Každá zmena si vždy vyžaduje určité úsilie. Akákoľvek zmena sa nezaobíde bez nejakého dopadu. A zjavným príkladom toho je naša domovská planéta, ktorá sa formovala pod vplyvom rôznych faktorov v priebehu miliárd rokov. Je tiež dôležité, že neustále procesy zmien Zeme sú výsledkom nielen vonkajších síl, ale aj vnútorných, ktoré sú skryté hlboko v útrobách geosféry.
A ak sa o dve alebo tri desaťročia môže vzhľad našej planéty zmeniť na nepoznanie, potom samozrejme nebude zbytočné chápať procesy, ktorých vplyv k tomu viedol.
Zmena v rámci
Výšky a priehlbiny, nerovnosti a drsnosť, ako aj mnohé ďalšie črty reliéfu krajiny – to všetko sa neustále aktualizuje, rúca sa a je tvorené silnými vnútornými silami. Najčastejšie ich prejav zostáva mimo nášho zorného poľa. Avšak aj práve v tejto chvíli Zem postupne prechádza takou či onakou zmenou, ktorá z dlhodobého hľadiska bude oveľa významnejšia.
Odkedy som bolStarí Rimania a Gréci si všimli zdvihnutie a pokles rôznych častí litosféry, čo spôsobilo všetky zmeny v obrysoch morí, pevniny a oceánov. Dlhoročné vedecké výskumy využívajúce rôzne technológie a zariadenia to plne potvrdzujú.
Rast pohorí
Pomalý pohyb jednotlivých úsekov zemskej kôry postupne vedie k ich prekrývaniu. Pri vodorovnom pohybe sa ich hrúbka ohýba, láme a premieňa na záhyby rôznych mier a strmosti. Celkovo veda rozlišuje dva typy horotvorných pohybov (orogenéza):
- Vyfukovanie vrstiev - vytvára konvexné vrásy (pohoria) aj konkávne (klesliny v pohoriach). Odtiaľ pochádza aj názov zvrásnených pohorí, ktoré sa postupom času postupne rúcajú a zanechávajú za sebou iba základňu. Na ňom sa tvoria roviny.
- Zlomenie vrstiev – horninové masívy sa môžu nielen rozdrviť do vrás, ale môžu byť aj vystavené zlomom. Týmto spôsobom sa vytvárajú zložené blokové (alebo jednoducho blokové) pohoria: šmyky, drapáky, horsty a ich ďalšie zložky vznikajú, keď sú časti zemskej kôry navzájom vertikálne posunuté (nahor/nadol).
Vnútorná sila Zeme je však schopná nielen rozdrviť roviny na hory a zničiť niekdajšie obrysy kopcov. Pohyby litosférických dosiek tiež spôsobujú zemetrasenia a sopečné erupcie, ktoré sú často sprevádzané obrovským pustošením a smrťou ľudí.
Dýchanie spod útrob
Je ťažké si čo i len predstaviť, že pojem „sopka“, ktorý v dávnych dobách poznal každý človek, mal oveľa impozantnejší význam. Spočiatku bol skutočný dôvod takéhoto javu podľa zvyku spojený s nepriazňou bohov. Prúdy magmy vyvierajúce z hlbín boli považované za prísny trest zhora za chyby smrteľníkov. Katastrofálne straty v dôsledku sopečných erupcií sú známe už od úsvitu nášho letopočtu. Tak bolo napríklad z povrchu planéty Zem vymazané majestátne rímske mesto Pompeje. Sila planéty sa v tej chvíli prejavila drvivou silou dnes už všeobecne známej sopky Vezuv. Mimochodom, autorstvo tohto pojmu je historicky priradené starým Rimanom. Tak nazvali svojho boha ohňa.
