Kiekvienam pakeitimui visada reikia pastangų. Bet koks pokytis neįvyks be tam tikro poveikio. Ir akivaizdus to pavyzdys yra mūsų gimtoji planeta, kuri per milijardus metų formavosi veikiama įvairių veiksnių. Svarbu ir tai, kad nuolatiniai Žemės kaitos procesai yra ne tik išorinių, bet ir vidinių jėgų, kurios slypi giliai geosferos gelmėse, rezultatas.
Ir jei po dviejų ar trijų dešimtmečių mūsų planetos išvaizda gali neatpažįstamai pasikeisti, akivaizdu, kad nebus nereikalinga suprasti procesus, kurių įtaka tai lėmė.
Keisti iš vidaus
Aukštumai ir įdubimai, nelygumai ir nelygumai, taip pat daugelis kitų žemės reljefo ypatybių – visa tai nuolat atnaujinama, griūva ir formuojasi galingų vidinių jėgų. Dažniausiai jų pasireiškimas lieka už mūsų regėjimo lauko ribų. Tačiau net ir šiuo metu Žemėje pamažu vyksta vienokie ar kitokie pokyčiai, kurie ilgainiui taps daug reikšmingesni.
Nuo tada, kai buvauSenovės romėnai ir graikai pastebėjo įvairių litosferos atkarpų pakilimą ir nuslūgimą, sukeldami visus jūrų, sausumos ir vandenynų kontūrų pokyčius. Daug metų atlikti moksliniai tyrimai naudojant įvairias technologijas ir įrenginius tai visiškai patvirtina.
Kalnų masyvų augimas
Lėtas atskirų žemės plutos dalių judėjimas veda prie jų persidengimo. Susidūrę horizontaliai judant, jų storiai išlinksta, susiglamžo ir virsta įvairaus mastelio ir statumo klostėmis. Iš viso mokslas išskiria du kalnų statybos judėjimo tipus (orogeniją):
- Sluoksnių pūtimas – formuojasi ir išgaubtos klostės (kalnų grandinės), ir įdubusios (kalnų grandinėse įdubos). Būtent nuo to kilo sulenktų kalnų pavadinimas, kurie laikui bėgant palaipsniui griūva palikdami tik pagrindą. Ant jo susidaro lygumos.
- Sluoksnių lūžimas – uolienų masės gali ne tik susmulkinti į raukšles, bet ir nutrūkti. Tokiu būdu formuojasi sulankstyti blokuoti (arba tiesiog blokuoti) kalnai: slydimai, grabenai, horstai ir kiti jų komponentai atsiranda, kai žemės plutos atkarpos vertikaliai pasislenka (aukštyn/žemyn) viena kitos atžvilgiu.
Tačiau vidinė Žemės jėga gali ne tik lygumas sutraiškyti į kalnus ir sugriauti buvusius kalvų kontūrus. Litosferos plokščių judėjimas taip pat sukelia žemės drebėjimus ir ugnikalnių išsiveržimus, kuriuos dažnai lydi didžiuliai niokojimai ir žmonių mirtys.
Kvėpavimas iš po vidurių
Sunku net įsivaizduoti, kad senovėje kiekvienam žmogui žinoma „ugnikalnio“sąvoka turėjo daug didesnę reikšmę. Iš pradžių tikroji tokio reiškinio priežastis, pagal paprotį, buvo siejama su dievų nemalonumu. Iš gelmių išsiveržę magmos srautai buvo laikomi griežta bausme iš viršaus už mirtingųjų klaidas. Katastrofiški nuostoliai dėl ugnikalnių išsiveržimų žinomi nuo mūsų eros aušros. Taip, pavyzdžiui, didingas romėnų miestas Pompėja buvo nušluotas nuo Žemės planetos veido. Planetos stiprumas tuo metu pasireiškė triuškinama dabar plačiai žinomo Vezuvijaus ugnikalnio galia. Beje, šio termino autorystė istoriškai priskirta senovės romėnams. Taigi jie vadino savo ugnies dievą.
