Katras izmaiņas vienmēr prasa zināmas pūles. Jebkuras izmaiņas nenotiks bez ietekmes. Un acīmredzams piemērs tam ir mūsu mājas planēta, kas veidojusies dažādu faktoru ietekmē miljardos gadu. Svarīgi ir arī tas, ka pastāvīgie Zemes izmaiņu procesi ir ne tikai ārējo spēku, bet arī iekšējo spēku rezultāts, tie, kas slēpjas dziļi ģeosfēras iekšienē.
Un, ja pēc divām vai trim desmitgadēm mūsu planētas izskats var mainīties līdz nepazīšanai, tad acīmredzot nebūs lieki izprast procesus, kuru ietekme pie tā noveda.
Mainīt no iekšpuses
Augstiumi un ieplakas, nelīdzenumi un nelīdzenumi, kā arī daudzas citas zemes reljefa iezīmes - tas viss tiek nemitīgi atjaunināts, sabrūk un veidojas spēcīgu iekšējo spēku ietekmē. Visbiežāk to izpausme paliek ārpus mūsu redzes lauka. Taču arī šobrīd Zeme pamazām piedzīvo vienas vai citas pārmaiņas, kas ilgtermiņā kļūs daudz būtiskākas.
Kopš es bijuSenie romieši un grieķi pamanīja dažādu litosfēras posmu pacelšanos un nogrimšanu, izraisot visas izmaiņas jūru, sauszemes un okeānu aprisēs. Daudzu gadu zinātniskie pētījumi, izmantojot dažādas tehnoloģijas un ierīces, to pilnībā apstiprina.
Kalnu grēdu pieaugums
Lēna atsevišķu zemes garozas posmu kustība pakāpeniski noved pie to pārklāšanās. Saduroties horizontālā kustībā, to biezumi izliecas, saburzās un pārvēršas dažāda mēroga un stāvuma krokās. Kopumā zinātne izšķir divu veidu kalnu veidošanas kustības (orogeniju):
- Slāņu izpūšana - veido gan izliektas krokas (kalnu grēdas), gan ieliektas (kalnu grēdās ieplakas). Tieši no tā cēlies salocīto kalnu nosaukums, kas laika gaitā pamazām sabrūk, aiz sevis atstājot tikai pamatni. Uz tā veidojas līdzenumi.
- Slāņu lūzums - iežu masas var ne tikai saspiesties krokās, bet arī tikt pakļautas defektiem. Tādā veidā veidojas salocīti blokaini (vai vienkārši blokaini) kalni: zemes garozas posmiem vertikāli pārvietojoties (augšup/nolaižot leju) vienam pret otru, rodas sliedes, grabens, horsti un citas to sastāvdaļas.
Bet Zemes iekšējais spēks spēj ne tikai saspiest līdzenumus kalnos un iznīcināt agrākās pauguru aprises. Litosfēras plākšņu kustības izraisa arī zemestrīces un vulkānu izvirdumus, ko bieži pavada milzīgi postījumi un cilvēku nāve.
Elpošana no zarnām
Grūti pat iedomāties, ka jēdzienam "vulkāns", kas senos laikos bija pazīstams ikvienam cilvēkam, bija daudz šausmīgāka nozīme. Sākumā šādas parādības patiesais iemesls saskaņā ar paražu bija saistīts ar dievu nelabvēlību. Magmas plūsmas, kas izplūda no dzīlēm, tika uzskatītas par bargu sodu no augšas par mirstīgo vainām. Katastrofālie zaudējumi vulkānu izvirdumu dēļ ir zināmi kopš mūsu ēras rītausmas. Tā, piemēram, majestātiskā romiešu pilsēta Pompeja tika noslaucīta no planētas Zeme. Planētas spēks tajā brīdī izpaudās ar šobrīd plaši pazīstamā Vezuva vulkāna graujošo spēku. Starp citu, šī termina autorība vēsturiski ir piešķirta senajiem romiešiem. Tāpēc viņi sauca savu uguns dievu.