Pre moderného človeka je sopka kopcom v tvare kužeľa nad trhlinami v kôre. Prostredníctvom nich vyviera magma na povrch zeme, na morské či oceánske dno spolu s plynmi a úlomkami hornín. V strede takejto formácie je kráter (v preklade z gréčtiny - "miska"), cez ktorý dochádza k vyvrhnutiu. Po stuhnutí sa magma zmení na lávu a vytvorí obrysy samotnej sopky. Avšak aj na svahoch tohto kužeľa sa často objavujú trhliny, čím sa vytvárajú parazitické krátery.
Pomerne často sú erupcie sprevádzané zemetraseniami. No najväčším nebezpečenstvom pre všetko živé sú práve emisie z útrob Zeme. Uvoľňovanie plynov z magmy nastáva extrémne rýchlo, takže následne silné výbuchy -bežné.
Podľa typu pôsobenia sa sopky delia na niekoľko typov:
- Aktívne - tie, o ktorých poslednej erupcii existujú dokumentárne informácie. Najznámejšie z nich: Vezuv (Taliansko), Popocatepetl (Mexiko), Etna (Španielsko).
- Potenciálne aktívne – vybuchujú extrémne zriedkavo (raz za niekoľko tisíc rokov).
- Vyhasnuté – tento stav majú sopky, ktorých posledné erupcie neboli zdokumentované.
Vplyv zemetrasení
Posuny hornín často vyvolávajú rýchle a silné výkyvy zemskej kôry. Najčastejšie sa to deje v oblasti vysokých hôr - tieto oblasti sa nepretržite formujú dodnes.
Miesto, kde vznikajú posuny v hlbinách zemskej kôry, sa nazýva hypocentrum (centrum). Z nej sa šíria vlny, ktoré vytvárajú vibrácie. Bod na povrchu zeme, priamo pod ktorým sa nachádza ohnisko - epicentrum. Tu sú pozorované najsilnejšie otrasy. Ako sa vzďaľujú od tohto bodu, postupne miznú.
Seizmologická veda, ktorá študuje fenomén zemetrasení, rozlišuje tri hlavné typy zemetrasení:
- Tektonický – hlavný horotvorný faktor. Vyskytuje sa v dôsledku kolízií medzi oceánskymi a kontinentálnymi platformami.
- Vulkanické – vznikajú v dôsledku prúdenia žeravej lávy a plynov spod zemského vnútra. Zvyčajne sú dosť slabé, aj keď môžu trvať niekoľko týždňov. Najčastejšie sú predzvesťou sopečných erupcií, čo je spojené s oveľa vážnejšími následkami.
- zosuv pôdy – vyskytuje sa ako dôsledok kolapsu horných vrstiev zeme, ktorý pokrýva dutiny.
Sila zemetrasení sa určuje na desaťbodovej Richterovej stupnici pomocou seizmologických prístrojov. A čím väčšia je amplitúda vlny, ktorá sa vyskytuje na zemskom povrchu, tým hmatateľnejšie bude poškodenie. Najslabšie zemetrasenia, merané na 1-4 bodoch, možno ignorovať. Zaznamenávajú ich len špeciálne citlivé seizmologické prístroje. U ľudí sa prejavujú maximálne v podobe chvejúcich sa okuliarov či mierne sa pohybujúcich predmetov. Väčšinou sú pre oči úplne neviditeľné.
Výkyvy o 5 až 7 bodov môžu viesť k rôznym škodám, aj keď malým. Silnejšie zemetrasenia sú už vážnou hrozbou a zanechávajú za sebou zničené budovy, takmer úplne zničenú infraštruktúru a ľudské straty.
Seizmológovia ročne zaregistrujú asi 500 tisíc vibrácií zemskej kôry. Našťastie iba pätinu z tohto počtu skutočne pocítia ľudia a iba 1000 z nich spôsobí skutočné škody.
Viac o tom, čo ovplyvňuje náš spoločný domov zvonku
Neustále sa mení reliéf planéty, vnútorná sila Zeme nezostáva jediným formujúcim prvkom. Do tohto procesu sú priamo zapojené aj mnohé vonkajšie faktory.
