализирани води о г Банкя, Горна баня, кв. „Иваняне" и други се използват за бутилиране и производство на безалкохолни напитки. Ежедневно за пиене се използва и аналогичната по състав и свойства изобилна вода от Софийския минерален извор и от кв. „Княжево".
С хидротермалната енергия от сондажни води се отоплява оранжерийният комплекс в с. Кривина.
Термоминералните води и някои от реките са използвани от най-старите жители на София, които са изграждали водохващания, водопроводи, минерални бани и чешми, доказани при археологически разкопки и по исторически документи. Впоследствие, освен минералните води, са използвани и реките за воденици, тепавици и напояване, а градските водни площи от разливанията - за ледени пързалки. В края на миналото столетие на р. Владайска се наброявали 10-15 воденици (под кв. „Княжево", около пл. „Възраждане", кв. „Сердика" и др.) и на р. Перловска (Боянска) - около 40 воденици и тепавици. Сравнително по-разностранно и интензивно е съвременното използване на водните ресурси за водоснабдяване, енергодобив, напояване и рекреация (особено на реките Искър, Стари Искър, Боянска).
ПОЧВИ, РАСТИТЕЛНОСТ И ЖИВОТИНСКИ СВЯТ
Под влияние на разнообразието от природни фактори, в равнинната и хълмисто-планинската част на Софийската котловина са формирани 13 почвени типа. Софийското поле е заето предимно от канелени горски почви. Те са формирани върху разнообразни почвообразуващи материали (пясъчници, андезити, варовици и др.) под изключителното въздействие на широколистна горска растителност. Тези почви са разпространени до 700-800 m надм. в.
Ограничено разпространение в по-високите участъци, заети с излужени канелени горски почви, имат и канелено-подзолистите горски почви. На северния склон на Витоша, Люлин, Лозенска планина и южния склон на Стара планина, на площи със значителен наклон, са разпространени и плитки канелени горски почви. Канелените горски почви притежават редица неблагоприятни водно-физични и химични свойства. По-ограничено разпространение имат ливадно-канелените почви в ниските части на релефа. Там подпочвените води са разположени близо до повърхността и благоприят стват развитието на ливадна растителност. Въпреки високото естествено плодородие на ливадно-канелените почви, в резултат на многовековното им използване те са силно обеднели на хранителни вещества и имат влошени физични свойства, поради което се отличават със сравнително ниско плодородие.
Излужените чернозем-смолници са разпространени в същите райони, в които са разпространени и канелените горски почви. Двата почвени типа образуват една зона, но смолниците заемат по-ниските части на релефа. Те са формирани върху слабо дренирани участъци, където вследствие на по-голямото овлажнение се е развила ливадна и ливадно-блатна растителност, която е причината за формирането на дебел хумусен хоризонт. Смолниците се отличават с добро плодородие, особено в години с пролетно-лятно засушаване, поради глинестия им състав, на който се дължи по-голямата им водозадържаща способност. По терасите на реките, които протичат през Софийското поле и по някои места в подножието на оградните планини, са формирани алувиално и делувиално-ливадни почви. По състав те са песъчливо-глинести. Това са плодородни почви, при които се получават високи добиви от земеделските култури.
Ограничено разпространение източно от София имат засолените и заблатените почви. Характерно за тях е, че са силно преовлажнени почти през цялата година. Заемат най-ниските форми на релефа. Това са почви с тежък глинест механичен състав, с лош въздушен и хранителен режим и с ниско естествено плодородие. Включването им в обработваемите земи, както и на торфено-блатните почви, изисква коригиране нивото на подпочвените води и химическа мелиорация.
Най-разпространени в планинските територии са кафявите горски почви. Те са формирани изключително под въздействие на горска растителност, в условията на голямо количество валежи. Почвообразуващите материали са предимно безкарбонатни скали - гранити, пясъчници, глинести шисти, гранитогнайси. Тези почви имат лек песъчлив механичен състав и често са с плитък профил. Характерна за тях е високата филтрация и ниската водозадържаща способност. Кафявите горски почви не са подходящи за земеделско ползване.
В зоната на канелените и кафявите горски почви са разпространени рендзините (хумусно-карбонатни почви). На стръмни терени те имат плитък профил, а в равнинните територии - по-дълбок профил. Образувани са под влияние на тревиста и тревисто-горска растителност, върху почвообразуващи материали, съдържащи значително количество карбонати. Плитките почви имат много ниско плодородие и използването им изисква създаването на благоприятен хранителен режим.
