Každá změna vždy vyžaduje určité úsilí. Žádná změna se neobejde bez nějakého dopadu. A zřejmým příkladem toho je naše domovská planeta, která vznikala pod vlivem různých faktorů po miliardy let. Je také důležité, že neustálé procesy změn Země jsou výsledkem nejen vnějších sil, ale také vnitřních, těch, které jsou ukryty hluboko v útrobách geosféry.
A pokud se za dvě nebo tři desetiletí vzhled naší planety změní k nepoznání, pak samozřejmě nebude zbytečné chápat procesy, jejichž vliv k tomu vedl.
Změna zevnitř
Výšky a prohlubně, nerovnosti a nerovnosti, stejně jako mnoho dalších rysů reliéfu země - to vše se neustále aktualizuje, hroutí a je tvořeno silnými vnitřními silami. Nejčastěji jejich projev zůstává mimo naše zorné pole. I právě v tuto chvíli však Země postupně prochází tou či onou změnou, která bude v dlouhodobém horizontu mnohem významnější.
Od té doby, co jsem bylStaří Římané a Řekové si všimli zvednutí a poklesu různých částí litosféry, což způsobilo všechny změny v obrysech moří, pevniny a oceánů. Mnohaleté vědecké výzkumy využívající různé technologie a zařízení to plně potvrzují.
Růst pohoří
Pomalý pohyb jednotlivých úseků zemské kůry postupně vede k jejich překrývání. Při horizontálním pohybu se jejich tloušťky ohýbají, mačkají a přeměňují v záhyby různého měřítka a strmosti. Celkově věda rozlišuje dva typy horotvorných pohybů (orogeneze):
- Vyfukování vrstev - tvoří jak konvexní vrásy (pohoří), tak konkávní (prohlubně v horských pásmech). Odtud pochází i název zvrásněných hor, které se postupem času postupně hroutí a zanechávají za sebou pouze základnu. Tvoří se na něm pláně.
- Zlomení vrstev – horninové masy mohou být nejen rozdrceny do vrás, ale také mohou být vystaveny poruchám. Tímto způsobem se tvoří složené kvádrové (nebo jednoduše hranaté) hory: smyky, drapáky, horsty a jejich další součásti vznikají, když jsou části zemské kůry vzájemně vertikálně posunuty (směrem nahoru/snižováním dolů).
Vnitřní síla Země je však schopna nejen rozdrtit pláně na hory a zničit dřívější obrysy kopců. Pohyby litosférických desek také generují zemětřesení a sopečné erupce, které jsou často doprovázeny monstrózní devastací a smrtí lidí.
Dýchání zpod útrob
Je těžké si vůbec představit, že pojem „sopka“, který v dávných dobách znal každý člověk, měl mnohem impozantnější konotaci. Zpočátku byl pravý důvod takového jevu podle zvyku spojen s nepřízní bohů. Proudy magmatu vyvěrající z hlubin byly považovány za přísný trest shora za chyby smrtelníků. Katastrofální ztráty v důsledku sopečných erupcí jsou známy již od úsvitu našeho letopočtu. Tak bylo například z povrchu planety Země vymazáno majestátní římské město Pompeje. Síla planety se v tu chvíli projevila drtivou silou dnes již široce známé sopky Vesuv. Mimochodem, autorství tohoto termínu je historicky připisováno starým Římanům. Tak nazvali svého boha ohně.
Pro moderního člověka je sopka kuželovitý kopec nad trhlinami v kůře. Jejich prostřednictvím vyráží magma na povrch země, na mořské nebo oceánské dno spolu s plyny a úlomky hornin. Ve středu takové formace je kráter (přeloženo z řečtiny - "miska"), přes který dochází k vymrštění. Po ztuhnutí se magma mění v lávu a tvoří obrysy samotné sopky. I na svazích tohoto kužele se však často objevují trhliny, které vytvářejí parazitické krátery.
Poměrně často jsou erupce doprovázeny zemětřesením. Ale největším nebezpečím pro všechno živé jsou právě emise z útrob Země. Uvolňování plynů z magmatu nastává extrémně rychle, takže následné silné exploze -běžné.
Podle typu působení se sopky dělí na několik typů:
- Aktivní - ty, o jejichž poslední erupci existují dokumentární informace. Nejznámější z nich: Vesuv (Itálie), Popocatepetl (Mexiko), Etna (Španělsko).
