Зачем нужны пустыни на земле. Закономерности образования пустынь
Определение и географические особенности пустынь
Пустыня - зональный тип ландшафта, сложившийся в условиях дефицита влаги (аридная пустыня) или тепла (холодная пустыня) и характеризующийся очень разрежёнными и обеднёнными фитоценозами (совокупностью растений). Пустыни распространены в умеренном поясе Северного полушария, субтропических и тропических поясах Северного и Южного полушарий.
Пустыня - определенное географическое явление, ландшафт, живущий своей особой жизнью, обладающий своими закономерностями, имеющий при развитии или деградации свои присущие ему черты, формы изменений. Опустыненные земли (даже и восстановленные) сохраняют свои отличия от пастбищной, орошаемой и промышленно осваиваемой территории. Внутри каждой из них тоже есть свои различия.
Аридные пустыни отличаются высокими летними сезонными (или даже годовыми) температурами воздуха, малым количеством годовых осадков (чаще от 100 до 200 мм.), отсутствием поверхностного стока, засолённостью подземных вод, неравномерным количеством выпадающих осадков. Именно в пустыне наблюдаются: абсолютных минимум годовых осадков (от 0 до 10-15 мм.); абсолютный максимум температуры воздуха (59°С), нагревание поверхности почвы до 80°С, уменьшение относительной влажности воздуха до 5-10%.
В пустыне черты аридности (засушливости) выражены в наиболее резкой форме и доходят до той крайности, за гранью которой начинается полное разрушение биологической жизни ландшафта и потеря экономического потенциала, переход в экстрааридное состояние (где вероятность постоянных засух 75-100%).
Холодная пустыня - тип пустыни, в которой скудность растительного покрова обусловлена главным образом низкими температурами. При этом различают ледяную и высокогорную пустыни. Отдельно выделяют снежные пустыни (в Антарктиде и Арктике - арктическая пустыня). Территория пустынь как правило бывает бессточная, иногда их пересекают транзитные реки (Сырдарья, Амударья, Нил, Хуанхэ и др.); много пересыхающих озёр и рек, часто меняющих свои очертания и размеры (Лобнор, Чад, Эйр), характерны периодически пересыхающие водотоки.
Грунтовые воды часто минерализованы. Почвы развиты слабо, характеризуются преобладанием в почвенном растворе водно-растворимых солей над органическими веществами, обычны солевые коры.
Пустыни существуют с древних геологических времён и имеют свою длительную эволюционную историю. В результате периодической смены климатов Земли менялись и границы пустынных территорий. Большинство пустынь мира сформировались на древних платформах, и занимают древнейшие участки суши.
Пустыни в Азии, Африке и Австралии расположены обычно на высоте от 200 до 600 м., в Центральной Африке и Северной Америке - на высоте 1000 м. над уровнем моря, в пределах древних речных, дельтовых и озёрных границ. Часто они занимают области предгорных прогибов или межгорных впадин (депрессий). Некоторые пустыни образовались на месте крупных озёр четвертичного периода. Поверхностные отложения пустыни связаны с геологическим строением территории и экзогенными процессами - четвертичными и современными (каменистый и щебнистый элювий на палеоген-неогеновых и меловых конгломератах; галечные, песчаные или суглинисто-глинистые пролювиальные отложения подгорных равнин; песчаные древних речных долин, эоловые пески). Рельеф низкогорный, мелкосопочники, равнины (аллювиальные и пролювиальные), крупные озёрные депрессии. В иных пустынях песчаные массивы возникли в аридных условиях благодаря развеиванию гнейсов, кварцитов и других метаморфических пород или осадочных пород мелового и юрского возрастов. В умеренном поясе условия для формирования пустынь возникают во внутриконтинентальных районах, таких как Центральная Азия, где количество осадков не превышает 200 мм.
Образование пустынь
Пустыни - один из ландшафтов Земли, возникший так же закономерно, как и все другие, благодаря прежде всего своеобразному распределению по земной поверхности тепла и влаги и связанному с этим развитию органической жизни, формированию биогеоценотических систем. Такое понимание пустыни - как определенного ландшафта с присущими только ему чертами и свойствами природы, возникшего в определенных широтах Земли, - не вызывает серьезных разногласий в научной литературе. Споры если и возникают, то о главных индикаторах пустынь - климатических, ботанических и др. Само же понятие «пустыня» в генетическом отношении и как определенная система геобиоценоза воспринимается однозначно.
Процесс формирования и развития пустынь основан, прежде всего, на неравномерности в распределении на Земле тепла и влаги, зональности географической оболочки нашей планеты. Зональное распределение температур и атмосферного давления определяет специфику ветров, общую циркуляцию атмосферы. Над экватором, где происходит наибольший нагрев суши и водной поверхности, господствуют восходящие движения воздуха.
Теплый воздух, поднявшийся над экватором, несколько охлаждаясь, теряет большое количество влаги, выпадающей в виде тропических ливней. Затем в верхних слоях атмосферы воздух стекает на север и юг, в сторону тропиков. Эти воздушные потоки называют антипассатами. Под действием вращения земли в северном полушарии антипассаты откланяются вправо, в южном – влево. Примерно над широтами 30-40°С (у субтропиков) угол их отклонения составляет около 90°С, и они начинают перемещаться уже по параллелям. На этих широтах воздушные массы опускаются к нагретой поверхности, где еще больше нагреваются, и удаляются от критической точки насыщения. В связи с тем, что в тропиках круглый год высокое атмосферное давление, а у экватора, наоборот, пониженное, у поверхности земли возникает постоянное движение воздушных масс (пассатов) от субтропиков к экватору.