Mūsdienu cilvēkam vulkāns ir konusa formas paugurs virs garozas plaisām. Caur tiem magma izplūst līdz zemes virsmai, jūras vai okeāna dibenam kopā ar gāzēm un iežu fragmentiem. Šāda veidojuma centrā atrodas krāteris (tulkojumā no grieķu valodas - "bļoda"), caur kuru notiek izmešana. Sacietējot, magma pārvēršas lavā un veido paša vulkāna aprises. Tomēr pat šī konusa nogāzēs bieži parādās plaisas, tādējādi veidojot parazītu krāterus.
Diezgan bieži izvirdumus pavada zemestrīces. Bet vislielākās briesmas visām dzīvajām būtnēm ir tieši emisijas no Zemes zarnām. Gāzu izdalīšanās no magmas notiek ārkārtīgi ātri, tāpēc pēc tam notiek spēcīgi sprādzieni -parasta lieta.
Pēc darbības veida vulkānus iedala vairākos veidos:
- Aktīvie - tie, par kuru pēdējo izvirdumu ir dokumentāla informācija. Slavenākie no tiem: Vezuvs (Itālija), Popokatepetla (Meksika), Etna (Spānija).
- Potenciāli aktīvi - tie izvirst ārkārtīgi reti (reizi vairākos tūkstošos gados).
- Izmiris - šāds statuss ir vulkāniem, kuru pēdējie izvirdumi nav dokumentēti.
Zemestrīču ietekme
Akmeņu nobīdes bieži izraisa straujas un spēcīgas zemes garozas svārstības. Visbiežāk tas notiek augstu kalnu apvidū – šie apgabali turpina nepārtraukti veidoties līdz pat mūsdienām.
Vietu, kur zemes garozas dziļumos rodas nobīdes, sauc par hipocentru (centru). No tā izplatās viļņi, kas rada vibrācijas. Punkts uz zemes virsmas, tieši zem kura atrodas fokuss – epicentrs. Šeit tiek novēroti spēcīgākie trīces. Tām attālinoties no šī punkta, tās pakāpeniski izgaist.
Seismoloģijas zinātne, kas pēta zemestrīču fenomenu, izšķir trīs galvenos zemestrīču veidus:
- Tektonika – galvenais kalnu veidošanās faktors. Rodas okeāna un kontinentālo platformu sadursmju rezultātā.
- Vulkānisks - rodas sarkani karstas lavas un gāzu plūsmu rezultātā no zemes iekšpuses. Parasti tie ir diezgan vāji, lai gan tie var ilgt vairākas nedēļas. Visbiežāk tie ir vulkānu izvirdumu priekšvēstneši, kas ir pilns ar daudz nopietnākām sekām.
- zemes nogruvums - rodas zemes virsējo slāņu sabrukšanas rezultātā, aizsedzot tukšumus.
Zemestrīču stiprumu nosaka pēc desmit ballu Rihtera skalas, izmantojot seismoloģiskos instrumentus. Un jo lielāka ir viļņa amplitūda, kas rodas uz zemes virsmas, jo taustāmāks būs bojājums. Vājākās zemestrīces, kas mērītas 1-4 ballēs, var ignorēt. Tos fiksē tikai īpaši jutīgi seismoloģiskie instrumenti. Cilvēkiem tie izpaužas kā maksimums trīcošu briļļu vai nedaudz kustīgu priekšmetu veidā. Lielākoties tie ir acīm pilnīgi neredzami.
Savukārt 5-7 punktu svārstības var novest pie dažādiem bojājumiem, kaut arī nenozīmīgiem. Spēcīgākas zemestrīces jau ir nopietns drauds, atstājot aiz sevis iznīcinātas ēkas, gandrīz pilnībā iznīcinātu infrastruktūru un cilvēku zaudējumus.
Katru gadu seismologi reģistrē aptuveni 500 tūkstošus zemes garozas vibrāciju. Par laimi, tikai piekto daļu no šī skaita cilvēki izjūt, un tikai 1000 no tiem rada reālus zaudējumus.
Vairāk par to, kas ietekmē mūsu kopējo māju no ārpuses
Nepārtraukti mainot planētas reljefu, Zemes iekšējais spēks nepaliek vienīgais veidojošais elements. Šajā procesā ir tieši iesaistīti arī daudzi ārēji faktori.