Ničením početných nepravidelností a vyplnením podzemných priehlbín hmatateľne prispievajú k procesu nepretržitých zmien na zemskom povrchu. Oplatí sa zaplatiťUpozorňujeme, že okrem tečúcich vôd, ničivých vetrov a pôsobenia gravitácie priamo ovplyvňujeme aj našu vlastnú planétu.
Zmenené vetrom
K deštrukcii a premene hornín dochádza najmä pod vplyvom zvetrávania. Nevytvára nové reliéfne formy, ale rozkladá pevné materiály do drobivého stavu.
Na otvorených priestranstvách, kde nie sú lesy a iné prekážky, sa môžu čiastočky piesku a hliny pomocou vetra presúvať na veľké vzdialenosti. Následne ich akumulácie vytvárajú eolské tvary terénu (termín pochádza z mena starogréckeho boha Aeola, pána vetrov).
Príklad – pieskové kopce. Barchany v púšťach vznikajú výlučne pôsobením vetra. V niektorých prípadoch ich výška dosahuje stovky metrov.
Rovnakým spôsobom sa môžu hromadiť sedimentárne horské usadeniny pozostávajúce z prachových častíc. Majú sivožltú farbu a nazývajú sa spraše.
Treba si uvedomiť, že pri pohybe vysokou rýchlosťou sa rôzne častice nielen hromadia do nových útvarov, ale postupne ničia aj reliéf, s ktorým sa na svojej ceste stretávajú.
Existujú štyri typy zvetrávania hornín:
- Chemický – spočíva v chemických reakciách medzi minerálmi a prostredím (voda, kyslík, oxid uhličitý). Výsledkom je, že horniny podliehajú deštrukcii, ich chemická zložka prechádza zmenami s ďalšou tvorbou nových.minerály a zlúčeniny.
- Fyzikálny - spôsobuje mechanický rozpad hornín pod vplyvom množstva faktorov. V prvom rade dochádza k fyzickému zvetrávaniu s výraznými teplotnými výkyvmi počas dňa. Vetry spolu so zemetraseniami, sopečnými erupciami a bahnom sú tiež faktormi fyzického zvetrávania.
- Biologické – uskutočňuje sa za účasti živých organizmov, ktorých činnosť vedie k vytvoreniu kvalitatívne nového útvaru – pôdy. Vplyv živočíchov a rastlín sa prejavuje v mechanických procesoch: drvenie skál koreňmi a kopytami, kopanie dier atď. Mikroorganizmy zohrávajú obzvlášť veľkú úlohu pri biologickom zvetrávaní.
- Žiarenie alebo slnečné počasie. Charakteristickým príkladom deštrukcie hornín pri takomto náraze je lunárny regolit. Spolu s tým radiačné zvetrávanie ovplyvňuje aj predtým uvedené tri druhy.
Všetky tieto typy zvetrávania sa často vyskytujú v kombinácii, kombinované v rôznych variáciách. Na dominanciu človeka však vplývajú aj odlišné klimatické podmienky. Napríklad na miestach so suchou klímou a vo vysokých horských oblastiach často dochádza k fyzickému zvetrávaniu. A pre oblasti s chladnou klímou, kde teploty často kolíšu k 0 stupňom Celzia, je charakteristické nielen mrazové zvetrávanie, ale aj organické, spojené s chemickými látkami.
Gravitačný efekt
Žiadny zoznam vonkajších síl našej planéty nebude úplný bez zmienky o základnej interakcii všetkého materiálutelesá je gravitačná sila Zeme.
Skaly zničené mnohými prírodnými a umelými faktormi sú vždy vystavené pohybu z vyvýšených oblastí pôdy do nižších. Takto vznikajú zosuvy pôdy a sutiny, vznikajú aj bahno a zosuvy pôdy. Gravitačná sila Zeme sa na prvý pohľad môže zdať ako niečo neviditeľné na pozadí mocných a nebezpečných prejavov iných vonkajších faktorov. Avšak celý ich dopad na reliéf našej planéty by bol jednoducho vyrovnaný bez univerzálnej gravitácie.
