- Свойства горных пород и их роль в рельефообразовании
- Рельеф и геологические структуры
- Рельеф и климат
- каково влияние гор на климат?
- 3. Климат
- Как рельеф местности влияет на климат?
- Каково значение высоты местности над уровнем моря в формировании погодных условий?
- Как горные хребты влияют на формирование осадков?
- Какое влияние на климат оказывают океанические течения?
- Как моря и океаны влияют на климат?
Свойства горных пород и их роль в рельефообразовании
В формировании рельефа большое морфологическое значение имеет такое свойство горных пород как растворимость. В местах широкого развития этих пород формируются особые морфологические комплексы, обусловленные так называемыми карстовыми процессами.
В рельефе находит отражение и такое свойство горных пород, как просадочность. Этим свойством, выражающимся в уменьшении объема породы при ее намокании, лессы и лёссовидные суглинки. В результате просадки в областях распространения этих пород обычно образуются неглубокие отрицательные формы рельефа.
В конечном счете совокупность физических и химических свойств горных пород приводит к тому, что устойчивые породы образуют, как правило, положительные формы рельефа, менее стойкие – отрицательные.
Рельеф и геологические структуры
Горные породы с характерными для них свойствами находятся в земной коре в разнообразных условиях залегания и в различных соотношениях друг с другом, определяя геологическую структуру того или иного или иного участка литосферы. Благодаря избирательной (селективной) денудации, обусловленной свойствами горных пород, под воздействием экзогенных процессов происходит препарирование геологических структур. В результате возникают формы рельефа, облик которых в значительной мере определен структурами. Такие формы рельефа называются структурными. Таким образом, свойства горных пород, их различная устойчивость по отношению к воздействию внешних сил находят отражение в рельефе через геологические структуры. В этом и заключается роль геологических структур как одного из важнейших факторов формирования рельефа.
Рельеф и климат
Климат – один из важнейших факторов рельефообразования. Взаимоотношения между климатом и рельефом разнообразны. Климат обусловливает характер и интенсивность процессов выветривания, он же определяет в значительной мере характер денудации, так как от него зависят «набор» и степень интенсивности действующих экзогенных сил. Поэтому в разных климатических условиях возникают разные, часто специфические формы рельефа. Различия в формах наблюдается даже в том случае, когда внешние силы воздействуют на однородные геологические структуры, сложенные литологическими сходными горными породами. Климат влияет на процессы рельефообразования как непосредственно, так и опосредственно, через другие компоненты живой природы: гидросферу, почвенно-растительный покров и др.
Существенное влияние на процессы рельефообразования оказывает растительный покров, который сам является функцией климата. Так, поверхностный сток резко ослабевает или совсем гасится в условиях сомкнутого растительного покрова, при наличии хорошо развитой дернины или лесной подстилки даже на крутых склонах. Поверхности с разреженным растительным покровом или лишенные его становятся легко уязвимые для эрозионных процессов, а в случае сухости рыхлых продуктов выветривания – и для деятельности рек.
Прямые и опосредованные связи между климатом и рельефом являются причиной подчинения экзогенного рельефа в определенной степени климатической зональности. Этим он отличается от эндогенного рельефа, формирование которого не подчиняется зональности. Поэтому рельеф эндогенного происхождения называют азональным.
каково влияние гор на климат?
Влияние рельефа на климат заметнее всего в горных районах и особенно на плоскогорьях. Температура воздуха, конечно, понижается с увеличением высоты места над уровнем моря. Осадки в горных районах чаще выпадают на высотах в среднем до 2100 м, выше сезонные суммы осадков быстро уменьшаются. Восходящее движение воздуха по склонам гор уменьшает амплитуду колебания его температуры и сглаживает межсезонные ее контрасты. На плоскогорьях воздух перемешивается слабо и становится довольно устойчивым, вследствие чего амплитуда изменений его температуры здесь значительно больше, чем над равнинами.
Горная цепь часто служит разделом между климатическими зонами, причем эффективность раздела зависит от преобладающего направления ветра. Если воздух вынужден подниматься по склонам гор, его свойства сильно изменяются. Это приводит к тому, что воздушные массы, формирующиеся на наветренных и ‘на подветренных склонах гор, сильно различаются.
Температуры в горах понижаются примерно на 0,6°C с подъемом на каждые 100 м высоты. Исчезновение растительного покрова и ухудшение условий жизни высоко в горах объясняются столь быстрым понижением температуры.
С высотой атмосферное давление понижается.
Нормальное атмосферное давление на уровне моря составляет 1034 г/см2. На высоте 8800 м, что примерно соответствует высоте Джомолунгмы (Эвереста) , давление снижается до 668 г/см2.
На бóльших высотах большее количество тепла от прямой солнечной радиации достигает поверхности, так как слой воздуха, отражающий и поглощающий излучение, там тоньше. Однако этот слой меньше задерживает тепло, отраженное земной поверхностью в атмосферу. Такими потерями тепла объясняются низкие температуры на больших высотах.