Iznīcinot daudzus nelīdzenumus un aizpildot pazemes ieplakas, tie sniedz taustāmu ieguldījumu Zemes virsmas nemitīgo izmaiņu procesā. Ir vērts maksātLūdzu, ņemiet vērā, ka papildus plūstošajiem ūdeņiem, postošajiem vējiem un gravitācijas iedarbībai mēs tieši ietekmējam arī mūsu pašu planētu.
Vējš mainīja
Iežu iznīcināšana un transformācija galvenokārt notiek laikapstākļu ietekmē. Tas nerada jaunas reljefa formas, bet sadala cietos materiālus, veidojot irdenu stāvokli.
Atklātās vietās, kur nav mežu un citu šķēršļu, smilšu un māla daļiņas ar vēja palīdzību var pārvietoties ievērojamos attālumos. Pēc tam to sakrājumi veido eoliskas zemes formas (termins cēlies no sengrieķu dieva Aeola, vēju pavēlnieka vārda).
Piemērs - smilšu kalni. Barčanus tuksnešos rada tikai vēja darbība. Dažos gadījumos to augstums sasniedz simtiem metru.
Tādā pašā veidā var uzkrāties nogulumu kalnu nogulsnes, kas sastāv no putekļainām daļiņām. Tie ir pelēcīgi dzeltenā krāsā un tiek saukti par lesu.
Jāatceras, ka, pārvietojoties lielā ātrumā, dažādas daļiņas ne tikai uzkrājas jaunos veidojumos, bet arī pamazām iznīcina savā ceļā sastapto reljefu.
Ir četri akmeņu laikapstākļu veidi:
- Ķīmiskā - sastāv ķīmiskās reakcijās starp minerāliem un vidi (ūdeni, skābekli, oglekļa dioksīdu). Rezultātā ieži tiek iznīcināti, to ķīmiskā sastāvdaļa mainās, tālāk veidojoties jauniem.minerāli un savienojumi.
- Fiziskā - izraisa iežu mehānisku sairšanu vairāku faktoru ietekmē. Pirmkārt, fiziski laikapstākļi notiek ar ievērojamām temperatūras svārstībām dienas laikā. Vēji, kā arī zemestrīces, vulkānu izvirdumi un dubļu plūsmas arī ir faktori, kas ietekmē fiziskos laikapstākļus.
- Bioloģiskā - tiek veikta ar dzīvo organismu piedalīšanos, kuru darbība noved pie kvalitatīvi jauna veidojuma - augsnes - izveidošanās. Dzīvnieku un augu ietekme izpaužas mehāniskos procesos: akmeņu drupināšanā ar saknēm un nagiem, bedru rakšanā utt. Īpaši liela nozīme bioloģiskajā laikapstākļos ir mikroorganismiem.
- Radiācija vai saules laikapstākļi. Raksturīgs piemērs akmeņu iznīcināšanai šāda trieciena ietekmē ir Mēness regolīts. Līdz ar to radiācijas laikapstākļi ietekmē arī iepriekš uzskaitītās trīs sugas.
Visi šie laikapstākļu veidi bieži parādās kombinācijā, kombinēti dažādās variācijās. Taču arī dažādi klimatiskie apstākļi ietekmē cilvēka dominanci. Piemēram, vietās ar sausu klimatu un augstu kalnu apvidos bieži notiek fiziski laikapstākļi. Un apgabaliem ar aukstu klimatu, kur temperatūra bieži svārstās līdz 0 grādiem pēc Celsija, ir raksturīgs ne tikai sals, bet arī organisks un ķīmisks.
Gravitācijas efekts
Neviens mūsu planētas ārējo spēku saraksts nebūs pilnīgs, nepieminot visu materiālu fundamentālo mijiedarbībuķermeņi ir Zemes gravitācijas spēks.
Daudzu dabisku un mākslīgu faktoru iznīcināšanas ieži vienmēr ir pakļauti pārvietošanai no paaugstinātām augsnes vietām uz zemākām. Tādā veidā rodas zemes nogruvumi un nogruvumi, rodas arī dubļu plūsmas un zemes nogruvumi. Zemes gravitācijas spēks no pirmā acu uzmetiena var šķist kaut kas neredzams uz citu ārējo faktoru spēcīgu un bīstamu izpausmju fona. Tomēr visa to ietekme uz mūsu planētas reljefu būtu vienkārši izlīdzināta bez universālās gravitācijas.