Šiuolaikiniam žmogui ugnikalnis yra kūgio formos kalva virš plutos plyšių. Per jas magma išsiveržia į žemės paviršių, jūros ar vandenyno dugną kartu su dujomis ir uolienų fragmentais. Tokio darinio centre yra krateris (išvertus iš graikų kalbos - "dubuo"), per kurį vyksta išmetimas. Sustingusi magma virsta lava ir suformuoja paties ugnikalnio kontūrus. Tačiau net ir šio kūgio šlaituose dažnai atsiranda įtrūkimų, dėl kurių susidaro parazitiniai krateriai.
Gana dažnai išsiveržimus lydi žemės drebėjimai. Tačiau didžiausią pavojų visoms gyvoms būtybėms kelia būtent išmetimai iš Žemės žarnų. Dujos iš magmos išsiskiria labai greitai, todėl vėliau įvyksta galingi sprogimai -įprastas dalykas.
Pagal veikimo pobūdį ugnikalniai skirstomi į keletą tipų:
- Aktyvūs – tie, apie kurių paskutinį išsiveržimą yra dokumentinės informacijos. Garsiausios iš jų: Vezuvijus (Italija), Popokatepetlis (Meksika), Etna (Ispanija).
- Potencialiai aktyvūs – jie išsiveržia itin retai (kartą per kelis tūkstančius metų).
- Išnykę – ugnikalniai turi tokį statusą, o paskutiniai jų išsiveržimai nebuvo dokumentuoti.
Žemės drebėjimų poveikis
Uolienų poslinkiai dažnai sukelia greitus ir stiprius žemės plutos svyravimus. Dažniausiai tai atsitinka aukštų kalnų regione – šios vietovės nuolat formuojasi iki šiol.
Vieta, kur žemės plutos gelmėse atsiranda poslinkių, vadinama hipocentru (centru). Nuo jo sklinda bangos, kurios sukuria vibracijas. Žemės paviršiaus taškas, tiesiai po kuriuo yra židinys – epicentras. Čia pastebimi stipriausi drebėjimai. Kai jie tolsta nuo šio taško, jie palaipsniui nyksta.
Seismologijos mokslas, tiriantis žemės drebėjimų reiškinį, išskiria tris pagrindinius žemės drebėjimų tipus:
- Tektonika – pagrindinis kalnus formuojantis veiksnys. Atsiranda dėl vandenynų ir žemyninių platformų susidūrimų.
- Vulkaninis – atsiranda dėl raudonai įkaitusios lavos ir dujų srautų iš po žemės. Paprastai jie yra gana silpni, nors gali trukti keletą savaičių. Dažniausiai jie yra ugnikalnių išsiveržimų, kurie turi daug rimtesnių pasekmių, pranašai.
- nuošliauža – atsiranda dėl viršutinių žemės sluoksnių griūties, uždengiančių tuštumas.
Žemės drebėjimų stiprumas nustatomas pagal dešimties balų Richterio skalę, naudojant seismologinius instrumentus. Ir kuo didesnė bangos, kuri atsiranda žemės paviršiuje, amplitudė, tuo apčiuopiamesnė bus žala. Į silpniausius žemės drebėjimus, išmatuotus 1–4 balais, galima nekreipti dėmesio. Jie fiksuojami tik specialiais jautriais seismologiniais instrumentais. Žmonėms jie pasireiškia kaip drebantys akiniai ar šiek tiek judantys objektai. Dažniausiai jie yra visiškai nematomi akiai.
Savo ruožtu 5–7 taškų svyravimai gali sukelti įvairių, nors ir nedidelių, pažeidimų. Stipresni žemės drebėjimai jau kelia rimtą grėsmę, palieka sugriautus pastatus, beveik visiškai sunaikintą infrastruktūrą ir žmonių nuostolius.
Kasmet seismologai užregistruoja apie 500 tūkstančių žemės plutos virpesių. Laimei, žmonės iš tikrųjų jaučia tik penktadalį šio skaičiaus ir tik 1000 iš jų sukelia realią žalą.
Daugiau apie tai, kas veikia mūsų bendrus namus iš išorės
Nuolat keičiant planetos reljefą, vidinė Žemės jėga nelieka vieninteliu formuojančiu elementu. Daugybė išorinių veiksnių taip pat tiesiogiai dalyvauja šiame procese.