Най-високите билни и склонови части на релефа, с надморска височина над 1700 - 1800 т, са покрити от планинско-ливадни почви. Тези почви са формирани под въздействие на тревна и храстовидна растителност (клек, хвойна и др.), предимно върху безкарбонатни скали. Те са с лек механичен състав, със съдържание на скелетни фрагменти и пясък. Хумусното им съдържание е високо, но хумусът е груб, съставен от не напълно минерализирани органични остатъци. Те се използват главно за ливади.
Растителна покривка. В област София-град тя е разнообразна, което се дължи главно на местните природни екологични условия и на влиянието на човешката дейност върху растителността. Както климатът, така и сложният релеф, са първостепенните природни фактори за разнообразната флора на областта.
В равнинните части на Софийската котловина, които сега са заети от селскост опански култури, има тревисти видове, като садина, белизма, луковична ливадина и др. Формациите на садината включват голям брой съпътстващи видове (често над 50), като луковична метлица, очеболец, белизма, власатка, детелина и др. В тези формации често се срещат отделни представители на дървесна и храстова растителност, които са остатъци от съществувалите някога горски и храстови съобщества.
По-често се срещат зимен дъб, цер, глог и др. Формацията на белизмата на места заема големи площи - предимно на ерозираните терени. В тази формация се включват групи или отделни дървета и храсти от дъб, драка и др. Посочените тревисти формации са възникнали вторично на мястото на съществували някога и унищожени от човека гори и храстови формации от цер, благун, космат дъб, габър, драка и др. С деградацията на горите и храстовите съобщества, тревната растителност постепенно навлиза в разредените гори и храсталаци, където се формират вторични тревни съобщества. По подножията на оградните планини в миналото са били разпространени зимен дъб, космат дъб, клен, дива круша, келяв габър и някои други дървесни видове. Тези горски видове са били съпътствани от степни и ливадно-степни тревни видове, които сега се срещат само върху най-неплодородните плитки и ерозирани почви. Над 800-900 т надм. в. е развит по-влаголюбив тип гори от зимен дъб, трепетлика, габър, а на още по-голяма височина - и от бук.
Най-ниските територии на района около реките са заети от влаголюбиви тревни видове - предимно житни, бобови и разнотревие. По-широко разпространение имат ежовата главица, бялата и червената детелина, пиперичето, ливадната метлица и др. Ограничено разпространение в някои ниски форми на релефа имат ливадно-блатната и блатната растителност. На някои места са разпространени върби и тополи, а други са засадени с акация.
Животински свят. Представен е от малко на брой видове. В естествените и изкуствените водни басейни от рибите преобладават каракудата, шаранът, бялата риба, линът и кротушката. От земноводните се срещат жълтокоремната буика, голямата водна жаба и по-рядко дъждовникът. Дребните гризачи са представени главно от обикновената полевка, а ловните бозайници - от заека.
Установено е, че над София и околностите й мигрират, гнездят или зимуват около 310 вида птици. Преобладават птици, принадлежащи към фауната на студения, умерения и субтропичния климатичен пояс на Евразия. Орнитофауната на града е доста динамична, което е свързано със сезонните миграции на птиците. Изследванията на орнитолозите показват, че над София съществува интензивен нощен полет. Идентифицирани са сива и нощна чапла, калугерица, черен бързолет, кукувица, беловежд дрозд, червеногръдка и др. От арктическите видове са установени гмуркачи, поен лебед, червеногуша, голяма и малка белочела гъска, планинска и кадифяна потапница, северен мишелов, сребрист дъждосвирец, трипръст пясъчник, сив кривоклюн, брегобегачи, водобегач, снежна овесарка. Околностите на София представляват своеобразен миграционен кръстопът и място за хранене и почивка за чайковите птици, въпреки че районът на основните им местообитания е морският бряг.
За обитаващите населените места домашни гълъби са характерни също миграции на далечни разстояния. В София се появяват птици, опръстенени в Унгария, Германия, Италия и други страни. В резултат от нарастването на София и урбанизирането на околностите й някои птици са напуснали града. Не гнезди вече в околностите черният щъркел, напуснал е централните паркове козодоят, няма го вече и водният кос. Същата съдба имат белият щъркел, качулатата чучулига, селската лястовица.
ЛАНДШАФТНО РАЗНООБРАЗИЕ И ЗАЩИТЕНИ ПРИРОДНИ ОБЕКТИ
Ландшафтно разнообразие. Ландшафтите представляват относително еднородни по произход териториални съчетания (комплекси) от взаимно свързани компоненти на природната среда (скали, релеф, климат, води, почви, растителност и животински свят). Под влияние на човешката дейност природните ландшафти са подложени на различни въздействия, поради което в тях
ирис ъстват и редица антропогенни елементи. Резултатите от ландшафтните проучвания се използват при разработването на териториално-устройствени и градоустройствени планове и проекти и при вземането на оперативни управленски решения в областта на опазването, възстановяването и рационалното използване на природните ресурси и околната среда.