Pozrime sa bližšie na účinky gravitácie. V podmienkach našej planéty sa hmotnosť akéhokoľvek hmotného telesa rovná gravitačnej sile Zeme. V klasickej mechanike táto interakcia popisuje Newtonov zákon univerzálnej gravitácie, ktorý pozná každý zo školy. Podľa neho sa gravitačná sila F rovná súčinu m a g, kde m je hmotnosť objektu a g je gravitačné zrýchlenie (vždy rovné 10). Gravitačná sila zemského povrchu zároveň pôsobí na všetky telesá nachádzajúce sa priamo na nej aj v jej blízkosti. Ak na teleso pôsobí výlučne gravitačná príťažlivosť (a všetky ostatné sily sú vzájomne vyvážené), podlieha voľnému pádu. Ale pri všetkej svojej ideálnosti sú také podmienky, keď sú sily pôsobiace na teleso v blízkosti zemského povrchu v skutočnosti vyrovnané, charakteristické pre vákuum. V každodennej realite musíte čeliť úplne inej situácii. Napríklad na padajúci predmet vo vzduchu vplýva aj veľkosť odporu vzduchu. A to aj napriek gravitačnej sile Zemebude oveľa silnejší, tento let už nebude skutočne zadarmo.
Je zaujímavé, že vplyv gravitácie existuje nielen v podmienkach našej planéty, ale aj na úrovni našej slnečnej sústavy ako celku. Čo napríklad silnejšie priťahuje Mesiac? Zem alebo Slnko? Bez diplomu z astronómie mnohých zrejme odpoveď prekvapí.
Pretože sila príťažlivosti satelitu Zemou je asi 2,5-krát menšia ako sila Slnka! Bolo by rozumné zamyslieť sa nad tým, ako nebeské teleso neodtrhne Mesiac od našej planéty takým silným nárazom? V tomto ohľade je hodnota, ktorá sa rovná gravitačnej sile Zeme vo vzťahu k satelitu, výrazne nižšia ako hodnota Slnka. Našťastie veda vie odpovedať aj na túto otázku.
Teoretická kozmonautika používa pre takéto prípady niekoľko konceptov:
- Rozsah telesa M1 - okolitý priestor okolo objektu M1, v ktorom sa objekt m pohybuje;
- Teleso m je objekt voľne sa pohybujúci v rozsahu objektu M1;
- Telo M2 je objekt, ktorý ruší tento pohyb.
Zdá sa, že rozhodujúca by mala byť gravitačná sila. Zem priťahuje Mesiac oveľa slabšie ako Slnko, ale je tu ešte jeden aspekt, ktorý má konečný efekt.
Celá pointa je v tom, že M2 má tendenciu narúšať gravitačné spojenie medzi objektmi m a M1 tým, že im dáva rôzne zrýchlenia. Hodnota tohto parametra priamo závisí od vzdialenosti objektov od M2. Rozdiel medzi zrýchleniami danými telesom M2 na m a M1 však bude menší ako rozdiel medzi zrýchleniami m a M1 priamo v gravitačnom poli tohto telesa. Táto nuansa je dôvodom, prečo M2 nedokáže oddeliť m od M1.
Predstavme si podobnú situáciu so Zemou (M1), Slnkom (M2) a Mesiacom (m). Rozdiel medzi zrýchleniami, ktoré Slnko vytvára vo vzťahu k Mesiacu a Zemi je 90-krát menší ako priemerné zrýchlenie, ktoré je charakteristické pre Mesiac vo vzťahu k sfére pôsobenia Zeme (jeho priemer je 1 milión km, vzdialenosť medzi Mesiac a Zem je 0,38 milióna kilometrov). Rozhodujúcu úlohu nehrá sila, ktorou Zem priťahuje Mesiac, ale veľký rozdiel v zrýchleniach medzi nimi. Vďaka tomu je Slnko schopné iba deformovať obežnú dráhu Mesiaca, ale nie ho odtrhnúť od našej planéty.