- Potenciálně aktivní – vybuchují extrémně zřídka (jednou za několik tisíc let).
- Vyhaslé – tento stav mají sopky, jejichž poslední erupce nebyly zdokumentovány.
Dopad zemětřesení
Posuny hornin často vyvolávají rychlé a silné výkyvy zemské kůry. Nejčastěji se tak děje v oblasti vysokých hor - tyto oblasti se nepřetržitě formují dodnes.
Místo, kde v hlubinách zemské kůry vznikají posuny, se nazývá hypocentrum (centrum). Šíří se z něj vlny, které vytvářejí vibrace. Bod na povrchu země, přímo pod kterým se nachází ohnisko - epicentrum. Zde jsou pozorovány nejsilnější otřesy. Jak se vzdalují od tohoto bodu, postupně mizí.
Seismologická věda, která studuje fenomén zemětřesení, rozlišuje tři hlavní typy zemětřesení:
- Tektonický – hlavní horotvorný faktor. Vyskytuje se v důsledku kolizí mezi oceánskými a kontinentálními platformami.
- Vulkanické – vznikají jako důsledek proudění rozžhavené lávy a plynů z pod zemského nitra. Obvykle jsou poměrně slabé, i když mohou trvat několik týdnů. Nejčastěji jsou předzvěstí sopečných erupcí, což je plné mnohem vážnějších následků.
- sesuv půdy – vzniká jako důsledek zhroucení horních vrstev země, které zakrývá prázdné prostory.
Síla zemětřesení se určuje na desetibodové Richterově stupnici pomocí seismologických přístrojů. A čím větší je amplituda vlny, která se vyskytuje na zemském povrchu, tím hmatatelnější bude poškození. Nejslabší zemětřesení, naměřená na 1-4 bodech, lze ignorovat. Zaznamenávají je pouze speciální citlivé seismologické přístroje. U lidí se projevují maximálně v podobě chvějících se brýlí nebo mírně se pohybujících předmětů. Z velké části jsou pro oko zcela neviditelné.
Výkyvy o 5-7 bodů zase mohou vést k různým škodám, i když menším. Silnější zemětřesení jsou již vážnou hrozbou, zanechávají za sebou zničené budovy, téměř úplně zničenou infrastrukturu a lidské ztráty.
Každý rok zaregistrují seismologové asi 500 tisíc vibrací zemské kůry. Naštěstí jen pětinu z tohoto počtu skutečně pocítí lidé a pouze 1000 z nich způsobí skutečné škody.
Více o tom, co ovlivňuje náš společný domov zvenčí
Neustále se měnící reliéf planety, vnitřní síla Země nezůstává jediným formujícím prvkem. Na tomto procesu se přímo podílí také řada vnějších faktorů.
Zničí četné nepravidelnosti a vyplňují podzemní prohlubně a hmatatelně přispívají k procesu neustálých změn na zemském povrchu. Stojí za to zaplatitUpozorňujeme, že kromě tekoucích vod, ničivých větrů a působení gravitace také přímo ovlivňujeme naši vlastní planetu.
Změněno větrem
K destrukci a přeměně hornin dochází hlavně pod vlivem zvětrávání. Nevytváří nové reliéfní formy, ale rozkládá pevné materiály do drobivého stavu.
Na otevřených prostranstvích, kde nejsou žádné lesy a jiné překážky, se částice písku a jílu mohou pomocí větru pohybovat na značné vzdálenosti. Následně jejich nahromadění tvoří eolské tvary terénu (termín pochází ze jména starověkého řeckého boha Aeola, pána větrů).
Příklad – písečné kopce. Barchany v pouštích vznikají výhradně působením větru. V některých případech jejich výška dosahuje stovek metrů.
Stejným způsobem se mohou hromadit sedimentární horská usazenina sestávající z prachových částic. Mají šedožlutou barvu a nazývají se spraš.
Je třeba mít na paměti, že při pohybu vysokou rychlostí se různé částice nejen hromadí do nových útvarů, ale také postupně ničí reliéf, se kterým se na své cestě setkávají.