Основните фактори за формирането на ландшафтната структура на територията на област София-град се обособяват в две главни групи - природни и антропогенни. От природните фактори най-голямо значение имат скалната основа, релефът и хидроклиматичните особености на района.
Важна е ролята и на почвите и биогенните компоненти на природната среда, кои то са индикатор на въздействието на останалите фактори. В групата на природните фактори се включва и сложното палеогеографско развитие на Софийската котловина през неогена и кватернера, когато са се формирали и развивали съвременните природни ландшафти.
Втората група фактори включва преките и косвените въздействия от човешката дейност и различните форми на природоползване, които оказват влияние не само върху разнообразието на ландшафтите, но и върху тяхното съвременно екологично състояние. Тези въздействия често имат негативен ефект, тъй като изменят естествения ход на природните процеси в ландшафтите. Това води до нарушаване на равновесието в екосистемите и на тяхното нормално функциониране.
Пространствената структура на ландшафтите в района на София е илюстрирана от фигурата, която е съставена предимно по данни за съвременното земеползване, получени по международния проект Рhаrе СОRINE/ЕЕА, в който участват и български учени. Резултатите от проекта са публикувани във „Рhаrе Natural Resources, Land Cover", CD-ROM, Brussel, 1997. Тези данни са актуални, понеже са резултат от дешифрирането на получени в началото на 90-те години сателитни изображения. Използвана е и информация, съдържаща се в тематични карти на отделните компоненти на природната среда. Фигурата ясно отразява проявата на височинната поясност в разпространението на природните ландшафти, която се дължи на значителните различия в надморската височина на територията на област София-град (разликата между най-високата и най-ниската точка е почти 1800 m) и свързаните с тях изменения на климата, хидроложкия режим, релефообразуващите и почвообразуващите процеси и биоекологичните условия.
В зависимост от съчетанието между факторите за ландшафтно разнообразие и проявата на височинната поясност, различните видове природни ландшафти на територията на област София-град могат да бъдат систематизирани в три основни типа - планински ландшафти, подножни ландшафти и ландшафти на котловинното дъно. В оградните планини скалната основа на ландшафтите е изградена предимно от магмени (вулкански и интрузивни) и седиментни комплекси. В зависимост от пъстрия скален субстрат, движенията на земната кора и различните физикогеографски условия протичат разнообразни релефообразуващи процеси като изветряне, ерозия и др.
Под тяхно влияние са образувани земеповърхни форми, които са специфични за оградните планини - билни заравнености, върхове-твърдици, сложни по морфология и произход склонове, склонови стъпала, всечени речни долини, свлачища, срутища и др. Обликът на планинските ландшафти се определя и от специфичните черти на планинския климат и по-голямата степен на овлажнение, които създават условия да се развива разнообразна естествена растителност върху пъстра почвена покривка. Съществуването на естествено съхранени и слабо изменени от човешката дейност ландшафти в средно- и високопланинските пояси на Витоша е основание за наличието на територии със статут на защитени природни обекти.
Билните ландшафти (1) заемат заравнените гърбища на планините, над които често се издигат уединени скални твърдици. Тези ландшафти са най-широко разпространени на Витоша (Витошкото „плато") и Плана. Поради по-голямата надморска височина, билните ландшафти на Витоша са заети с плитки и каменисти планинско-ливадни почви, покрити с разредена алпийска и субалпийска тревна растителност. Специфичен елемент на пространствената структура на ландшафтите в обхвата на „платото" са торфищата. По гърбищата на останалите оградни планини билните ландшафти са разпространени на по-малка надморска височина. Поради това почвената им покривка е представена от кафяви и канелени горски почви, покрити предимно със смесени широколистни гори.

Склоновите ландшафти (2) се отличават с най-голямо разнообразие. Причина за това са значителните наклони и разчленеността на релефа, различната експозиция на склоновите повърхнини и интензивните ерозионни процеси. ландшафтите по южния старопланински склон са с дъбово-габърови гори върху плитки канелени горски почви. Северните оградни склонове на Витоша са по-стръмни и по-дълбоко разчленени. Под влияние на мразовото изветряне във високопланинската част на Витоша се разрушава скален материал, който под действие на силата на тежестта се придвижва по стръмните склонове. Така са образувани разнообразни форми на релефа като каменни „реки" и сипейни конуси. Склоновите ландшафти по Витоша са покрити с иглолистни и смесели широколистни гори върху кафяви горски и ерозирани канелени и псевдоподзолисти почви.
Доли