Apskatīsim tuvāk gravitācijas ietekmi. Mūsu planētas apstākļos jebkura materiāla ķermeņa svars ir vienāds ar Zemes gravitācijas spēku. Klasiskajā mehānikā šī mijiedarbība apraksta Ņūtona universālās gravitācijas likumu, kas visiem zināms no skolas laikiem. Pēc viņa domām, gravitācijas F ir vienāds ar m un g reizinājumu, kur m ir objekta masa, bet g ir gravitācijas paātrinājums (vienmēr vienāds ar 10). Tajā pašā laikā Zemes virsmas gravitācijas spēks ietekmē visus ķermeņus, kas atrodas gan tieši uz tās, gan tās tuvumā. Ja ķermeni ietekmē tikai gravitācijas pievilcība (un visi pārējie spēki ir savstarpēji līdzsvaroti), tas ir pakļauts brīvam kritienam. Bet, neskatoties uz visu to ideālismu, vakuumam raksturīgi tādi apstākļi, kad spēki, kas iedarbojas uz ķermeni netālu no Zemes virsmas, faktiski ir izlīdzināti. Ikdienas realitātē nākas saskarties ar pavisam citu situāciju. Piemēram, krītošu priekšmetu gaisā ietekmē arī gaisa pretestības lielums. Un kaut arī Zemes gravitācijas spēksbūs daudz spēcīgāks, šis lidojums pēc definīcijas vairs nebūs patiesi brīvs.
Interesanti, ka gravitācijas ietekme pastāv ne tikai mūsu planētas apstākļos, bet arī visas mūsu Saules sistēmas līmenī. Piemēram, kas spēcīgāk piesaista mēnesi? Zeme vai Saule? Ja nebūs grāda astronomijā, atbilde droši vien būs pārsteigta.
Jo satelīta pievilkšanās spēks ar Zemi ir aptuveni 2,5 reizes mazāks nekā Saules spēks! Būtu saprātīgi padomāt par to, kā debesu ķermenis ar tik spēcīgu triecienu nenorauj Mēnesi no mūsu planētas? Patiešām, šajā ziņā vērtība, kas ir vienāda ar Zemes gravitācijas spēku attiecībā pret satelītu, ir ievērojami zemāka par Saules vērtību. Par laimi zinātne var atbildēt arī uz šo jautājumu.
Teorētiskā kosmonautika šādiem gadījumiem izmanto vairākus jēdzienus:
- Ķermeņa tvērums M1 - apkārtējā telpa ap objektu M1, kurā objekts m pārvietojas;
- Ķermenis m ir objekts, kas brīvi pārvietojas objekta M1 diapazonā;
- M2 korpuss ir objekts, kas traucē šo kustību.
Šķiet, ka gravitācijas spēkam vajadzētu būt noteicošajam. Zeme piesaista Mēnesi daudz vājāk nekā Saule, taču ir vēl viens aspekts, kam ir galīgais efekts.
Visa būtība ir tāda, ka M2 ir tendence pārtraukt gravitācijas savienojumu starp objektiem m un M1, piešķirot tiem dažādus paātrinājumus. Šī parametra vērtība ir tieši atkarīga no objektu attāluma līdz M2. Tomēr starpība starp ķermeņa M2 dotajiem paātrinājumiem uz m un M1 būs mazāka nekā starpība starp paātrinājumiem m un M1 tieši pēdējā gravitācijas laukā. Šī nianse ir iemesls, kāpēc M2 nespēj atdalīt m no M1.
Iedomāsimies līdzīgu situāciju ar Zemi (M1), Sauli (M2) un Mēnesi (m). Atšķirība starp Saules radītajiem paātrinājumiem attiecībā pret Mēnesi un Zemi ir 90 reizes mazāka par vidējo paātrinājumu, kas raksturīgs Mēnesim attiecībā pret Zemes darbības sfēru (tā diametrs ir 1 miljons km, attālums starp Mēness un Zeme ir 0,38 miljoni kilometru). Izšķirošo lomu spēlē nevis spēks, ar kādu Zeme pievelk Mēnesi, bet gan lielā paātrinājumu atšķirība starp tiem. Pateicoties tam, Saule spēj tikai deformēt Mēness orbītu, bet ne atraut to no mūsu planētas.