Suardydami daugybę nelygumų ir užpildydami požemines įdubas, jie apčiuopiamai prisideda prie nuolatinio Žemės paviršiaus kaitos proceso. Verta mokėtiAtkreipkite dėmesį, kad be tekančių vandenų, niokojančių vėjų ir gravitacijos, mes taip pat tiesiogiai veikiame savo planetą.
Pakeitė vėjas
Uolienos sunaikinamos ir virsta daugiausia dėl oro sąlygų. Tai nesukuria naujų reljefo formų, o suskaido kietas medžiagas į purią būseną.
Atvirose erdvėse, kur nėra miškų ir kitų kliūčių, smėlio ir molio dalelės vėjo pagalba gali nuslinkti didelius atstumus. Vėliau jų sankaupos sudaro eolines reljefo formas (terminas kilęs iš senovės graikų dievo Aeolo, vėjų valdovo, vardo).
Pavyzdys – smėlio kalvos. Barchanai dykumose sukuriami tik dėl vėjo veikimo. Kai kuriais atvejais jų aukštis siekia šimtus metrų.
Nusėdusios kalnų nuosėdos, susidedančios iš dulkių dalelių, gali kauptis taip pat. Jie yra pilkšvai gelsvos spalvos ir vadinami liosu.
Reikėtų atsiminti, kad judamos dideliu greičiu įvairios dalelės ne tik kaupiasi į naujus darinius, bet ir palaipsniui naikina jų kelyje sutiktą reljefą.
Yra keturi uolienų atsparumo tipai:
- Cheminė – susideda iš cheminių reakcijų tarp mineralų ir aplinkos (vandens, deguonies, anglies dioksido). Dėl to uolienos sunaikinamos, jų cheminis komponentas keičiasi toliau formuojantis naujoms.mineralai ir junginiai.
- Fizinis – sukelia mechaninį uolienų irimą veikiant keletui veiksnių. Visų pirma, fizinis atmosferos poveikis atsiranda esant dideliems temperatūros svyravimams dienos metu. Vėjai kartu su žemės drebėjimais, ugnikalnių išsiveržimais ir purvo srautais taip pat yra fizinio oro sąlygų veiksniai.
- Biologinis – vykdomas dalyvaujant gyviems organizmams, kurių veikla lemia kokybiškai naujo darinio – dirvožemio – susidarymą. Gyvūnų ir augalų įtaka pasireiškia mechaniniais procesais: uolienų traiškymas šaknimis ir kanopomis, duobių kasimas ir kt. Mikroorganizmai vaidina ypač didelį vaidmenį biologiniame dūlėjime.
- Radiacija arba saulės oras. Būdingas tokio poveikio uolienų sunaikinimo pavyzdys yra mėnulio regolitas. Be to, radiacinis oro poveikis taip pat turi įtakos trims anksčiau išvardytoms rūšims.
Visi šie oro sąlygų tipai dažnai būna derinami, derinami įvairiais variantais. Tačiau skirtingos klimato sąlygos taip pat turi įtakos žmogaus dominavimui. Pavyzdžiui, vietose, kuriose yra sausas klimatas ir aukštai kalnuotose vietovėse, dažnai atsiranda fizinių oro sąlygų. O vietovėms, kuriose yra š altas klimatas, kur temperatūra dažnai svyruoja iki 0 laipsnių Celsijaus, būdingas ne tik šalnas, bet ir ekologiškas, kartu su cheminėmis medžiagomis.
Gravitacijos efektas
Joks išorinių mūsų planetos jėgų sąrašas nebus baigtas, nepaminėjus esminės visų medžiagų sąveikoskūnai yra Žemės traukos jėga.
Daugių natūralių ir dirbtinių veiksnių sunaikintos uolienos visada juda iš aukštesnių dirvožemio vietų į žemesnes. Taip susidaro nuošliaužos ir nuošliaužos, taip pat atsiranda purvo ir nuošliaužų. Žemės gravitacinė jėga iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti kaip kažkas nematoma kitų išorinių veiksnių galingų ir pavojingų apraiškų fone. Tačiau visas jų poveikis mūsų planetos reljefui būtų tiesiog išlygintas be visuotinės gravitacijos.