Existují čtyři typy zvětrávání hornin:
- Chemický - spočívá v chemických reakcích mezi minerály a prostředím (voda, kyslík, oxid uhličitý). V důsledku toho horniny podléhají destrukci, jejich chemická složka podléhá změnám s dalším vytvářením nových.minerály a sloučeniny.
- Fyzikální - způsobuje mechanický rozpad hornin pod vlivem řady faktorů. V prvé řadě dochází k fyzikálnímu zvětrávání s výraznými teplotními výkyvy během dne. Větry spolu se zemětřeseními, sopečnými erupcemi a bahenními proudy jsou rovněž faktory fyzického zvětrávání.
- Biologické - provádí se za účasti živých organismů, jejichž činnost vede k vytvoření kvalitativně nového útvaru - půdy. Vliv živočichů a rostlin se projevuje v mechanických procesech: drcení hornin kořeny a kopyty, kopání děr atd. Zvláště velkou roli v biologickém zvětrávání hrají mikroorganismy.
- Vyzařování nebo sluneční zvětrávání. Charakteristickým příkladem ničení hornin při takovém dopadu je měsíční regolit. Spolu s tím ovlivňuje radiační zvětrávání také dříve uvedené tři druhy.
Všechny tyto typy zvětrávání se často objevují v kombinaci, kombinované v různých obměnách. Na dominanci člověka však mají vliv i různé klimatické podmínky. Například v místech se suchým klimatem a ve vysokých horských oblastech často dochází k fyzikálnímu zvětrávání. A pro oblasti s chladným klimatem, kde teploty často kolísají k 0 stupňům Celsia, je charakteristické nejen mrazové zvětrávání, ale také organické, spojené s chemickými látkami.
Efekt gravitace
Žádný seznam vnějších sil naší planety nebude úplný bez zmínky o základní interakci veškerého materiálutěles je gravitační síla Země.
Skály, zničené řadou přírodních i umělých faktorů, jsou vždy vystaveny pohybu z vyvýšených oblastí půdy do nižších. Tak vznikají sesuvy půdy a suťoviny, dochází také k bahnotokům a sesuvům půdy. Gravitační síla Země se na první pohled může zdát jako něco neviditelného na pozadí mocných a nebezpečných projevů jiných vnějších faktorů. Veškerý jejich dopad na reliéf naší planety by však byl jednoduše vyrovnán bez univerzální gravitace.
Pojďme se blíže podívat na účinky gravitace. V podmínkách naší planety se hmotnost jakéhokoli hmotného tělesa rovná gravitační síle Země. V klasické mechanice tato interakce popisuje Newtonův zákon univerzální gravitace, známý všem ze školy. Podle něj se F gravitace rovná součinu m a g, kde m je hmotnost předmětu a g je gravitační zrychlení (vždy se rovná 10). Gravitační síla zemského povrchu přitom působí na všechna tělesa nacházející se jak přímo na ní, tak v její blízkosti. Pokud na těleso působí výhradně gravitační přitažlivost (a všechny ostatní síly jsou vzájemně vyváženy), podléhá volnému pádu. Ale při vší své idealitě jsou takové podmínky, kdy se síly působící na těleso v blízkosti zemského povrchu ve skutečnosti vyrovnávají, pro vakuum charakteristické. V každodenní realitě musíte čelit úplně jiné situaci. Například na padající předmět ve vzduchu má vliv i velikost odporu vzduchu. A to i přesto, že gravitační síla Zeměbude mnohem silnější, tento let již nebude skutečně zdarma.
Je zajímavé, že vliv gravitace existuje nejen v podmínkách naší planety, ale také na úrovni naší sluneční soustavy jako celku. Co například přitahuje Měsíc silněji? Země nebo Slunce? Bez diplomu z astronomie budou mnozí pravděpodobně překvapeni odpovědí.
Protože přitažlivá síla družice k Zemi je asi 2,5krát menší než síla Slunce! Bylo by rozumné zamyslet se nad tím, jak nebeské těleso neodtrhne Měsíc od naší planety tak silným dopadem? Ve skutečnosti je v tomto ohledu hodnota, která se rovná gravitační síle Země ve vztahu k satelitu, výrazně nižší než hodnota Slunce. Naštěstí věda dokáže odpovědět i na tuto otázku.