Ejam vēl tālāk: gravitācijas ietekme dažādās pakāpēs ir raksturīga citiem mūsu Saules sistēmas objektiem. Kādu ietekmi tas atstāj, ņemot vērā, ka gravitācija uz Zemes ievērojami atšķiras no citām planētām?
Tas ietekmēs ne tikai iežu kustību un jaunu reljefa formu veidošanos, bet arī to svaru. Noteikti ņemiet vērā, ka šo parametru nosaka pievilkšanas spēka lielums. Tas ir tieši proporcionāls attiecīgās planētas masai un apgriezti proporcionāls tās pašas rādiusa kvadrātam.
Ja mūsu Zeme nebūtu saplacināta pie poliem un nebūtu iegarena pie ekvatora, jebkura ķermeņa svars uz visas planētas virsmas būtu vienāds. Bet mēs nedzīvojam uz ideālas bumbas, un ekvatoriālais rādiuss ir garākspolārais apmēram 21 km. Tāpēc viena un tā paša objekta svars būs smagāks pie poliem un vieglākais pie ekvatora. Bet pat šajos divos punktos gravitācijas spēks uz Zemes nedaudz atšķiras. Nelielo viena un tā paša objekta svara atšķirību var izmērīt tikai ar atsperes svaru.
Un pavisam cita situācija veidosies citu planētu apstākļos. Skaidrības labad apskatīsim Marsu. Sarkanās planētas masa ir 9,31 reizi mazāka par Zemi, un rādiuss ir 1,88 reizes mazāks. Pirmajam faktoram attiecīgi jāsamazina gravitācijas spēks uz Marsu, salīdzinot ar mūsu planētu, par 9,31 reizi. Tajā pašā laikā otrais faktors to palielina 3,53 reizes (1,88 kvadrātā). Rezultātā gravitācijas spēks uz Marsa ir aptuveni trešdaļa no tā, kas uz Zemes ir (3,53: 9,31=0,38). Attiecīgi akmens, kura masa uz Zemes ir 100 kg, uz Marsa svērs tieši 38 kg.
Ņemot vērā Zemei raksturīgo gravitāciju, to vienā rindā var salīdzināt starp Urānu un Venēru (kuras gravitācija ir 0,9 reizes mazāka nekā Zemei) un Neptūnu un Jupiteru (to gravitācija ir par 1,14 un 2,3 lielāka nekā mūsējā). attiecīgi reizes). Plutonam bija vismazākā gravitācijas ietekme - 15,5 reizes mazāka nekā sauszemes apstākļiem. Bet visspēcīgākā pievilcība ir vērsta uz Sauli. Mūsējo tas pārsniedz 28 reizes. Citiem vārdiem sakot, ķermenis, kas sver 70 kg uz Zemes, tur svērtu līdz aptuveni 2 tonnām.
Ūdens tecēs zem guļošā slāņa
Vēl viens svarīgs reljefu radītājs un vienlaikus iznīcinātājs ir kustīgais ūdens. Tās plūsmas ar savu kustību veido plašas upju ielejas, kanjonus un aizas. Tomēr pat nelielas summaslēnām kustoties, tie spēj veidot gravas-siju reljefu līdzenumu vietā.
Izrāviens cauri jebkādiem šķēršļiem nav vienīgā straumju ietekmes puse. Šis ārējais spēks darbojas arī kā klinšu fragmentu transportētājs. Tā veidojas dažādi reljefa veidojumi (piemēram, līdzeni līdzenumi un izaugumi gar upēm).
Jo īpaši plūstošā ūdens ietekme ietekmē viegli šķīstošos iežus (kaļķakmeni, krītu, ģipsi, akmeņsāli), kas atrodas tuvu zemei. Upes tos pamazām noņem no ceļa, ieplūstot zemes iekšpuses dzīlēs. Šo parādību sauc par karstu, kā rezultātā veidojas jaunas reljefa formas. Alas un piltuves, stalaktīti un stalagmīti, bezdibenes un pazemes ūdenskrātuves - tas viss ir ilgstošas un spēcīgas ūdens masu darbības rezultāts.