Poďme ešte ďalej: vplyv gravitácie je v rôznej miere charakteristický pre iné objekty v našej slnečnej sústave. Aký to má vplyv, ak vezmeme do úvahy, že gravitácia na Zemi je výrazne odlišná od iných planét?
To ovplyvní nielen pohyb skál a vytváranie nových tvarov terénu, ale aj ich hmotnosť. Nezabudnite, že tento parameter je určený veľkosťou príťažlivej sily. Je priamo úmerná hmotnosti príslušnej planéty a nepriamo úmerná druhej mocnine jej vlastného polomeru.
Ak by naša Zem nebola sploštená na póloch a predĺžená blízko rovníka, hmotnosť akéhokoľvek telesa na celom povrchu planéty by bola rovnaká. Ale nežijeme na dokonalej lopte a rovníkový polomer je dlhšípolárny cca 21 km. Preto bude hmotnosť toho istého objektu väčšia na póloch a najľahšia na rovníku. Ale aj v týchto dvoch bodoch sa gravitačná sila na Zemi mierne líši. Malý rozdiel v hmotnosti toho istého predmetu je možné zmerať iba pomocou pružinovej váhy.
A úplne iná situácia sa vyvinie v podmienkach iných planét. Pre prehľadnosť sa pozrime na Mars. Hmotnosť červenej planéty je 9,31-krát menšia ako hmotnosť Zeme a polomer je 1,88-krát menší. Prvý faktor by mal znížiť silu gravitácie na Mars v porovnaní s našou planétou 9,31-krát. Druhý faktor ju zároveň zvýši 3,53-krát (1,88 na druhú). V dôsledku toho je sila gravitácie na Marse asi tretinová v porovnaní so silou na Zemi (3,53: 9,31=0,38). Podľa toho bude kameň s hmotnosťou 100 kg na Zemi vážiť presne 38 kg na Marse.
Vzhľadom na to, aká gravitácia je vlastná Zemi, možno ju v jednom rade porovnať medzi Uránom a Venušou (ktorých gravitácia je 0,9-krát menšia ako zemská) a Neptúnom a Jupiterom (ich gravitácia je väčšia ako naša o 1,14 a 2,3 krát). Zistilo sa, že Pluto má najmenší vplyv gravitácie – 15,5-krát menej ako pozemské podmienky. Najsilnejšia príťažlivosť je však zameraná na Slnko. Ten náš prevyšuje 28-krát. Inými slovami, teleso s hmotnosťou 70 kg na Zemi by tam vážilo približne 2 tony.
Voda bude tiecť pod ležiacou vrstvou
Ďalším dôležitým tvorcom a zároveň ničiteľom reliéfov je pohybujúca sa voda. Jeho toky svojim pohybom vytvárajú široké riečne údolia, kaňony a rokliny. Avšak aj malé množstvápri pomalom pohybe sú schopné vytvoriť lúčovitý reliéf na mieste plání.
Preraziť si cestu cez akékoľvek prekážky nie je jedinou stránkou vplyvu prúdov. Táto vonkajšia sila pôsobí aj ako prenášač úlomkov hornín. Takto vznikajú rôzne reliéfne útvary (napríklad rovinaté pláne a porasty pozdĺž riek).
Vplyv prúdiacej vody ovplyvňuje najmä ľahko rozpustné horniny (vápenec, krieda, sadra, kamenná soľ) nachádzajúce sa v blízkosti pevniny. Rieky ich postupne odstraňujú z cesty a rútia sa do hlbín zemského vnútra. Tento jav sa nazýva kras, v dôsledku čoho vznikajú nové formy terénu. Jaskyne a lieviky, stalaktity a stalagmity, priepasti a podzemné nádrže - to všetko je výsledkom dlhej a silnej činnosti vodných más.