Pažvelkime atidžiau į gravitacijos poveikį. Mūsų planetos sąlygomis bet kurio materialaus kūno svoris yra lygus Žemės traukos jėgai. Klasikinėje mechanikoje ši sąveika apibūdina Niutono visuotinės gravitacijos dėsnį, žinomą visiems nuo mokyklos laikų. Anot jo, sunkio jėgos F yra lygus m ir g sandaugai, kur m – objekto masė, o g – pagreitis dėl gravitacijos (visada lygus 10). Tuo pačiu metu Žemės paviršiaus gravitacijos jėga veikia visus kūnus, esančius tiek tiesiai ant jo, tiek šalia jo. Jei kūną veikia tik gravitacinė trauka (o visos kitos jėgos yra tarpusavyje subalansuotos), jis patenka į laisvą kritimą. Tačiau nepaisant viso jų idealumo, tokios sąlygos, kai jėgos, veikiančios kūną šalia Žemės paviršiaus, iš tikrųjų yra išlygintos, būdingos vakuumui. Kasdienėje realybėje tenka susidurti su visai kita situacija. Pavyzdžiui, ore krintantį objektą taip pat veikia oro pasipriešinimo dydis. Ir nors Žemės traukos jėgabus daug stipresnis, šis skrydis pagal apibrėžimą nebebus tikrai nemokamas.
Įdomu, kad gravitacijos poveikis egzistuoja ne tik mūsų planetos sąlygomis, bet ir visos mūsų saulės sistemos lygmeniu. Pavyzdžiui, kas stipriau traukia mėnulį? Žemė ar Saulė? Neturėdami astronomijos laipsnio, daugelis tikriausiai nustebs atsakymu.
Kadangi palydovo traukos jėga prie Žemės yra maždaug 2,5 karto mažesnė nei saulės! Būtų pagrįsta pagalvoti, kaip dangaus kūnas tokiu stipriu smūgiu neatplėšia Mėnulio nuo mūsų planetos? Iš tiesų, šiuo atžvilgiu vertė, lygi Žemės gravitacijos jėgai palydovo atžvilgiu, yra žymiai mažesnė už Saulės. Laimei, mokslas gali atsakyti ir į šį klausimą.
Teorinėje kosmonautikoje tokiems atvejams naudojamos kelios sąvokos:
- Kūno apimtis M1 – aplink objektą M1 esanti erdvė, kurioje objektas m juda;
- Kūnas m yra objektas, laisvai judantis objekto M1 srityje;
- M2 korpusas yra objektas, kuris trikdo šį judėjimą.
Atrodytų, kad gravitacijos jėga turėtų būti lemiama. Žemė traukia Mėnulį daug silpniau nei Saulė, tačiau yra ir kitas aspektas, kuris turi galutinį poveikį.
Esmė ta, kad M2 linkęs nutraukti gravitacinį ryšį tarp objektų m ir M1, suteikdamas jiems skirtingą pagreitį. Šio parametro reikšmė tiesiogiai priklauso nuo objektų atstumo iki M2. Tačiau skirtumas tarp pagreičių, kuriuos kūno M2 suteikia m ir M1, bus mažesnis už skirtumą tarp pagreičių m ir M1 tiesiogiai pastarojo gravitaciniame lauke. Šis niuansas yra priežastis, kodėl M2 negali atskirti m nuo M1.
Įsivaizduokime panašią situaciją su Žeme (M1), Saule (M2) ir Mėnuliu (m). Skirtumas tarp pagreičių, kuriuos Saulė sukuria Mėnulio ir Žemės atžvilgiu, yra 90 kartų mažesnis už vidutinį pagreitį, būdingą Mėnuliui Žemės veikimo sferos atžvilgiu (jo skersmuo 1 mln. km, atstumas tarp Mėnulis ir Žemė yra 0,38 milijono kilometrų). Lemiamas vaidmuo tenka ne jėgai, kuria Žemė traukia Mėnulį, o dideliam jų pagreičių skirtumui. Dėl šios priežasties Saulė gali tik deformuoti Mėnulio orbitą, bet neatplėšti jos nuo mūsų planetos.