Teoretická kosmonautika používá pro takové případy několik konceptů:
- Rozsah tělesa M1 - okolní prostor kolem objektu M1, ve kterém se objekt m pohybuje;
- Tělo m je objekt volně se pohybující v rozsahu objektu M1;
- Tělo M2 je objekt, který tento pohyb narušuje.
Zdá se, že rozhodující by měla být gravitační síla. Země přitahuje Měsíc mnohem slabší než Slunce, ale konečný efekt má ještě jeden aspekt.
Celá pointa je v tom, že M2 má tendenci narušovat gravitační spojení mezi objekty m a M1 tím, že je vybavuje různými zrychleními. Hodnota tohoto parametru přímo závisí na vzdálenosti objektů od M2. Rozdíl mezi zrychleními danými tělesem M2 na m a M1 však bude menší než rozdíl mezi zrychleními m a M1 přímo v gravitačním poli tohoto tělesa. Tato nuance je důvodem, proč M2 nedokáže oddělit m od M1.
Představme si podobnou situaci se Zemí (M1), Sluncem (M2) a Měsícem (m). Rozdíl mezi zrychleními, které Slunce vůči Měsíci a Zemi vytváří, je 90krát menší než průměrné zrychlení, které je charakteristické pro Měsíc ve vztahu k zemské sféře působení (jeho průměr je 1 milion km, vzdálenost mezi Měsíc a Země je 0,38 milionu kilometrů). Rozhodující roli nehraje síla, kterou Země přitahuje Měsíc, ale velký rozdíl ve zrychlení mezi nimi. Díky tomu je Slunce schopno pouze deformovat oběžnou dráhu Měsíce, ale ne ji od naší planety odtrhnout.
Pojďme ještě dále: účinek gravitace je v různé míře charakteristický pro ostatní objekty v naší sluneční soustavě. Jaký to má účinek, když vezmeme v úvahu, že gravitace na Zemi je výrazně odlišná od ostatních planet?
To ovlivní nejen pohyb hornin a tvorbu nových tvarů terénu, ale také jejich hmotnost. Nezapomeňte, že tento parametr je určen velikostí přitažlivé síly. Je přímo úměrná hmotnosti dané planety a nepřímo úměrná druhé mocnině jejího vlastního poloměru.
Pokud by naše Země nebyla zploštělá na pólech a protáhla se poblíž rovníku, hmotnost jakéhokoli tělesa na celém povrchu planety by byla stejná. Ale nežijeme na dokonalé kouli a rovníkový poloměr je delšípolární asi 21 km. Proto bude hmotnost téhož objektu těžší na pólech a nejlehčí na rovníku. Ale i v těchto dvou bodech se gravitační síla na Zemi mírně liší. Malý rozdíl v hmotnosti stejného předmětu lze změřit pouze pomocí pružinové váhy.
A úplně jiná situace se vyvine v podmínkách jiných planet. Pro názornost se podíváme na Mars. Hmotnost rudé planety je 9,31krát menší než hmotnost Země a poloměr je 1,88krát menší. První faktor by měl snížit gravitační sílu na Mars ve srovnání s naší planetou 9,31krát. Druhý faktor ji zároveň zvyšuje 3,53krát (1,88 na druhou). V důsledku toho je gravitační síla na Marsu asi třetinová ve srovnání se Zemí (3,53: 9,31=0,38). Podle toho bude kámen o hmotnosti 100 kg na Zemi vážit na Marsu přesně 38 kg.
Vzhledem k tomu, jaká gravitace je Zemi vlastní, lze ji v jedné řadě porovnat mezi Uranem a Venuší (jejichž gravitace je 0,9krát menší než gravitace Země) a Neptunem a Jupiterem (jejich gravitace je větší než naše o 1,14 a 2,3 krát). Bylo zaznamenáno, že Pluto má nejmenší vliv gravitace - 15,5krát méně než pozemské podmínky. Ale nejsilnější přitažlivost je soustředěna na Slunce. Ten náš převyšuje 28krát. Jinými slovy, těleso o hmotnosti 70 kg na Zemi by tam vážilo až přibližně 2 tuny.
Voda bude proudit pod ležící vrstvou
Dalším důležitým tvůrcem a zároveň ničitelem reliéfů je pohybující se voda. Jeho toky svým pohybem vytvářejí široká říční údolí, kaňony a soutěsky. Nicméně i malé částkykdyž se pomalu pohybují, dokážou na místě plání vytvořit paprskový reliéf.