Формирование рельефа пустынь происходит под воздействием ветровой и водной эрозии. Пустыням свойственны некоторые однотипные природные процессы, являющиеся предпосылками морфогенеза: эрозия, водная аккумуляция, выдувание и эоловые накопления песчаных масс. Для пустыни одного геоморфологического типа и степени аридности характерны одинаковые формы рельефа.
В наиболее распространённых песчаных пустынях это - оголённые подвижные и закреплённые неподвижные дефляционно-аккумулятивные эоловые формы (барханы, гряды, бугры, дюны и др.), нередко сочетающиеся с солончаками; в денудационных и горных пустынях - крутые обрывы (чинки), останцы, сухие водотоки, бессточные котловины, солёные озёра и др. Пустынные территории располагаются либо рядом с молодыми высокими горными системами (Каракумы и Кызылкум, пустыни Центральной Азии - Алашань и Ордос, южноамериканские пустыни), либо - с древними горами (Северная Сахара).
В любом ландшафте можно найти взаимодействие природных элементов, цепочку связей, создающих необходимое равновесие в геобиоценотических системах. При этом количественное соотношение природных компонентов может быть разное. Способность геобиоценозов сохранять свои функции на грани критического, угнетенного состояния и затем восстанавливать нарушенное равновесие составляет важное свойство географической среды, отвечает жизненным интересам органического мира и в конечном счете людей.
Пустыне в равной степени свойственны и природные связи, и равновесие, и способность сохранять продуктивность при меняющемся соотношении природных элементов. Но сами связи и критическая точка при угнетенном состоянии природных сил у пустыни тоньше, чувствительнее, реактивнее. Чрезмерное напряжение или нарушение связей быстро переходит в экстремальное состояние, вызывающее стихийное бедствие. Опасны для пустынной растительности засухи, чрезмерный дефицит влаги в воздухе и почве, песчаные бури, резкое понижение уровня грунтовых вод, высыхание колодцев, изменение химического состава колодезных вод (минерализация их, повышенное присутствие сероводорода) и другие, не менее серьезные изменения.
В условиях пустыни возможность пробудить к действию экстремальные силы природы легче, чем в другом ландшафте. Они опасны своей необратимостью или очень медленно протекающими процессами самовосстановления. Поэтому пути и средства освоения природных ресурсов пустынь, способы адаптации живых организмов, в том числе людей, их расселение, возникающие при этом взаимоотношения с местной природой совсем не похожи на те, что наблюдаются в других природных зонах.
Опустынивание - обратная сторона и неизбежный спутник широкого сельскохозяйственного и промышленного использования природных ресурсов пустыни.
Строительство дорог, объектов горнодобывающей промышленности, укладка трубопроводов и т.п. вносят существенные изменения в хрупкие естественные экосистемы пустыни.
Однако при незамедлительном проведении соответствующих работ по рекультивации ландшафт обычно восстанавливается; при игнорировании природоохранных мероприятий нарушение равновесия экосистем пустыни достигает такой степени, когда процессы опустынивания приобретают необратимый характер. По подсчётам специалистов OOH 19% суши находится на грани опустынивания (совокупности физико-географических и антропогенных процессов, приводящих к разрушению экосистем аридных областей, деградации всех форм органической жизни и в итоге к снижению природно-экономического потенциала этих территорий) .
Пустыни образовались в результате неравномерного распределения тепла и влаги. И произошло это потому, что над экватором воздух нагревается сильнее и, поднимаясь вверх и охлаждаясь, теряет большое количество влаги, выпадающей в виде тропических ливней. После этого в самых верхних слоях земной атмосферы экваториальный воздух начинает растекаться к северу и югу, в область субтропиков. Постепенно воздушные массы опускаются к нагретой земной поверхности, нагреваются здесь еще больше, но влаги в них уже нет. Такой круговорот воздушных масс происходит круглый год.
В результате воздух становится сухим и горячим — средняя температура летом достигает 30-40 градусов и иногда доходит до 59 в тени. Поверхность почвы (песка и камня) нагревается порой выше 80 градусов. Редкие осадки — в основном сильные ливни. Небольшие дожди из-за высокой температуры не доходят до поверхности земли — вода испаряется по пути к ней.
Самые сухие области мира — это пустыни Южной Америки. На побережье Тихого океана, в местечке Икике, выпадает за год всего миллиметр осадков. А в долине реки Нил, возле Асуана, за несколько лет (1901-1905 годы) был только один дождь в виде нескольких капель!
В большинстве пустынь мира больше всего осадков выпадает зимой и весной, и только в Гоби и больших пустынях Австралии — летом.
Когда вечером солнце скрывается за горизонтом, температура воздуха падает на 30-35 градусов, а порой и значительно больше. Почва нагревается за день сильнее, чем воздух, а затем сильнее охлаждается. Утром на поверхности выступает роса, а в зимнее время пустыня покрывается толстым слоем инея.
Пустыни возникают не только в субтропиках, но и в умеренном поясе, там, где имеются засушливые территории, например в Центральной Азии. Осадков здесь выпадает очень мало — 100-200 миллиметров в год. Так, циркуляция атмосферы (круговое движение воздушных масс) и своеобразные географические условия привели к тому, что к северу и югу от экватора, между 15-м и 45-м градусами широты, образовалась зона пустынь. Большинство пустынь окружено горами или граничит с ними. Горы дают пустыням воду — реки, стекающие со склонов, орошают предгорные равнины и затем исчезают в песках. Реки выносят на равнинные участки пустынь очень много песка, глины, мелкой щебенки, образующих поверхностный слой. Со временем кое-где возникает скудный почвенный покров, насыщенный солями и бедный органическими веществами. Но чаще поверхность пустынь покрыта песками или каменистая.