Холодные ветры, облачность и ураганы тоже способствуют понижению температур.
Низкое атмосферное давление на больших высотах иначе влияет на условия жизни в горах. Температура кипения воды на уровне моря 100° C, а на высоте 4300 м над уровнем моря из-за более низкого давления – всего 86° С.
3. Климат
Климат – один из наиболее важных факторов рельефообразования. Он обуславливает характер и интенсивность процессов выветривания, денудации, т.к. от него зависят набор и степень интенсивности действующих экзогенных процессов. В разных климатических условиях возникают разные, часто весьма специфичные формы рельефа. Климат влияет на процессы рельефообразования непосредственно и опосредованно, через другие компоненты природной среды: гидросферу, почвенно-растительный покров и т.д.
Влияние на процессы рельефообразования оказывает растительный покров. Без растительного покрова поверхности для процессов выветривания легко уязвимы.
Прямые и опосредованные связи между климатом и рельефом являются причиной подчинения экзогенного рельефа климатической зональности. Рельеф эндогенного происхождения называется азональным, т.к. его формирование не подчиняется климатической зональности.
В начале XX века немецкий ученый Альбрехт Пенк предпринял попытку классифицировать климаты по их рельефообразующей роли. Он выделил три основных типа климатов:
1) нивальный (от лат. Nivalis – снежный);
2) гумидный (богатый осадками в жидком виде);
3) аридный (сухой и жаркий).
Впоследствии эта классификация была дополнена и детализирована. Так, в классификации И.С. Щукина выделены нивальный, полярный, гумидный и аридный типы климатов.
Нивальный климат. Основными рельефообразующими факторами в условиях нивального климата являются снег и лед в виде движущихся ледников. В местах, не покрытых снегом или льдом, интенсивно развиваются процессы физического (главным образом, морозного) выветривания. Существенное влияние на рельефообразование оказывает вечная мерзлота. Нивальные климаты свойственны высоким широтам (Антарктида, Гренландия, острова Северного Ледовитого океана) и вершинным частям гор, поднимающимся выше снеговой границы.
Полярный климат – климат областей распространения многолетнемерзлых пород (грунтов). Для этого типа климата типичны длинная и суровая зима, короткое и прохладное лето, слабая солнечная радиация. Важнейшим фактором денудации в условиях полярного климата является солифлюкция – медленное течение протаивающих переувлажненных почв и дисперсных грунтов по поверхности мерзлого основания. При низких температурах даже летом здесь преобладает физическое – морозное выветривание. Полярный климат свойственен в основном зоне тундры.
Гумидный климат. Количество выпадающих в течение года осадков больше, чем может испариться и просочиться в почву. Избыток атмосферной воды стекает по поверхности склонов в виде мелких струек и постоянных или временных водотоков (рек, ручьев), в результате деятельности которых образуются разнообразные эрозионные формы рельефа – долины, балки, овраги и др. В условиях гумидного климата эрозионные формы рельефа являются доминирующими. Благодаря большому количеству тепла и влаги активно протекают процессы химического выветривания, при наличии растворимых горных пород развиваются карстовые процессы. На Земле выделяются три зоны гумидного климата: две в умеренных широтах Северного и Южного полушарий, третья – в районе экваториального пояса.
Аридный климат. Характеризуется малым количеством осадков, сухостью, интенсивной испаряемостью, превышающей сумму осадков в течение года, малой облачностью. Растительный покров сильно разрежен либо вовсе отсутствует, интенсивно идет физическое, преимущественно температурное выветривание. Эрозионная деятельность в аридном климате ослаблена, главным рельефообразующим агентом становится ветер. Сухость продуктов выветривания способствует их быстрому удалению. В результате происходит препарировка более стойких пород и, как следствие, в аридном климате наблюдается более четкое отражение геологических структур в рельефе. Области с аридным климатом располагаются на материках преимущественно между 20 и 30 о северной и южной широт. Аридные климаты наблюдаются и за пределами этих широт, там, где их формирование связано с размерами и орографическими особенностями материков. Так, в пределах Восточной Азии аридная зона в Северном полушарии проникает почти до 50 о с.ш.
Переход от одного типа климата к другому осуществляется постепенно, вследствие чего и смена доминирующих процессов экзогенного рельефообразования происходит также постепенно. На границе двух климатов образуются формы рельефа, характерные для обоих типов и приобретающие специфические особенности. Такие переходные зоны выделяются в особые морфологические подтипы климатов.
