Всяка промяна винаги изисква известно усилие. Никаква промяна няма да се случи без някакво въздействие. И очевиден пример за това е нашата родна планета, която се е формирала под влиянието на различни фактори в продължение на милиарди години. Важно е също така, че постоянните процеси на промяна на Земята са резултат не само от външни сили, но и от вътрешни, тези, които са скрити дълбоко в недрата на геосферата.
И ако след две-три десетилетия външният вид на нашата планета може да се промени до неузнаваемост, тогава очевидно няма да е излишно да разберем процесите, чието влияние е довело до това.
Промяна отвътре
Височини и вдлъбнатини, неравности и грапавини, както и много други характеристики на земния релеф - всичко това непрекъснато се актуализира, срутва и се формира от мощни вътрешни сили. Най-често проявата им остава извън нашето полезрение. Въпреки това, дори точно в този момент Земята постепенно претърпява една или друга промяна, която в дългосрочен план ще стане много по-значителна.
Още откакто бяхДревните римляни и гърци са забелязали издигането и потъването на различни участъци от литосферата, причинявайки всички промени в очертанията на моретата, сушата и океаните. Много години научни изследвания, използващи различни технологии и устройства, напълно потвърждават това.
Растеж на планински вериги
Бавното движение на отделни участъци от земната кора постепенно води до тяхното припокриване. Сблъсквайки се в хоризонтално движение, техните дебелини се огъват, мачкат и трансформират в гънки с различен мащаб и стръмност. Като цяло науката разграничава два вида планински движения (орогенез):
- Издухване на пластове - образува както изпъкнали гънки (планински вериги), така и вдлъбнати (вдлъбнатини в планински вериги). От това идва и името на сгънатите планини, които постепенно се срутват с времето, оставяйки след себе си само основата. Върху него се образуват равнини.
- Счупване на пластовете - скалните маси могат не само да бъдат смачкани на гънки, но и да бъдат подложени на разломи. По този начин се образуват нагънати блокови (или просто блокови) планини: плъзгачи, грабени, хорстове и други техни компоненти възникват, когато участъците от земната кора са вертикално изместени (нагоре/надолу) една спрямо друга.
Но вътрешната сила на Земята е способна не само да смаже равнините в планини и да унищожи някогашните очертания на хълмове. Движенията на литосферните плочи също генерират земетресения и вулканични изригвания, които често са придружени от чудовищни опустошения и човешки смъртни случаи.
Дишане изпод червата
Трудно е дори да си представим, че понятието "вулкан", познато на всеки човек в древни времена, е имало много по-страшно значение. Отначало истинската причина за подобно явление, според обичая, беше свързана с немилостта на боговете. Потоците от магма, изригнали от дълбините, се смятали за тежко наказание свише за грешките на смъртните. Катастрофичните загуби поради вулканични изригвания са известни още от зората на нашата ера. Така например величественият римски град Помпей е изтрит от лицето на планетата Земя. Силата на планетата в този момент се прояви от смазващата сила на широко известния днес вулкан Везувий. Между другото, авторството на този термин исторически се приписва на древните римляни. Така те нарекли своя бог на огъня.
За съвременния човек вулканът е конусообразен хълм над пукнатини в кората. Чрез тях магмата изригва на повърхността на земята, морското или океанското дъно, заедно с газове и скални фрагменти. В центъра на такава формация има кратер (в превод от гръцки - "купа"), през който се извършва изхвърлянето. Когато се втвърди, магмата се превръща в лава и образува очертанията на самия вулкан. Въпреки това, дори по склоновете на този конус често се появяват пукнатини, като по този начин се образуват паразитни кратери.
Доста често изригванията са придружени от земетресения. Но най-голямата опасност за всички живи същества са именно емисиите от недрата на Земята. Отделянето на газове от магмата става изключително бързо, така че впоследствие мощни експлозии -обичайно.