Солнце, Луна, большие планеты, их достаточно крупные спутники и подавляющее число далеких звезд имеют форму шара. Во всех случаях причина этого — гравитация. Силы тяготения действуют на все тела во Вселенной. Любая масса притягивает к себе другую массу тем сильнее, чем меньше расстояние между ними, причем никаким способом нельзя изменить (усилить или ослабить) это притяжение….
Река тихо и плавно течет по равнине, а на крутых обрывах ускоряет свое движение. Поток глубоко врезается в почву и образует узкие ущелья с крутыми и высокими стенами. Особенно быстро размывает вода берега, состоящие из рыхлых пород. Если же путь реке преграждают горы, она или огибает их, или пробивает, создавая глубокие ущелья и каньоны. Иногда…
Самое чистое и глубокое озеро — Байкал. Его длина 620 километров при ширине от 32 до 74 километров. Глубина озера в самом глубоком месте — трещине Ольхон — равна 1940 метрам. Объем пресной воды в озере составляет 2300 кубических километров. Африканской сестрой Байкала называют географы озеро Таньганьику. Оно возникло на территории Восточной Африки много миллионов…
Народная русская мудрость гласит: “Ставь дом там, где овцы легли”. А в Китае существует обычай не приступать к строительству дома, пока не убедишься в том, что место застройки свободно от “глубинных демонов”. Именно поэтому большинство старинных городов и сел как у нас на Руси, так во многих других странах, расположены очень удачно. Хотя есть, конечно,…
Потребность измерять время возникла у людей уже в глубокой древности. Первые календари появились много тысяч лет назад на заре человеческой цивилизации. Люди научились измерять промежутки времени, сопоставлять их с явлениями, которые повторялись периодически (смена дня и ночи, смена фаз Луны, смена времен года). Без использования единиц измерения времени люди не могли жить, общаться между собой,…
В этом созвездии две яркие звезды находятся очень близко одна от другой. Свое название они получили в честь аргонавтов Диоскуров — Кастора и Поллукса — близнецов, сыновей 3евса, самого могущественного из олимпийских богов, и Леды, легкомысленной земной красавицы, братьев Елены прекрасной — виновницы Троянской войны. Кастор славился как искусный возничий, а Поллукс как непревзойденный кулачный…
Великий итальянец Галилео Галилей (1564—1642), много сделавший для развития математики, механики, физики, достиг поразительных успехов в изучении небесных тел. Он прославился не только рядом астрономических открытий, но и огромной смелостью, с которой он встал на защиту учения Коперника, запрещенного всесильной церковью. В 1609 году Галилей узнал, что в Голландии появился прибор-дальновидец (так переводится с греческого…
Солнечное и лунное затмения знакомы человеку с глубокой древности. Когда человек еще не знал, отчего происходят эти явления, угасание Солнца средь бела дня вызывало у него панический страх. Это действительно таинственное и величественное зрелище. Яркое Солнце сияет на синем небел и постепенно солнечный свет начинает ослабевать. На правом краю Солнца появляется ущерб. Он медленно увеличивается,…
А что если и наша звезда — Солнце — вдруг вспыхнет сверхновой? Исчезнет сама и нас вычеркнет из Вселенной навсегда? Как говорят ученые, это событие хотя и возможно, но вероятность его очень мала. Свою энергию звезда получает, постепенно превращая водород в гелий, затем в более тяжелые элементы (углерод, кислород, неон и другие) с помощью цепочки…
Самая крупная планета носит имя верховного бога Олимпа. По объему Юпитер больше Земли в 1310 раз, а по массе — в 318 раз. По расстоянию от Солнца Юпитер на пятом месте, а по блеску он занимает на небе четвертое место после Солнца, Луны и Венеры. В телескоп видна сжатая у полюсов планета с заметным рядом…
В географической науке пустынями называют области, в которых выпадает меньше 200 миллиметров осадков в течение года, где воздух сух и в среднем содержит влаги меньше одной трети того количества, которое нужно для его насыщения, или, как говорят, имеет меньше 35 процентов относительной влажности. Пустыни - это области, где средняя температура воздуха в тени в самые жаркие месяцы превышает 25°С, но резко колеблется в течение суток, где с открытой поверхности воды за год испаряется во много раз больше, чем выпадает ее в виде осадков, где растительность приспособлена к постоянному или сезонному значительному недостатку влаги и обычно крайне разрежена, а часто на больших пространствах полностью отсутствует, где большинство животных тоже хорошо приспособлено и к недостатку воды и к высоким температурам. Пустыни - это области с недостаточным увлажнением, в которых земледелие, как правило, возможно лишь при искусственном орошении, но благодаря плодородию большинства невыщелоченных почв и обилию солнечного света урожаи на орошенных землях могут быть особенно высоки, а растения обладают повышенным содержанием сахаров, белков, масел, алкалоидов и других наиболее ценных веществ.
Существование пустынь зависит от распределения на земле тепла и влаги. Распределение влаги связано не столько с местными ветрами, сколько с общей системой движения всей воздушной оболочки земли в целом. Над самым жарким поясом земли, экваториальным, нагретый и поэтому более легкий воздух постоянно поднимается кверху и, несколько охлаждаясь при этом, теряет большое количество влаги, выпадающей в виде тропических ливней. Поднявшись на большую высоту, этот теплый, но уже потерявший влагу воздух растекается как па север, так и на юг от экватора. Но в силу вращения земли он начинает все больше н больше отклоняться в сторону, нагромождаться, уплотняться и охлаждаться. Благодаря этому в поясе субтропиков воздух опускается вниз и порождает приземные ветры, постоянно дующие в обратном направлении, в сторону экватора. Эти ветры называются пассатами. Спускаясь вниз к нагретой поверхности земли, массы воздуха снова разогреваются, а по мере движения к экватору продолжают нагреваться все больше. Чем теплее воздух, тем большее количество влаги необходимо для его насыщения. Поэтому и получается, что пассаты, двигающиеся к югу, обладают весьма сухим воздухом. Небо в областях их распространения постоянно безоблачно, и солнце накаляет почву. Так вследствие обших условий движения воздушной обол о ч км, как говорят, в силу закона общей циркуляции атмосферы, к северу и к югу от экватора, в областях, прилегающих к тропикам, а именно между 15° и 35° северной и южной широты, образуются пояса, или зоны, субтропических пустынь (см. схему).