Охарактеризованная взаимосвязь между климатом и рельефом в ряде мест нарушается. Так, в северной половине Европы широко распространены ледниковые формы рельефа, хотя в настоящее время никаких ледников здесь нет, и располагается этот регион в зоне гумидного климата умеренных широт. «Несоответствие» это объясняется тем, что относительно недавно (в эпохи оледенений) значительная часть Северной Европы была покрыта льдом и, следовательно, находилась в зоне нивального климата. Здесь сформировался и сохранился, оказавшись в несвойственной ему климатической зоне, ледниковый рельеф. Такой рельеф получил название реликтовый (оставленный – relictus). Изучение этого рельефа представляет большой научный интерес. Осадочные породы, слагающие рельеф, а также заключенные в породах палеонтологические и растительные остатки дают возможность восстанавливать палеоклиматы в различные этапы истории развития Земли. Сохранность реликтовых форм обусловлена тем, что рельеф меняет свой облик в связи с изменением климата значительно медленнее, чем меняются фауна и флора.
Следовательно, облик экзогенного рельефа земной поверхности определяется особенностями современного климата и климата прошлых геологических эпох.
Как рельеф местности влияет на климат?
В Древней Греции считали, что погода зависит исключительно от широты и расположения Солнца над горизонтом.
Сегодня благодаря развитию науки и новым исследованиям мы хорошо знаем, что климат формируется под воздействием множества разных факторов, среди которых не последнюю роль играет рельеф.
Каково значение высоты местности над уровнем моря в формировании погодных условий?
Орография местности оказывает существенное влияние на метеорологические процессы и приводит к значительным различиям в распределении воздушных потоков, осадков, облачности и температуры. Расположение территории на небольшой высоте обеспечивает мягкие зимы и усиливает летнюю жару, а высокогорные районы, напротив, переживают суровые морозы и летнюю прохладу.
С подъемом на каждую тысячу метров над уровнем моря температура воздуха понижается примерно на 7 градусов, поэтому в горной тропической местности гораздо холоднее, чем на низменных морских берегах, простирающихся на той же широте.
В горных областях, находящихся на высоте более 4000 метров над уровнем моря, всегда царит морозная погода. К примеру, на гималайской горе Джомолунгма средняя температура воздуха составляет -28 °С, а на пике Коммунизма достигает -11 °С.
Как горные хребты влияют на формирование осадков?
Крупные виды рельефа оказывают особое воздействие на влажность и выступают препятствием для ветров, задерживая проникновение воздушных масс в низменные регионы.
При прохождении горных хребтов потоки воздуха отклоняются от своего первоначального направления, попадают в узкие коридоры между горами и приводят к образованию местной циркуляции – ледниковым и горно-долинным ветрам.
Когда влажный ветер с океана поднимается над гористой местностью, он способствует образованию облаков. На склоны хребтов падают осадки, которые делают воздушный поток более теплым. Именно поэтому горные фланги, обращенные в сторону океана, всегда пропитаны влагой. С сухой подветренной стороны гор образуются ветра, называемые фены, которые приводят к понижению влажности и росту температуры воздуха в долинах, простирающихся за хребтами.
Какое влияние на климат оказывают океанические течения?
Холодные океанские течения приносят прохладу в прибрежную местность. Так, водные потоки, проходящие вдоль западных берегов Южной Америки и вдоль юго-западного побережья Африки, охлаждают тропические районы. Если бы этих течений не существовало, в тропиках было бы значительно жарче.
Теплый Гольфстрим, напротив, обеспечивает более мягкий и теплый климат в северных регионах. Течение проходит через Атлантику от северо-западного побережья Европы до Мексиканского залива и в сочетании с морскими ветрами дарит европейским странам более теплые и влажные погодные условия.
Как моря и океаны влияют на климат?
В местности, отдаленной от мягкого воздействия океана, царит более прохладный континентальный климат. Как и в случае с высотой над уровнем моря, регионы, расположенные на одной широте, но на разном расстоянии от побережья, имеют различные погодные условия. Рядом с морем зимы теплее, а лето прохладнее. Вдали от океанских берегов, напротив, холодное время года более морозное, лето более жаркое.
В теплый сезон средняя температура воздуха на побережье составляет +15…+20 °С, тогда как в отдалении от морей и океанов эти показатели могут достигать +25…+30 °С. Иногда в зимний период в прибрежные регионы вторгаются приполярные или континентальные воздушные массы. В таком случае происходит снижение температуры, начинаются снегопады, которые держатся до нескольких недель.
Море влияет не только на температуру, но и на влажность в местности. В прибрежных горах выпадает намного больше осадков, чем на отдаленных равнинных территориях. Теплый воздух в районе экватора вбирает с поверхности океана огромное количество испаряемой влаги, которая во время поднятия конденсируется и преобразуется в большие кучевые облака, приносящие на побережье долговременные дожди и грозы.
Аналогичные процессы происходят и в умеренных широтах, однако осадков здесь несколько меньше, поскольку в условиях более высокого атмосферного давления (по сравнению с экватором) теплые воздушные массы не способны вбирать много испаряемой влаги с океана.