По вид на действие вулканите се делят на няколко типа:
- Активни - тези за последното изригване, за които има документална информация. Най-известните сред тях: Везувий (Италия), Попокатепетл (Мексико), Етна (Испания).
- Потенциално активни - изригват изключително рядко (веднъж на няколко хиляди години).
- Изчезнали - вулканите имат този статус, последните изригвания на които не са документирани.
Въздействието на земетресенията
Разместванията на скалите често провокират бързи и силни колебания на земната кора. Най-често това се случва в района на високите планини - тези области продължават непрекъснато да се формират и до днес.
Мястото, където възникват измествания в дълбините на земната кора, се нарича хипоцентър (център). От него се разпространяват вълни, които създават вибрации. Точката на повърхността на земята, точно под която се намира фокусът - епицентърът. Тук се наблюдават най-силните трусове. Докато се отдалечават от тази точка, те постепенно изчезват.
Науката сеизмология, която изучава феномена на земетресенията, разграничава три основни типа земетресения:
- Тектоника - основният планообразуващ фактор. Възниква в резултат на сблъсъци между океански и континентални платформи.
- Вулканични - възникват в резултат на потоци нажежена лава и газове изпод земните недра. Обикновено те са доста слаби, въпреки че могат да продължат няколко седмици. Най-често те са предвестници на вулканични изригвания, което е изпълнено с много по-сериозни последици.
- свлачище - възниква в резултат на срутване на горните слоеве на земята, покриващи празнини.
Силността на земетресенията се определя по десетобалната скала на Рихтер с помощта на сеизмологични инструменти. И колкото по-голяма е амплитудата на вълната, която се появява на земната повърхност, толкова по-осезаеми ще бъдат щетите. Най-слабите земетресения, измерени на 1-4 бала, могат да бъдат игнорирани. Те се записват само със специални чувствителни сеизмологични инструменти. За хората те се проявяват като максимум под формата на треперещи очила или леко движещи се предмети. В по-голямата си част те са напълно невидими за окото.
От своя страна, колебанията от 5-7 точки могат да доведат до различни щети, макар и незначителни. По-силните земетресения вече са сериозна заплаха, оставяйки след себе си разрушени сгради, почти напълно разрушена инфраструктура и човешки загуби.
Всяка година сеизмолозите регистрират около 500 хиляди вибрации на земната кора. За щастие само една пета от това число всъщност се усеща от хората и само 1000 от тях причиняват реални щети.
Още за това какво засяга нашия общ дом отвън
Непрекъснато променяйки релефа на планетата, вътрешната сила на Земята не остава единственият формиращ елемент. Много външни фактори също участват пряко в този процес.
Разрушавайки многобройни неравности и запълвайки подземни депресии, те дават осезаем принос за процеса на непрекъснато изменение на земната повърхност. Струва си да се платиМоля, имайте предвид, че освен течащи води, опустошителни ветрове и действието на гравитацията, ние също влияем пряко на нашата собствена планета.
Променено от вятъра
Разрушаването и трансформацията на скалите се извършва главно под въздействието на атмосферните влияния. Той не създава нови релефни форми, а разгражда твърдите материали в ронливо състояние.
В открити пространства, където няма гори и други препятствия, пясъчните и глинестите частици могат да се движат на значителни разстояния с помощта на ветровете. Впоследствие техните натрупвания образуват еолийски релефни форми (терминът идва от името на древногръцкия бог Еол, господарят на ветровете).
Пример - пясъчни хълмове. Барчаните в пустините се създават изключително от действието на вятъра. В някои случаи височината им достига стотици метри.
По същия начин могат да се натрупват седиментни планински отлагания, състоящи се от прашни частици. Те са сиво-жълти на цвят и се наричат льос.
Трябва да се помни, че, движейки се с висока скорост, различни частици не само се натрупват в нови образувания, но и постепенно разрушават срещаното облекчение по пътя си.