Где надо искать пустыни? Если бы суша покрывала всю поверхность земли, тогда северный и южный пояса пустынь были бы сплошными. Но так как материки занимают лишь 29 процентов площади земли, то распределение пустынь всецело зависит от размеров и формы континентов. Воздействие же крупных материков на климат так велико, что в центральных их частях, удаленных от океанов на несколько тысяч километров или отгороженных от них высокими хребтами, пустыни появляются и вне зоны их общего расположения. Таковы внетропические или внутриконтиненталькые пустыни отчасти Америки, а в основном величайшего материка земли - Азии. Азиатские пустыни доходят до 48°, а местами даже почти до 50° северной широты и своим происхождением связаны с ветрами, аналогичными пассатам и дующими в основном на юг от внутриматериковой области высокого давления.
Южный пояс . Южное полушарие бедно материками, и поэтому пустыни в нем занимают значительно меньшие площади, чем в северном. Южный пояс пустынь разобщен на три отдельных звена, соответствующих трем материкам.
Пустыни Средней Азии и Казахстана . 1. Прикаспийская низменность. 2. Устюрт. 3. Мангышлак. 4. Приаральские Кара-Кумы. 5 Центрально-Казахстанский мелкосопочник. 6. Бетпак-Дала, 7. Муюн-Кумы. 8. Прибалхашские пески. 9. Кызыл-Кумы. 10. Кара-Кумы (Туркменские). 11. Голодная степь. 12. Фергана. Пустыни зарубежной Азии . 13. Джунгарские пустыни. 14, Такла-Макан. 15. Цайдам. 16. Гоби. 17. Ала-Шань. 18. Ордос. 19. Соляная пустыня Деште-Кевир. 20. Пустыня Деште-Лют. 21. Пустыня Тар. Пустыни Аравийского полуострова. 22. Сирийская. 33. Большой Нефуд. 21. Рубэль-Хали. Пустыни Северной Африки (Сахары) . 22. Большой Восточный Эрг. 26. Большой Западный Эрг. 27. Игиди. 28. Эль-Джоф. 29. Массив Туарег. 30. Красная пустыня. 31. Ливийская пустыня. Пустыни Южной Африки . 32. Намиб. 33. Калахари. Пустыни Австралии . 34. Большая Песчаная пустыня. 35. Большая пустыня Виктории. Пустыни Северной Америки . 36. Пустыни Большого Бассейна. 37. Колорадо. 38. Пустыни Южной Америки . 39. Атакама. 40. Патагония.
В Южной Америке, несмотря на незначительную ширину сужающегося к югу материка, пустыми протягиваются далеко за пределы субтропиков, достигая 50° южной широты, и принадлежат к одним из самых сухих районов мира. Так например, в северной части Чили, на берегу океана, в Икике, по многолетним данным, в среднем за год выпадает только один миллиметр осадков.
Пустыни занимают здесь в основном восточную половину южной оконечности материка - Патагонию-и внутренние районы Аргентины и протягиваются па север от 50° южной широты до 30°, где заканчиваются в центральных областях материка. На смену аргентинским пустыням с 30° южной широты, вдоль западного побережья Южной Америки начинается своеобразная прибрежная пустыня, протягивающаяся узкой подоской в несколько десятков километров вдоль берега Тихого океана вплоть до 6° южной широты.
В Южной Африке пустыни приурочены к самой юго-западной окраине материка. Здесь вдоль побережья Атлантического океана от 18° до 31° южной широты протянулась прибрежная пустыня Намиб, отходящая от океана на юго-восток вдоль долины Оранжевой реки. А восточнее Намиба, в центральных районах южной части материка, расположена своеобразная, в основном каменистая, полупустыня, шли, как принято теперь говорить, пустынная степь Калахари.
В Австралии расположены самые обширные пустыни южного полушария. Пустыни охватывают здесь всю внутреннюю часть материка и занимают больше половины его площади, образуя песчаные массивы.
Северный пояс . В северном полушарии пустыни занимают сравнительно незначительные площади в Новом Свете, но зато в Старом Свете они образуют почти сплошной пояс, начинающийся у западных берегов Африки и оканчивающийся лишь в Восточном Китае.
В Северной Америке пустыни располагаются отчасти на берегах Тихого океана, главным же образом простираются на север от Нижней Калифорнии в область Нижнего Колорадо и в бассейн Большого Соленого озера. Они встречаются и в центральных областях Мексики.
В Африке пустыни занимают почти всю северную половину материка, простираясь от 12- 15° северной широты местами до берегов Средиземного моря. Северная Африка - это. но существу, единая и самая крупная пустыня в мире, охватывающая Сахару, Алжир (кроме горной и прибрежной частей), Ливию, Египет и большую часть Судана. Здесь расположена самая обширная жаркая область мира, где температура воздуха в тени нередко превышает 50°С, а наблюдалось и 58°.