Eime dar toliau: gravitacijos poveikis įvairiais laipsniais būdingas kitiems mūsų saulės sistemos objektams. Kokį poveikį tai daro, atsižvelgiant į tai, kad gravitacija Žemėje labai skiriasi nuo kitų planetų?
Tai turės įtakos ne tik uolienų judėjimui ir naujų reljefo formų formavimuisi, bet ir jų svoriui. Būtinai atkreipkite dėmesį, kad šį parametrą lemia traukos jėgos dydis. Jis yra tiesiogiai proporcingas nagrinėjamos planetos masei ir atvirkščiai proporcingas jos pačios spindulio kvadratui.
Jei mūsų Žemė nebūtų išlyginta ties ašigaliais ir pailgėjusi prie pusiaujo, bet kurio kūno svoris visame planetos paviršiuje būtų toks pat. Bet mes negyvename ant tobulo kamuolio, o pusiaujo spindulys yra ilgesnispoliarinis apie 21 km. Todėl to paties objekto svoris bus sunkesnis ties ašigaliais, o lengviausias ties pusiauju. Tačiau net ir šiuose dviejuose taškuose gravitacijos jėga Žemėje šiek tiek skiriasi. Nedidelį to paties objekto svorio skirtumą galima išmatuoti tik naudojant spyruoklinį balansą.
Ir visiškai kitokia situacija susiklostys kitų planetų sąlygomis. Aiškumo dėlei pažvelkime į Marsą. Raudonosios planetos masė yra 9,31 karto mažesnė už Žemės, o spindulys yra 1,88 karto mažesnis. Pirmasis veiksnys atitinkamai turėtų sumažinti Marso gravitacijos jėgą, palyginti su mūsų planeta, 9,31 karto. Tuo pačiu metu antrasis koeficientas padidina jį 3,53 karto (1,88 kvadratu). Dėl to gravitacijos jėga Marse yra maždaug trečdalis žemėje esančios jėgos (3,53: 9,31=0,38). Atitinkamai, 100 kg masės uoliena Žemėje Marse svers lygiai 38 kg.
Atsižvelgiant į tai, kokia gravitacija būdinga Žemei, vienoje eilėje ją galima palyginti tarp Urano ir Veneros (kurios gravitacija yra 0,9 karto mažesnė nei Žemės) ir Neptūno bei Jupiterio (jų gravitacija yra 1,14 ir 2,3 karto didesnė nei mūsų). atitinkamai kartus). Pastebėta, kad Plutonas turėjo mažiausią gravitacijos poveikį – 15,5 karto mažiau nei antžeminės sąlygos. Tačiau stipriausia trauka yra nukreipta į Saulę. Jis viršija mūsų 28 kartus. Kitaip tariant, 70 kg sveriantis kūnas Žemėje ten svertų iki maždaug 2 tonų.
Vanduo tekės po gulinčiu sluoksniu
Kitas svarbus reljefų kūrėjas ir kartu naikintojas yra judantis vanduo. Jos srautai judėdami sudaro plačius upių slėnius, kanjonus ir tarpeklius. Tačiau net ir nedideliais kiekiaislėtai judėdami jie gali suformuoti daubų sijos reljefą lygumų vietoje.
Išmušimas per bet kokias kliūtis nėra vienintelė srovių įtakos pusė. Ši išorinė jėga taip pat veikia kaip uolienų fragmentų pernešėjas. Taip formuojasi įvairūs reljefo dariniai (pavyzdžiui, plokščios lygumos ir išaugos palei upes).
Tekančio vandens įtaka ypač paveikia lengvai tirpias uolienas (kalkakmenis, kreidą, gipsą, akmens druską), esančias netoli žemės. Upės pamažu pašalina juos iš savo kelio, veržiasi į žemės vidaus gelmes. Šis reiškinys vadinamas karstu, dėl kurio susidaro naujos reljefo formos. Urvai ir piltuvėliai, stalaktitai ir stalagmitai, bedugnės ir požeminiai rezervuarai – visa tai ilgos ir galingos vandens masių veiklos rezultatas.