Ledus faktors
Līdz ar plūstošiem ūdeņiem ledāji ir ne mazāk iesaistīti iežu iznīcināšanā, transportēšanā un nogulsnēšanā. Tādējādi veidojot jaunas reljefa formas, tās izlīdzina akmeņus, veido traipus paugurus, grēdas un baseinus. Pēdējie bieži ir piepildīti ar ūdeni, pārvēršoties ledāju ezeros.
Akmeņu iznīcināšanu ledāju ietekmē sauc par eksarāciju (ledāju eroziju). Iekļūstot upju ielejās, ledus pakļauj to gultnes un sienas spēcīgam spiedienam. Irdenas daļiņas tiek norautas, dažas no tām sasalst un tādējādi veicina dibena dziļuma sienu paplašināšanos. Tā rezultātā upju ielejas iegūst formuvismazākā pretestība ledus virzībai ir siles formas profils. Vai, saskaņā ar to zinātnisko nosaukumu, ledāju siles.
Ledāju kušana veicina sandras veidošanos - plakanus veidojumus, kas sastāv no sasalušā ūdenī uzkrātām smilšu daļiņām.
Mēs esam Zemes ārējais spēks
Ņemot vērā iekšējos spēkus, kas iedarbojas uz Zemi, un ārējos faktorus, ir pienācis laiks pieminēt jūs un mani - tos, kas jau vairāk nekā desmit gadus ir ienesuši milzīgas izmaiņas planētas dzīvē.
Visas cilvēka radītās zemes formas tiek sauktas par antropogēnām (no grieķu anthropos - cilvēks, genesisum - izcelsme un latīņu faktors - bizness). Mūsdienās lielākā daļa šāda veida darbību tiek veikta, izmantojot modernās tehnoloģijas. Turklāt tās straujo attīstību nodrošina jauni sasniegumi, pētījumi un iespaidīgs finansiālais atbalsts no privātiem/publiskiem avotiem. Un tas, savukārt, pastāvīgi stimulē cilvēka antropogēnās ietekmes tempu pieaugumu.
Izmaiņas īpaši ietekmē līdzenumus. Šī teritorija vienmēr ir bijusi prioritāra apdzīvošanai, māju būvniecībai un infrastruktūrai. Turklāt uzbērumu veidošana un reljefa mākslīgā izlīdzināšana ir kļuvusi par ikdienu.
Vide mainās arī ieguves nolūkos. Ar tehnoloģiju palīdzību cilvēki rok milzīgus karjerus, urbj raktuves un veido uzbērumus atkritumu izgāztuvju vietās.
Bieži darbības mērogscilvēku ir salīdzināmi ar dabisko procesu ietekmi. Piemēram, mūsdienu tehnoloģiju sasniegumi dod mums iespēju izveidot milzīgus kanālus. Turklāt daudz īsākā laikā, salīdzinot ar līdzīgu upju ieleju veidošanos ar ūdens plūsmu.
Reljefa iznīcināšanas procesus, ko sauc par eroziju, ievērojami pastiprina cilvēka darbība. Pirmkārt, augsne tiek negatīvi ietekmēta. To veicina nogāžu aršana, vairumtirdzniecības mežu izciršana, nesamērīga lopu ganīšana, ceļu segumu uzklāšana. Eroziju vēl vairāk pastiprina pieaugošais būvniecības temps (īpaši dzīvojamo ēku celtniecībai, kur nepieciešams papildu darbs, piemēram, zemējums, kas mēra zemes pretestību).
Pagājušais gadsimts ir iezīmējies ar aptuveni trešās daļas pasaules kultivētās zemes eroziju. Šie procesi vislielākajā mērogā norisinājās lielajās lauksaimniecības teritorijās Krievijā, ASV, Ķīnā un Indijā. Par laimi, zemes erozijas problēma tiek aktīvi risināta starptautiskā līmenī. Tomēr galveno ieguldījumu destruktīvās ietekmes uz augsni samazināšanā un iepriekš iznīcināto apgabalu atjaunošanā sniegs zinātniskie pētījumi, jaunas tehnoloģijas un kompetentas metodes to pielietošanai cilvēkiem.