В Азии пустыни расположены на еще большем пространстве, но разделены на отдельные массивы. На Аравийском полуострове они охватывают почти всю территорию, кроме горных частей. Через Месопотамию они уходят на восток в Иран, Белуджистан, Афганистан и в Индию. Громадная область пустынь располагается в более северных, внетропичеоких областях Средней, Центральной и Восточной Азии.
Всего на Земле насчитывается порядка пятидесяти пустынь. Однако, поскольку некоторые из них имеют близкое расположение и сходные географические условия, их объединяют в двадцать больших пустынных экосистем. На карте изображено их расположение (рис. 1) .
Рисунок 1 Пустыни мира
Факторы, влияющие на образование и распространение пустынь:
- 1) географическое положение.
- 2) Температура.
- 3) Геоморфология.
- 4) Течения
- 5) Распределение материков.
- 6) Геологические процессы.
- 7)Ветер. Эоловые процессы.
- 7.1) Дефляция и корразия.
- 7.2) Существует два способа переноса
- 7.3)аккумуляция материала
- 9) Формы, созданные водной эрозией .
«Механизм» формирования и развития пустынь подчинён, прежде всего, неравномерности в распределении на Земле тепла и влаги, зональности географической оболочки нашей планеты. Зональное распределение температур и атмосферного давления определяет специфику ветров, общую циркуляцию атмосферы. Над экватором, где происходит наибольший нагрев суши и водной поверхности, господствуют восходящие движения воздуха. Здесь образуется область штилей и слабых переменных ветров. Теплый воздух, поднявшийся над экватором, несколько охлаждаясь, теряет большое количество влаги, выпадающей в виде тропических ливней. Затем в верхних слоях атмосферы воздух стекает на север и юг, в сторону тропиков. Эти воздушные потоки называют антипассатами. Под действием вращения земли в северном полушарии антипассаты откланяются вправо, в южном - влево. Примерно над широтами 30-40° (у субтропиков) угол их отклонения составляет около 90° , и они начинают перемещаться уже по параллелям. На этих широтах воздушные массы опускаются к нагретой поверхности, где еще больше нагреваются, и удаляются от критической точки насыщения. В связи с тем, что в тропиках круглый год высокое атмосферное давление, а у экватора, наоборот, пониженное, у поверхности земли возникает постоянное движение воздушных масс (пассатов) от субтропиков к экватору. Под воздействием того же отклоняющего влияния Земли в северном полушарии пассаты движутся с северо-востока на юго-запад, в южном - с юго-востока на северо-запад. Пассаты захватывают только нижнюю толщу тропосферы - 1,5-2,5 км. Господствующие в экваториально-тропических широтах пассаты определяют устойчивую стратификацию атмосферы, препятствуют вертикальным движениям и связанному с ними развитию облаков, выпадению осадков. Поэтому облачность в этих поясах очень не значительна, а приток солнечной радиации наибольший. Вследствие этого здесь наблюдается крайняя сухость воздуха (относительная влажность в летние месяцы составляет в среднем около 30%) и исключительно высокие летние температуры.
Средняя температура воздуха на материках в тропическом поясе летом превышает 30-35° С; здесь бывает самая высокая на земном шаре температура воздуха - плюс 58° С. Средняя годовая амплитуда температуры воздуха - около 20° С, а суточная может доходить до 50° С, температура поверхности почвы - порой превышает 80° С. Осадки выпадают очень редко, в виде ливней. В субтропических широтах (между 30 и 45° С северных и южных широт) величина суммарной радиации уменьшается, а циклоническая деятельность способствует увлажнению и выпадению осадков, приуроченных главным образом к холодному периоду года .
В умеренном поясе условия для формирования пустынь возникают во внутриконтинентальных районах, таких как Центральная Азия, где осадков выпадает не более 200 мм. В связи с тем, что Центральная Азия отгорожена от циклонов и муссонов горными поднятиями, здесь летом образуется барическая депрессия. Воздух отличается большой сухостью, высокой температурой (до 40° С и более) и сильной запыленностью . Редко проникающие сюда с циклонами воздушные массы с океанов и из Арктики быстро прогреваются и иссушаются.
Большинство пустынь мира сформировались на геологических платформах и занимает древнейшие участки суши. Пустыни в Азии, Африке и Австралии расположены обычно на высотах от 200-600 м над уровнем моря, в Центральной Африке и Северной Америке - на высоте 1 тыс. м над уровнем моря. Большинство пустынь окружено горами или, что бывает чаще, граничит с горами. В одних местах пустыни расположены по соседству с молодыми высокими горными системами, в других - с древними, сильно разрушенными горами. К первым нужно отнести Каракумы и Кызылкум, пустыни Центральной Азии - Алашань и Ордос, южноамериканские пустыни; ко вторым надо отнести Северную Сахару .
Горы для пустынь является областями формирования водного стока, который приходит на равнину в виде транзитных и небольших рек, со “слепыми” устьями. Большое значение для пустынь имеют также подземный и подрусловый сток, питающий их подземные воды. Горы - области, откуда выносятся продукты разрушения, для которых пустыни служат местом аккумуляции. Реки поставляют на равнину массу рыхлого материала. Здесь он отсортировывается, перетирается в еще более мелкие частицы и выстилает поверхность пустынь. В результате многовековой работы рек равнины покрываются многометровым слоем аллювиальных отложений. Реки сточных областей выносят огромную массу перевеянного и обломочного материала в Мировой океан. Поэтому пустыни сточных областей отличаются незначительным распространением древнеаллювиальных и озерных отложений (Сахара и др.). Наоборот, бессточные области (Туранская низменность, Иранское нагорье и др.) отличаются мощными толщами отложений .