Има четири вида изветряне на скалите:
- Химически - състои се в химични реакции между минералите и околната среда (вода, кислород, въглероден диоксид). В резултат на това скалите се разрушават, химическият им компонент претърпява промени с по-нататъшното образуване на нови.минерали и съединения.
- Физически - причинява механично разпадане на скалите под въздействието на редица фактори. На първо място, физическото изветряне настъпва със значителни температурни колебания през деня. Ветровете, заедно със земетресения, вулканични изригвания и кални потоци също са фактори за физическото изветряне.
- Биологичен - осъществява се с участието на живи организми, чиято дейност води до създаването на качествено ново образувание - почвата. Влиянието на животните и растенията се проявява в механични процеси: раздробяване на скали с корени и копита, изкопаване на дупки и др. Микроорганизмите играят особено голяма роля в биологичното изветряне.
- Радиация или слънчево изветряне. Характерен пример за разрушаване на скали при такова въздействие е лунният реголит. Заедно с това радиационното изветряне засяга и горепосочените три вида.
Всички тези видове изветряне често се появяват в комбинация, комбинирани в различни вариации. Различните климатични условия обаче също влияят на нечие доминиране. Например на места със сух климат и във високите планински райони често се случва физическо изветряне. А за райони със студен климат, където температурите често се колебаят до 0 градуса по Целзий, е характерно не само замръзване, но и органично, съчетано с химикали.
Ефект на гравитацията
Нито един списък на външните сили на нашата планета няма да бъде пълен, без да се споменава фундаменталното взаимодействие на целия материалтелата е гравитационната сила на Земята.
Разрушени от множество естествени и изкуствени фактори, скалите винаги са обект на движение от издигнати участъци на почвата към по-ниски. Така се генерират свлачища и сипеи, се получават и кални потоци и свлачища. Гравитационната сила на Земята на пръв поглед може да изглежда като нещо невидимо на фона на мощни и опасни прояви на други външни фактори. Въпреки това, цялото им въздействие върху релефа на нашата планета просто ще бъде изравнено без универсална гравитация.
Нека разгледаме по-отблизо ефектите на гравитацията. В условията на нашата планета теглото на всяко материално тяло е равно на силата на гравитацията на Земята. В класическата механика това взаимодействие описва закона на Нютон за универсалното притегляне, познат на всички от училище. Според него F на гравитацията е равно на произведението на m и g, където m е масата на обекта, а g е ускорението, дължащо се на гравитацията (винаги равно на 10). В същото време силата на гравитацията на земната повърхност засяга всички тела, разположени както директно върху нея, така и близо до нея. Ако тялото е засегнато изключително от гравитационно привличане (и всички други сили са взаимно балансирани), то е обект на свободно падане. Но въпреки цялата им идеалност, такива условия, при които силите, действащи върху тялото близо до земната повърхност, всъщност са изравнени, са характерни за вакуума. В ежедневната реалност трябва да се сблъскате с напълно различна ситуация. Например падащ обект във въздуха също се влияе от количеството въздушно съпротивление. И въпреки че силата на гравитацията на Земятаще бъде много по-силен, този полет вече няма да е наистина безплатен по дефиниция.
Интересно е, че ефектът на гравитацията съществува не само в условията на нашата планета, но и на нивото на нашата слънчева система като цяло. Например, какво привлича луната по-силно? Земята или Слънцето? Без диплома по астрономия мнозина вероятно ще бъдат изненадани от отговора.
Защото силата на привличане на спътника от Земята е около 2,5 пъти по-малка от тази на слънцето! Би било разумно да се замислим как небесното тяло не откъсва Луната от нашата планета с толкова силно въздействие? Всъщност в това отношение стойността, която е равна на силата на гравитацията на Земята спрямо спътника, е значително по-ниска от тази на Слънцето. За щастие науката може да отговори и на този въпрос.
