Батыр Каррыев - Катастрофы в природе: Земля меняет кожу. Лавины, обвалы, оползни, провалы

В XIX веке изобретение новых приборов и инструментов для измерений и наблюдений позволили создать подробные гипсометрические карты, исследовать параметры земной атмосферы и гидросферы в различных районах планеты. С этого времени естествоиспытатели уже не ограничиваются только описанием природных явлений, а стараются находить им научные объяснения.

Благодаря систематизации сведений собранных по всему земному шару стало понятно, что рельеф земной поверхности связан с глубинным строением планеты и определяется протекающими в её недрах геологическими процессами. В свою очередь моря и океаны формируют климат на планете и многие другие атмосферные явления. Важным было и то, пусть схематичная, но подтверждающая данные астрономических наблюдений создавалась целостная картина мирозданья.

В XVIII – XIX веках промышленная революция в Европе ставит новые вопросы из-за необходимости освоения залежных земель. Как образуется тот или иной тип рельефа? Из-за чего происходят лавины, обвалы и оползни? Что представляет собой вулканическая деятельность? Почему, как и где возникают землетрясения? Как формируется тот или иной ландшафт и как он связан с геологическим строением местности? Под давлением задач практики статичное представление Земли ушло в прошлое.

К концу XIX века простые географические проекции превратились в привязанные к земному рельефу тематические атласы с разнообразными данными. Карты становятся основой для отображения геологической, климатической, метеорологической, социальной, политической и другой информации. Они стали визуализировать пространственно-временные особенности протекания различных физических процессов на земной поверхности.

К XX веку астрономия, математика, физика и химия достигли такого уровня развития, что их понятийный аппарат и инструментарий стал достаточным для изучения динамики земной поверхности. Физическая география разделилась на самостоятельные научные направления – геоморфологию, гидрологию, гляциологию, климатологию, океанологию и другие. Все они проистекали из необходимости решения практических задач в области геологоразведки, землеведения, климата, мореходства и многих других.

Было выяснено, что земной рельеф является одновременно продуктом геологического развития Земли и происходящих в её атмосфере и гидросфере физико-химических процессов. Он неодинаков в различных частях света, и сложен разнообразной комбинацией пород. Что покрывающий верхнюю часть континентальной земной коры слой состоит из осадочных и вулканических горных пород, а в некоторых местах он отсутствует. Что земная поверхность в основном представлена равнинами континентов и дном Мирового океана, о строении которого вплоть до середины прошлого века можно было только догадываться.

С началом океанографических научных экспедиций открылась возможность приблизится к пониманию происходящих на морском дне процессов. Самая первая из них была совершена в 1872—1876 годах на английском корвете «Challenger». Оказалось что континенты окружены шельфом – мелководной полосой глубиной до двухсот метров и средней шириной около восьмидесяти километров, которая после резкого обрывистого изгиба дна переходят в континентальные склоны. С удалением от берега они постепенно выравниваются, а на глубине в несколько километров переходят в абиссальные равнины.

Глобализация промышленного производства и торговли привела к необходимости прокладки морских трансконтинентальных телеграфных линий. Время о времени кабели обрывались, и это потребовало научного объяснения. На то время знаний о морском дне хватало на несколько сотен метров глубины, а кабели прокладывались гораздо глубже. Разгадку принесло установление связи между разрывами подводных кабелей и землетрясениями.

Оказалось, что глубоко под водой гравитация и давление создают идеальные условия для срыва с горных склонов громадных объёмов водонасыщенных пород. При этом обвалы, оползни и турбидитные потоки не только рвут подводные кабеля, но и значительно изменяют ландшафт морского дна.

В 1929 году при землетрясении Гранд-Банк было разорвано двенадцать подводных кабелей на удалении до 800 километров от эпицентра. Объём перемещённых рыхлых пород достигал ста миллиардов кубометров. В 1954 году при Алжирском землетрясении разорвано пять линий подводных кабелей. Это свидетельствовало, что морское дно как суша находится в непрерывной трансформации.

В начале XX века общее представление о внутреннем строении Земли только формировалось. Сейсмические наблюдения позволили исследовать внутреннюю структуру планеты. Стало ясно, что часть литосферы, самая верхняя из твердых оболочек Земли, земная кора составляет только один процент от общей массы планеты. Под ней расположилась мантия, а ещё ниже – земное ядро. К пятидесятым годам прошлого века эта модель объяснила происходящие на земной поверхности многие явления – вулканизм, её рельеф, горообразование и т. д.

Геологические исследования обнаружили схожие образования и процессы в различных частях света. Рельеф и ландшафт земной поверхности стали предметом изучения специальной науки – геоморфологии. Её зачинателем считается китайский учёный и государственный деятель XI века Шэнь Ко. Он исследовал особенности расположения морских раковин в породе на суше расположенной за сотни миль от океана, и первым высказал предположение об изменчивости земной поверхности из-за почвенной эрозии и отложении наносов.

Научные основы геоморфологии заложил немецкий геолог Фердинанд фон Рихтгофен в конце XIX века установивший основные черты орографии Азии. Ему принадлежит гипотеза эолового происхождения лёсса – осадочной горной породы.

К началу XX века появилась первая геоморфологическая модель формирования рельефа земной поверхности. Она была разработана американским геологом Уильямом Морисом Дейвисом. Его учение о географических циклах основывалось на представлении о стадийном развитии рельефа земной поверхности. Дейвис создал новый тип его зарисовки – модели и блок-диаграммы. Здесь важно то, что все открытия в какой-то момент совершаются впервые и то, что сегодня стало рутиной, было провидением конкретного человека.

Геоморфология ведёт исследования на стыке многих наук и, прежде всего геологии, физической географии, физики и химии. При изучении процессов протекающих на Земле и других объектов Солнечной системы геоморфология использует данные таких наук, как астрономия, космогония, астрофизика и других.