Ко всем вышесказанным факторам добавляется влияние холодных течений тропических широт (Перуанское, Бенгальское, Западно-Австралийское, Канарское и Калифорнийское). Создавая температурную инверсию, прохладные, насыщенные влагой морские воздушные массы, восточных постоянных ветров барических максимумов приводят к образованию прибрежных прохладных и туманных пустынь с еще меньшим выпадением осадков в виде дождя .
Если бы суша покрывала всю поверхность планеты и не было океанов и высоких горных поднятий, пояс пустынь был бы сплошным и границы его точно совпадали бы с определенной параллелью. Но так как суша занимает меньше 1/3 площади земного шара, распределение пустынь и их размеры зависят от конфигурации, величины и устройства поверхности континентов. Так, например, азиатские пустыни распространились далеко на север - до 48° с.ш. В южном полушарии из-за огромных водных пространств океанов общая площадь пустынь континентов сильно ограниченна, а распространение их более локализовано.
Поверхностные отложения пустынь своеобразны. Этим они обязаны геологическому строению территории и природным процессам. По данным М. П. Петрова, поверхностные отложения пустынь всюду однотипны. Это «каменистый и щебнистый элювий на третичных и меловых конгломератах, песчаниках и мергелях, слагающих структурные равнины; галечные, песчаные или суглинисто-глинистые пролювиальные наносы подгорных равнин; песчаные толщи древних дельт и озерных депрессий и, наконец, эоловые пески» . Пустыням свойственны некоторые однотипные природные процессы, являющиеся предпосылками морфогенеза: эрозия, водная аккумуляция, выдувание и эоловое накопления песчаных масс.
Ветер является одним из важных геологических агентов, изменяющих лик Земли. Он производит геологическую работу повсеместно, но весьма неравномерно. Работа ветра намного интенсивней там, где отсутствуют растительность, и горные породы непосредственно соприкасаются с атмосферой. Такими районами являются пустынные и полупустынные территории, а также горные хребты и плато. Геологические процессы, связанные с деятельностью ветра называются эоловыми.
Скорость ветра изменяется в широких пределах, от нескольких метров в секунду. До ураганного в 25-30м/с и более. Чем сильнее ветер, тем больше способен он захватить и переместить на огромные расстояния мелкие песчинки. Существуют районы, где ветер дует каждый год с постоянной силой длительное время. Так в марте-апреле в северной Африке дует жаркий ветер из пустыни - хамсин.
Геологическая работа ветра состоит из нескольких основных процессов: 1) разрушение горных пород - дефляция и корразия. 2) транспортировка материала 3) аккумуляция материала .
Под дефляцией понимается выдувание рыхлых, дезинтегрированных горных пород с поверхности Земли, а под корразией называется обтачивание выступов горных пород твердыми частицами, переносимыми потоками и воздушными струями в приземном слое . Дефляция проявляется там, где дуют сильные ветры, в узких долинах, ущельях. Постоянные процессы дефляции приводят к постепенному углублению долин и узостей.
Дефляция проявляется в тех пустынных районах, в которых сдувается слой сухих, рыхлых отложений, расположенных на более влажных отложениях. Выдувание приводит к формированию глубоких котловин и впадин. На дне бессточных котловин часто скапливается соль, кристаллизация которой разрыхляет почву. А затем этот рыхлый слой, напоминающий «пух», сдувается каждый год, и котловина углубляется на 5-7 см, и так повторяется ежегодно.
Корразии подвергаются все выступы горных пород, причем более мягкие участки, менее сцементированные, углубляются быстрее, чем плотные, и тогда образуются ячейки, углубления неправильной формы. Любое уплотнение со временем становится выпуклой формой. Так как переносимый ветром песчаный материал движется над самой поверхностью земли, не выше 2м, а чаще 0.5м, обтачивание происходит в нижней части выступов пород, поэтому часто формируются столбы и пирамиды, с тонкой «шейкой» в основании и расширением сверху.
Существует два способа переноса: 1) сальтация и 2) волочение, перетекание .
Сальтация - это перемещение песчинок прыжками. Песчинка, поднятая ветром, ударяется в песок, выбивает из него ещё песчинки и т.д. Сальтация происходит при сильном ветре и действует по типу цепной реакции .
В других случаях песок под действием ветра «перетекает». Песчинки медленно перекатываются по неровностям рельефа. Песок как бы струится, напоминая движение воды. Способность ветра к транспортировке песка зависит от его скорости и степени турбулентности. В процессе движения все песчинки сортируются по удельному весу и окатываются. Песчинки приобретают матовый оттенок и округляются.
Переносимые ветром частицы, «перетекающие» пески, подброшенные ураганом обломки и гальки где-то должны накапливаться, формируя толщи эоловых отложений.
Пыль, вулканический пепел и мельчайший песок, унесенные ветром на большие расстояния, в конце - концов осядут на землю и войдут в состав морских, озерных и континентальных отложений. Но основная масса песка, образовавшегося при выветривании, разрушении и дефляции горных пород, образуют накопления вблизи этих мест, т.е. в пустынях, на морских побережьях, в низовьях речных долин, причем современные эоловые отложения рыхлые, т.к. они не успели с цементироваться из-за сухого жаркого климата и отсутствия воды. Наибольшее количество песка аккумулируется в пустынях, где он состоит преимущественно из кварцевых зерен, как наиболее устойчивых к химическому выветриванию. Происхождение песка в основном речное, т.е. песок пустынь - это перемываемые аллювиальные отложения, т.к. тысячи лет назад климат в районах современных пустынь был более влажным, там текли реки и существовала растительность .