Ledo faktorius
Kartu su tekančiais vandenimis ledynai ne mažiau dalyvauja naikinant, pernešant ir nusodinant uolienas. Taip kurdami naujas reljefo formas, jos išlygina uolienas, formuoja dėmėtas kalvas, kalnagūbrius ir duburius. Pastarieji dažnai būna pripildyti vandens ir virsta ledyniniais ežerais.
Uolienų naikinimas dėl ledynų vadinamas eksaracijomis (ledynų erozija). Įsiskverbdamas į upių slėnius, ledas stipriai spaudžia jų vagas ir sienas. Pabirusios dalelės yra nuplėštos, kai kurios iš jų užšąla ir taip prisideda prie dugno gylio sienelių išsiplėtimo. Dėl to upių slėniai įgauna formąmažiausias pasipriešinimas ledo judėjimui yra lovio formos profilis. Arba, remiantis moksliniu pavadinimu, ledynų loviai.
Ledynų tirpimas prisideda prie sandros – plokščių darinių, susidedančių iš užšalusiame vandenyje susikaupusių smėlio dalelių, susidarymo.
Mes esame išorinė Žemės jėga
Atsižvelgiant į Žemėje veikiančias vidines jėgas ir išorinius veiksnius, pats laikas paminėti tave ir mane – tuos, kurie jau daugiau nei dešimtmetį atneša milžiniškų pokyčių planetos gyvenime.
Visos žmogaus sukurtos reljefo formos vadinamos antropogeninėmis (iš graikų anthropos – žmogus, genesisum – kilmė, o lot. faktorius – verslas). Šiandien liūto dalis tokio pobūdžio veiklos vykdoma naudojant šiuolaikines technologijas. Be to, nauji pokyčiai, moksliniai tyrimai ir įspūdinga finansinė parama iš privačių / viešųjų š altinių užtikrina greitą jos plėtrą. O tai, savo ruožtu, nuolat skatina žmogaus antropogeninės įtakos tempą.
Lygumos ypač paveikiamos pokyčių. Ši sritis visada buvo gyvenvietės, namų statybos ir infrastruktūros prioritetas. Be to, pylimų statymo ir dirbtinio reljefo lyginimo praktika tapo visiškai įprasta.
Aplinka taip pat keičiasi dėl kasybos. Technologijų pagalba žmonės kasa didžiulius karjeras, gręžia kasyklas, pylimus atlieka uolienų sąvartynų vietose.
Dažnai veiklos mastasžmogaus poveikis yra panašus į natūralių procesų įtaką. Pavyzdžiui, šiuolaikinė technologijų pažanga suteikia mums galimybę sukurti didžiulius kanalus. Be to, per daug trumpesnį laiką, palyginti su panašiu upių slėnių susidarymu vandens srautu.
Reljefo sunaikinimo procesus, vadinamus erozija, labai apsunkina žmogaus veikla. Visų pirma, neigiamai veikia dirvožemis. Tai palengvina šlaitų arimas, didmeninis miško kirtimas, besaikis galvijų ganymas, kelių dangų klojimas. Eroziją dar labiau sustiprina didėjantys statybų tempai (ypač statant gyvenamuosius namus, kuriems reikia papildomų darbų, pvz., įžeminimo, matuojant žemės atsparumą).
Praėjęs šimtmetis buvo pažymėtas maždaug trečdalio pasaulyje dirbamos žemės erozija. Šie procesai didžiausiu mastu vyko didelėse Rusijos, JAV, Kinijos ir Indijos žemės ūkio srityse. Laimei, žemės erozijos problema aktyviai sprendžiama tarptautiniu lygiu. Tačiau didžiausią indėlį mažinant ardomąjį poveikį dirvožemiui ir atkuriant anksčiau sunaikintas teritorijas prisidės moksliniai tyrimai, naujos technologijos ir kompetentingi žmonių pritaikymo metodai.