Prorazit si cestu přes jakékoli překážky není jedinou stránkou vlivu proudů. Tato vnější síla působí také jako přenašeč úlomků hornin. Takto vznikají různé reliéfní útvary (například rovinaté pláně a porosty podél řek).
Vliv proudící vody ovlivňuje zejména snadno rozpustné horniny (vápenec, křída, sádrovec, kamenná sůl) nacházející se v blízkosti pevniny. Řeky je postupně odstraňují z cesty a řítí se do hlubin zemského nitra. Tento jev se nazývá kras, v důsledku čehož vznikají nové formy terénu. Jeskyně a trychtýře, stalaktity a stalagmity, propasti a podzemní nádrže - to vše je výsledkem dlouhé a silné činnosti vodních mas.
Ice Factor
Spolu s tekoucími vodami se ledovce neméně podílejí na ničení, přepravě a ukládání hornin. Vytvářejí tak nové formy terénu, vyhlazují skály, vytvářejí skvrnité kopce, hřebeny a kotliny. Ty jsou často plné vody a mění se v ledovcová jezera.
Zničení hornin pomocí ledovců se nazývá exarace (ledová eroze). Při pronikání do říčních údolí vystavuje led jejich koryta a stěny silnému tlaku. Uvolněné částice se odtrhávají, některé zamrzají a přispívají tak k rozpínání stěn hloubky dna. V důsledku toho mají říční údolí podobunejmenší odpor pro postup ledu je profil ve tvaru koryta. Nebo, podle jejich vědeckého názvu, ledovcové žlaby.
Tání ledovců přispívá k vytvoření sandry - plochých útvarů skládajících se z částic písku nahromaděných ve zmrzlé vodě.
Jsme vnější silou Země
Vzhledem k vnitřním silám působícím na Zemi a vnějším faktorům je čas zmínit vás a mě – ty, kteří již více než deset let přinášejí obrovské změny do života na planetě.
Všechny tvary krajiny vytvořené člověkem se nazývají antropogenní (z řeckého anthropos - člověk, genesisum - původ a latinský faktor - obchod). Dnes se lví podíl tohoto druhu činnosti provádí pomocí moderních technologií. Navíc nový vývoj, výzkum a působivá finanční podpora ze soukromých / veřejných zdrojů zajišťují jeho rychlý rozvoj. A to zase neustále stimuluje nárůst tempa lidského antropogenního vlivu.
Plainy jsou obzvláště ovlivněny změnami. Tato oblast byla vždy prioritou pro osídlení, výstavbu rodinných domů a infrastruktury. Praxe budování náspů a umělého urovnávání terénu se navíc stala naprosto běžnou záležitostí.
Prostředí se také mění za účelem těžby. S pomocí techniky lidé hloubí obrovské lomy, vrtají doly a dělají náspy v místech skládek hlušiny.
Často rozsah aktivitčlověka jsou srovnatelné s vlivem přírodních procesů. Moderní technologický pokrok nám například umožňuje vytvářet obrovské kanály. Navíc za mnohem kratší dobu ve srovnání s podobným formováním říčních údolí prouděním vody.
Procesy destrukce reliéfu, zvané eroze, jsou velmi zhoršovány lidskou činností. V první řadě je negativně ovlivněna půda. To je usnadněno rozoráváním svahů, velkoplošným odlesňováním, nemírnou pastvou dobytka a pokládáním povrchů silnic. Eroze je dále umocňována zvyšujícím se tempem výstavby (zejména u výstavby obytných budov, které vyžadují dodatečné práce, jako je uzemnění, které měří odpor země).
Minulé století bylo poznamenáno erozí asi třetiny světové obdělávané půdy. Tyto procesy probíhaly v největším měřítku ve velkých zemědělských oblastech Ruska, USA, Číny a Indie. Naštěstí se problém eroze půdy aktivně řeší na mezinárodní úrovni. Hlavní příspěvek ke snížení destruktivního dopadu na půdu a obnovení dříve zničených oblastí však bude mít vědecký výzkum, nové technologie a kompetentní metody jejich aplikace lidmi.