Ветер непрерывно перемещает песчаные массы, формируя своеобразный рельеф, свойственный только пустыням. Пожалуй, наиболее типичной формой рельефа являются барханы - скопления песка, имеющие в плане форму сплющенного полумесяца с двумя «рогами», обращенными в сторону дующего ветра. В поперечном разрезе бархан - это ассиметричный холм с пологим, длинным, наветренным склонном и крутым в 34 градуса подветренным. Песок перемещается вверх по пологому склону и скатывается с крутого, из-за этого гребень у бархана острый. Кроме барханов развиты валы - длинные, но неширокие скопления песка с пологими склонами. Высота гряд достигает 200м, а длина нескольких километров. В плане они похожи на вытянутые капли. Грядово - ячеистые формы возникают при соединении песчаными перемычками гряд барханов. Кучевые формы образуются за какими-либо препятствиями .
На морских побережьях, в долинах и дельтах рек за счет развевания аллювиальных отложений формируются дюны. Они похожи на барханы, имеют параболическую форму и также передвигаются под влиянием преобладающих ветров (рис. 2,3) .
Чаще всего песок, слагающий эти дюны, состоит из кварцевых зерен, но на коралловых островах встречаются дюны из частиц известняка, а песчаные дюны в природном национальном памятнике Уайт-Сандс ("Белые пески") в штате Нью-Мексико в США образованы чистым белым гипсом .
Рисунок 2 Дюны из белого гипсового песка
Рисунок 3 Дюны
Давайте внимательно поглядим на эту цепочку дюн. Посмотрите: левая от нас, наветренная сторона каждой дюны очень полога, чуть ли не горизонтальна, в отличие от правой, подветренной стороны, находящейся сейчас в тени.
Существуют также интересные эоловые образования, называемые лессами, под которыми понимают толщи пород мощностью до 400м, обладающие светло-желтой окраской и состоящие чаще всего из пылевых частиц размером 10-60 мкр. Типичный лесс не обладает слоистостью, содержит карбонаты и тонкие вертикальные канальцы. По минеральному составу в лессах преобладают кварц, полевые шпаты, гидрослюды. Все лессовые покровы относятся к четвертичному периоду. Происхождение лессовых пород может быть как эоловым, так и делювиальным, пролювиальным, аллювиальным. Важнейшим свойством лессовых пород является их просадочность, т.е. способность деформироваться либо при увлажнении, либо под действием нагрузки. Отсюда понятно, что инженерная геология уделяет лессовым породам особое внимание и проблема просадочности насчитывает не одно десятилетие .
Водотоки в пустыне бывают двух типов. Некоторые реки, т.н. транзитные (или экзотические), например Колорадо в Северной Америке или Нил в Африке, берут начало за пределами пустыни и настолько полноводны, что, протекая через пустыню, не пересыхают полностью, несмотря на большое испарение. Существуют также временные, или эпизодические, водотоки, которые возникают после интенсивных ливней и очень быстро пересыхают, так как вода полностью испаряется или просачивается в почву. Большинство пустынных водотоков несет ил, песок, гравий и гальку, и, хотя они не имеют постоянного течения, именно ими созданы многие черты рельефа пустынных областей. Стекая с крутых склонов в широкие долины или пустынные впадины, водотоки отлагают свои наносы у подножья склона и образуют конусы выноса - веерообразные скопления наносов с вершиной, обращенной вверх по долине водотока. Такие образования чрезвычайно широко распространены в пустынях Юго-Запада США; часто расположенные рядом конусы сливаются, образуя у подножья гор наклонную подгорную равнину, которая здесь носит название "бахада" (исп. bajada - склон, спуск) .
В пустынях быстро стекающая по крутым склонам вода размывает поверхностные отложения и создает промоины и овраги; иногда эрозионное расчленение достигает такой густоты, что образуются т.н. бедленды (рис. 4) .
Рисунок 4 Бедлендовая пустыня
Неземные ландшафты встречаются не только на Марсе - вот Вам пример вполне земной глинистой бедлендовой пустыни. Такие формы, образующиеся на крутых склонах гор и столовых возвышенностей, характерны для пустынных областей всего мира. Достаточно одного ливня, чтобы на склоне образовался овраг, а однажды образовавшись, он будет расти с каждым дождем. Таким образом в результате стремительного оврагообразования были разрушены большие участки разных плато.
Таким образом, можно говорить, что «механизм» формирования и развития пустынь подчинён, прежде всего, неравномерности в распределении на Земле тепла и влаги, зональности географической оболочки нашей планеты. Зональное распределение температур и атмосферного давления определяет специфику ветров, общую циркуляцию атмосферы. Исходя из такого разнообразия причин формирования и развития пустынь можно предположить то, что в большинстве случаев их набор не повторим и каждый из них в определенной зоне формирует практически уникальные климат и рельеф. Отсюда следует, что каждая пустыня индивидуальна по своему происхождению, строению и развитию.