Теоретичната космонавтика използва няколко концепции за такива случаи:
- Обхват на тялото M1 - околното пространство около обекта M1, в което се движи обектът m;
- Тялото m е обект, който се движи свободно в обхвата на обекта M1;
- Тялото M2 е обект, който нарушава това движение.
Изглежда, че гравитационната сила трябва да бъде решаваща. Земята привлича Луната много по-слабо от Слънцето, но има друг аспект, който има краен ефект.
Цялата работа е, че M2 има тенденция да прекъсне гравитационната връзка между обекти m и M1, като ги придава с различни ускорения. Стойността на този параметър директно зависи от разстоянието на обектите до M2. Въпреки това, разликата между ускоренията, дадени от тялото M2 върху m и M1, ще бъде по-малка от разликата между ускоренията m и M1 директно в гравитационното поле на последното. Този нюанс е причината M2 да не може да отдели m от M1.
Нека си представим подобна ситуация със Земята (M1), Слънцето (M2) и Луната (m). Разликата между ускоренията, които Слънцето създава спрямо Луната и Земята, е 90 пъти по-малко от средното ускорение, което е характерно за Луната спрямо земната сфера на действие (диаметърът му е 1 милион км, разстоянието между Луната и Земята са 0,38 милиона километра). Решаваща роля играе не силата, с която Земята привлича Луната, а голямата разлика в ускоренията между тях. Благодарение на това Слънцето може само да деформира орбитата на Луната, но не и да я откъсне от нашата планета.
Нека отидем още по-далеч: ефектът на гравитацията е в различна степен характерен за други обекти в нашата слънчева система. Какъв ефект има това, като се има предвид, че гравитацията на Земята е значително по-различна от другите планети?
Това ще се отрази не само на движението на скалите и образуването на нови форми на релефа, но и на тяхното тегло. Не забравяйте да отбележите, че този параметър се определя от величината на силата на привличане. Тя е право пропорционална на масата на въпросната планета и обратно пропорционална на квадрата на собствения й радиус.
Ако нашата Земя не беше сплескана на полюсите и не беше издължена близо до екватора, теглото на всяко тяло по цялата повърхност на планетата щеше да бъде същото. Но ние не живеем на перфектна топка, а екваториалният радиус е по-дълъгполярни около 21 км. Следователно теглото на един и същи обект ще бъде по-тежко на полюсите и най-леко на екватора. Но дори в тези две точки силата на гравитацията на Земята се различава леко. Малката разлика в теглото на един и същ обект може да бъде измерена само с пружинна везна.
И съвсем различна ситуация ще се развие в условията на други планети. За по-голяма яснота, нека разгледаме Марс. Масата на червената планета е 9,31 пъти по-малка от Земята, а радиусът е 1,88 пъти по-малък. Първият фактор, съответно, трябва да намали силата на гравитацията на Марс в сравнение с нашата планета с 9,31 пъти. В същото време вторият фактор го увеличава с 3,53 пъти (1,88 на квадрат). В резултат на това силата на гравитацията на Марс е около една трета от тази на Земята (3,53: 9,31=0,38). Съответно, скала с маса от 100 кг на Земята ще тежи точно 38 кг на Марс.
Като се има предвид каква гравитация е присъща на Земята, тя може да се сравни в един ред между Уран и Венера (чиято гравитация е 0,9 пъти по-малка от тази на Земята) и Нептун и Юпитер (тяната им е по-голяма от нашата с 1,14 и 2,3 пъти, съответно). Забелязано е, че Плутон има най-малък ефект на гравитацията - 15,5 пъти по-слаб от земните условия. Но най-силното привличане е фиксирано към Слънцето. Той надминава нашия с 28 пъти. С други думи, тяло с тегло 70 кг на Земята би тежало до приблизително 2 тона там.
Водата ще тече под лежащия слой
Друг важен създател и същевременно разрушител на релефи е движещата се вода. Потоците му образуват с движението си широки речни долини, каньони и клисури. Въпреки това, дори и в малки количествакогато се движат бавно, те са в състояние да образуват релеф от дерета на мястото на равнините.