Faktor ľadu
Popri tečúcich vodách sa ľadovce o nič menej podieľajú na ničení, preprave a ukladaní hornín. Takto vytvárajú nové formy terénu, vyhladzujú skaly, vytvárajú zafarbené kopce, hrebene a kotliny. Tie sú často naplnené vodou a menia sa na ľadovcové jazerá.
Deštrukcia hornín pomocou ľadovcov sa nazýva exarát (ľadová erózia). Ľad pri prenikaní do riečnych údolí vystavuje ich korytá a steny silnému tlaku. Voľné častice sa odtrhávajú, časť z nich zamrzne a tým prispieva k rozširovaniu stien hĺbky dna. Výsledkom je, že údolia riek nadobúdajú podobunajmenší odpor pre postup ľadu je profil v tvare koryta. Alebo, podľa ich vedeckého názvu, ľadovcové žľaby.
Topenie ľadovcov prispieva k vytvoreniu sandry - plochých útvarov pozostávajúcich z čiastočiek piesku nahromadených v zamrznutej vode.
Sme vonkajšou silou Zeme
Vzhľadom na vnútorné sily pôsobiace na Zem a vonkajšie faktory je načase spomenúť vás a mňa – tých, ktorí už viac ako desať rokov prinášajú obrovské zmeny do života planéty.
Všetky tvary terénu vytvorené človekom sa nazývajú antropogénne (z gréčtiny anthropos - človek, genesisum - pôvod a latinsky faktor - obchod). Dnes sa leví podiel na tomto druhu činnosti vykonáva pomocou moderných technológií. Navyše, nový vývoj, výskum a pôsobivá finančná podpora zo súkromných / verejných zdrojov zabezpečujú jeho rýchly rozvoj. A to zase neustále stimuluje zvýšenie tempa ľudského antropogénneho vplyvu.
Plainy sú obzvlášť ovplyvnené zmenami. Táto oblasť bola vždy prioritou pre osídlenie, výstavbu rodinných domov a infraštruktúru. Navyše, budovanie násypov a umelé vyrovnávanie terénu sa stalo úplne samozrejmosťou.
Prostredie sa mení aj za účelom ťažby. Ľudia pomocou techniky hĺbia obrovské lomy, vŕtajú bane a robia násypy na miestach skládok hlušiny.
Často rozsah aktivítčloveka sú porovnateľné s vplyvom prírodných procesov. Napríklad moderný technologický pokrok nám umožňuje vytvárať obrovské kanály. Navyše za oveľa kratší čas v porovnaní s podobným formovaním riečnych údolí prúdením vody.
Procesy deštrukcie reliéfu, nazývané erózia, sú veľmi zhoršované ľudskou činnosťou. V prvom rade je negatívne ovplyvnená pôda. Uľahčuje to orba svahov, veľkoobchodné odlesňovanie, nemierne pasenie dobytka a pokladanie povrchov ciest. Eróziu ďalej zhoršuje zvyšujúce sa tempo výstavby (najmä pri výstavbe obytných budov, ktoré si vyžadujú dodatočné práce, ako je uzemnenie, ktorým sa meria odpor zeme).
Minulé storočie bolo poznačené eróziou asi tretiny obrábanej pôdy na svete. Tieto procesy prebiehali v najväčšom rozsahu vo veľkých poľnohospodárskych oblastiach Ruska, USA, Číny a Indie. Našťastie sa problém erózie pôdy aktívne rieši na medzinárodnej úrovni. Hlavným príspevkom k zníženiu deštruktívneho vplyvu na pôdu a obnove predtým zničených oblastí však bude vedecký výskum, nové technológie a kompetentné metódy ich aplikácie ľuďmi.