В базе Федерального института промышленной собственности в понедельник, 10 февраля, были опубликованы изображения нового автомобиля, патентообладателем которого является акционерное общество «КамАЗ». Судя по информации из патента, речь идет о безкабинном беспилотном грузовике с электрическим силовым агрегатом. Внешне машина напоминает двухосный прицеп с низким дорожным просветом. У электрокара имеется передняя и задняя светотехника, бамперы с площадками под регистрационные знаки, а также вентиляционные решетки в кузове. В декабре 2019 года стало известно, что КамАЗ приступил к испытаниям нового беспилотного грузовика, который будет перевозить уголь на кузбасской шахте «Листвяжная». Беспилотный грузовик оборудован адаптивным…
Член Центрального Совета Всероссийского общества охраны природы (ВООП) и председатель совета союза “Национального экологического корпуса” Тимур Усманов направил письмо главе Минприроды Дмитрию Кобылкину с предложением создать “экологические курсы” для топ-менеджеров государственных и муниципальных предприятий. По его мнению, это позволит ускорить переход на низкоуглеродную экономику в России. "В современном образовательном контексте при наличии цифровых средств оптимизации проведения учебных мероприятий представляется возможным рассмотреть вопрос разработки и внедрения пилотного проекта по проведению техники экологической безопасности для сотрудников и обучающих экологических курсов для менеджеров высшего звена (топ-менеджеров) государственных и муниципальных предприятий", – говорится в…
Учёные из института Гладстона только что объявили о прорыве в области лечения сердечно-сосудистой системы, который в один прекрасный день поможет врачам восстанавливать сердечную мышцу, повреждённую во время сердечного приступа путём преобразования рубцующихся сердечных клеток в бьющуюся сердечную мышцу. Недавний эксперимент позволил преобразовать такие клетки в те, которые по своим свойствам и функционалу весьма похожи на клетки сердечной мышцы. Данные результаты были получены в чашках Петри. В настоящее время глава исследования, доктор Ли Цянь, совместно с исследователем Дипак Шривастава, проводят попытки аналогичного преобразования, но уже в организмах мышей. Как говорят авторы…
Стирать меньше, носить больше: это своего рода мечта, когда дело доходит до джинсов. Компания American Eagle делает это возможным: его последняя коллекция джинсов содержит переработанную кофейную гущу. Способность измельченного кофе нейтрализовать запахи означает, что эти джинсы требуют меньше походов в прачечную. Кофе-коллекция, получившая название Denim X Café для женщин и Denim Flex Café для мужчин, поступила в продажу 15 октября; цены варьируются от $ 49,95 до $ 54,95. «Кофейная гуща отлично впитывает запахи и быстро сохнет, что помогает контролировать запах», говорит Хелен Кан (Helen Kang), старший директор American Eagle. Не…
В ВОЗ подтвердили случаи заражения людей, не посещавших в последнее время Китай. По словам главы Всемирной организации здравоохранения д-ра Тедроса Гебрейесуса, возможно, это лишь «верхушка айсберга». Он предупредил, что эпидемия может разрастись, и призвал принять срочные меры, чтобы не допустить этого. По данным на утро понедельника, в Китае подтверждено 40 235 случаев инфицирования, 909 человек скончались. 319 зараженных выявлено в 24 странах, один из них умер. В последние два дня зарегистрированы случаи коронавируса в Великобритании и Франции. Тем не менее, 99 процентов заразившихся по-прежнему приходится на Китай, в 80 процентах…
Пару лет назад несколько ребят начали кампанию по сбору средств для своего, честно сказать, очень необычного проекта – бассейна в центре города. И не простого, а бассейна, который дрейфует в реке Ист-Ривер и фильтрует воду через свои стенки. Группа из трех молодых архитекторов, совместно задумавшая проект под названием + POOL, разрослась до команды специалистов: архитекторов, дизайнеров, инженеров и экологов. В 2011 году всего за несколько дней им удалось собрать сумму в 41 тыс долл США (при начальной цели в 25 тыс) для тестирования материалов системы фильтрации. В 2013 году после…
Как вы думаете, каким образом мы будем заряжать электромобили в будущем? В гараже? На работе? Или просто на автостоянке супермаркета, пока мы делаем покупки? Быть может, вы будете использовать беспроводное зарядное устройство, встроенное где-то неподалёку от стоянки и позволяющее вам просто забыть о том, что аккумулятор бывает разряженным? Сейчас многие задаются таким вопросом и Evatran, один из стартапов в области обслуживания электромобилей, пытается ответить на этот вопрос. Evatran делает ставку на на беспроводную систему для зарядки электромобилей и считает её следующим большим шагом на пути развития этого класса транспортных…
Если вы когда-либо мыли руки антибактериальным мылом, есть немалый шанс, что вы нанесли на свое тело химическое вещество, называемое триклозан, существенный вред которого за последние годы был доказан. Сегодня Миннесота стала первым штатом, официально запрещающим его использование. Триклозан используется в 75% антибактериального мыла и другой продукции, продаваемой на территории США. В прошлом году Федеральное агентство уже объявляло, что будет пересматривать безопасность триклозана. И пока это вещество не называли вредным для человека, исследования говорят об опасности того, что триклозан может разрушать критически важные гормоны, необходимые для воспроизводства и развития, и способствовать развитию…
Забудьте о пластике и коже животного, ваш следующий кошелек может быть изготовлен из более этических и экологически чистых материалов, как например, банановое волокно. Green Banana Paper, компания из Кусаие (один из четырёх штатов Федеративных Штатов Микронезии), использует отходы бананового дерева, перерабатывая необычный материал в стильные и прочные веганские кожаные кошельки. Компания выступила со своим проектом на площадке Kickstarter, чтобы представить эти экологически чистые кошельки на мировом рынке и улучшить жизнь местных фермеров. Бананы очень вкусный продукт и его легко употреблять, но урожай требует огромного количества деревьев. По всему острову находится…
Исследователи из Колледжа Квин Мэри успешно создали солнечные ячейки, генерирующие электроэнергию, впервые из химических веществ, обнаруженных в оболочках креветок и других ракообразных. Ученые разработали очень необычный способ удешевить солнечные панели, используя биологические соединения, найденные в раковинах креветок. Хотя в настоящее время проект находится на ранней стадии, этот метод может революционизировать фотоэлектрические технологии за счет снижения стоимости материалов, используемых для преобразования световой энергии в электрическую. Солнечные панели используются во всем мире для производства чистой электроэнергии и являются важными поставщиками электричества в отдаленных районах, научно-исследовательских станциях и на спутниках. Тем не менее,…