Пробиването на пътя си през всякакви препятствия не е единствената страна на влиянието на теченията. Тази външна сила действа и като транспортьор на скални фрагменти. Така се образуват различни релефни образувания (например плоски равнини и израстъци покрай реките).
По-специално, влиянието на течащата вода засяга лесно разтворими скали (варовик, креда, гипс, каменна сол), разположени в близост до сушата. Реките постепенно ги отстраняват от пътя им, нахлувайки в дълбините на земните недра. Това явление се нарича карст, в резултат на което се образуват нови форми на релефа. Пещери и фунии, сталактити и сталагмити, пропасти и подземни резервоари - всичко това е резултат от продължителна и мощна дейност на водни маси.
Ice Factor
Наред с течащите води, ледниците участват не по-малко в разрушаването, транспортирането и отлагането на скали. Така създавайки нови форми на релефа, те изглаждат скалите, образуват оцветени хълмове, хребети и котловини. Последните често се пълнят с вода, превръщайки се в ледникови езера.
Разрушаването на скалите с помощта на ледници се нарича ексарация (ледникова ерозия). При проникване в речните долини ледът излага техните корита и стени на силен натиск. Свободните частици се откъсват, някои от тях замръзват и по този начин допринасят за разширяването на стените на дълбочината на дъното. В резултат на това речните долини приемат формата нанай-малкото съпротивление за придвижване на леда е коритообразният профил. Или, според научното им име, ледникови корита.
Топяването на ледниците допринася за създаването на сандра - плоски образувания, състоящи се от частици пясък, натрупани в замръзнала вода.
Ние сме външната сила на Земята
Като се имат предвид вътрешните сили, действащи на Земята, и външните фактори, е време да споменем вас и мен – онези, които внасят огромни промени в живота на планетата повече от десетилетие.
Всички форми на релефа, създадени от човека, се наричат антропогенни (от гръцки anthropos - човек, genesisum - произход и латински factor - бизнес). Днес лъвският дял от този вид дейност се извършва с помощта на съвременни технологии. Освен това нови разработки, изследвания и впечатляваща финансова подкрепа от частни/публични източници гарантират бързото му развитие. А това от своя страна непрекъснато стимулира увеличаването на темповете на човешкото антропогенно влияние.
Равнините са особено засегнати от промените. Този район винаги е бил приоритет за заселване, строителство на къщи и инфраструктура. Освен това практиката на изграждане на насипи и изкуствено нивелиране на терена стана напълно обичайна.
Околната среда също се променя за целите на копаене. С помощта на технологиите хората копаят огромни кариери, пробиват мини и правят насипи на местата на сметища за отпадъчни скали.
Често мащаб на дейностчовешките са сравними с влиянието на природните процеси. Например, съвременният технологичен напредък ни дава възможността да създаваме огромни канали. Освен това за много по-кратко време, в сравнение с подобно образуване на речни долини от потока на водата.
Процесите на разрушаване на релефа, наречени ерозия, се влошават значително от човешката дейност. На първо място, почвата е негативно засегната. Това се улеснява от разораването на склонове, обезлесяването на едро, неумерената паша на добитъка и полагането на пътни настилки. Ерозията се задълбочава допълнително от нарастващия темп на строителство (особено за строителството на жилищни сгради, които изискват допълнителна работа, като например заземяване, което измерва съпротивлението на земята).
Миналият век беше белязан от ерозията на около една трета от обработваемата земя в света. Тези процеси се развиват в най-голям мащаб в големите земеделски райони на Русия, САЩ, Китай и Индия. За щастие проблемът с ерозията на земята се разглежда активно на международно ниво. Основният принос за намаляване на разрушителното въздействие върху почвата и пресъздаването на по-рано унищожени площи обаче ще имат научни изследвания, нови технологии и компетентни методи за тяхното приложение от хората.
