Тарасов Л.В. - Ветры и грозы в атмосфере Земли, страница 9

Смена летних и зимних муссонов происходит в апреле — мае и октябре— ноябре. Зимние северо-восточные муссоны фактически совпадают с лассатами Северного полушария (о пассатах см. в разд. 1.4). Тем не менее их скорость, как правило, не превышает 1О м/с. А вот летние муссоны с Индийского океана достигают штормовой силы 20 — 25 м/с и тем самым искажают картину пассатов Северного полушария в бассейне Индийского океана.

1.3. ЭОЛОВЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В Древней Греции повелителем ветров считался Эол, описанный Гомером в «Одиссее». Поэтому при рассмотрении геологической деятельности ветров принято использовать термин «эоловые геологические ароцессы». Можно выделить три группы таких процессов: 1) перенос, транспортировка ветром рыхлых пород и мелкого обломочного материала, главным образом песка (эоловая транспортировка), 2) разрушение горных пород ветром (эоловое разруизеиие), 3) отложение перенесенного ветром материала (эоловая аккумуляция). Активная эоловая транспортировка происходит во время лесчаио-пылевых бурь, которые довольно часто наблюдаются в пустынях. Говоря об эоловом разрушении, следует различать два процесса— дефляцию и корразию.

Дефляция — это выдувание рыхлых пород и мелких обломков с земной поверхности. Корраэия — обтачивание выступов горных пород твердыми частицами, переносимыми воз- 63. Эолооые геологические ороцессы душными струями в приземном слое атмосферы (не надо путать корразию с коррозией). Эоловая аккумуляция проявляется в образовании дюн, барханов, грядообразных валов. Длительная эоловая аккумуляция может приводить к формированию удивительной породы, называемой лессом.

Песчаные и пылевые бури Во время песчаных и пылевых бурь ветер поднимает с земной поверхности песок, частицы глины и пыли, а также мелкообломочный материал и переносит все это на большие расстояния. Огромные массы пыли и песка вздымаются в тропосферу на высоту до 6 — 8 км. Мощные пылевые и песчаные облака, поднятые ветром в Африке, могут через некоторое время оказаться над Европой н даже над Северной Америкой. Например, пылевая буря, возникшая, в апреле 2001 г. в пустыне Гоби в Монголии, за несколько дней достигла Японии, а через неделю — западного побережья США.

Это говорит о том, что эоловую транспортировку следует считать планетарамм лроцессом. О песчаных бурях в пустынях Северной Африки и Аравийского полуострова мы уже говорили, знакомясь с самумом и хамсином. Песчаные и пылевые бури часто наблюдаются также в пустынях Средней Азии, Монголии, Китая, Австралии, на значительных территориях в Северной и Южной Америке. Рождение многих бурь связано с проходящими циклонами, задевающими пустыни. Важную роль играет также тот факт, что в пустынях из-за нагревания приповерхностного воздуха в жаркое время года снижается атмосферное давление, и образуются местные циклоны, которые н рождают песчаные и пылевые бури. Воздушные потоки большой силы наблюдаются в высокогорных местностях, например, на Памире, вследствие большого различия между температурой нагреваемой ярким горным солнцем земной поверхности и температурой верхних холодных слоев воздуха.

Ветер в горах может днем достичь ураганной силы и поднять песчаную бурю, а к вечеру он может стихнуть. В 1930 — 1936-х гг. США были буквально атакованы страшными пылевыми бурями. Этот период называют «Пыльным котлом» или, проще и эмоциональнее, «грязными тридцатыми». Тем более, что это было время тяжелого экономического кризиса в США. В февра- 48 Глава д циркуляция воздушных масс в атмосфере ле 1983 г. сильнейшая пылевая буря, пришедшая из пустыни Виктория, накрыла город Мельбурн в Австралии. Сильная пылевая буря накрыла в феврале 2007 г. северную треть территории штата Техас в США.

В июне 2007 г. сильная пылевая буря свирепствовала в провинции Белуджистан и вблизи города Карачи в Пакистане. В марте 2008 г. огромное облако мелкого желтого песка, принесенное ветрами из глубин Азии, накрыло обширные районы Японии — от острова Окинава до северо-востока острова Хонсю. В мае 2008 г. мощная песчано-пылевая буря обрушилась на Северный и Северо-Восточный Китай, зацепив Пекин. Общая плошадь районов, которые оказались в ее власти, составила 370 тыс.

кмз. Ниже мы обсудим разрушительно-созидательную геологическую деятельность ветра во время песчаных и пылевых бурь. А пока отметим лишь, что эти бури наносят немалый урон людям, они являются весьма грозным природным явлением. Потому что пустынные ветры горды И не знают преград своеволью, Рушат стены, сады засыпают, пруды Отравляют белеющей солью. Эти строки принадлежат Николаю Гумилеву.

Дефляция (ветровая эрозия) и корразия Термин «дефляция» используется в двух смыслах. В экономике дефляция — зто уменьшение находящейся в обращении денежной массы (проводится в целях борьбы с инфляцией). В геологии понятие дефляции связывают с разрушением рыхлых пород и почв под действием ветра, что соответствует латинскому слову Ыеу)ацол, означающему сдувание. У геологической дефляции есть синоним «ветрован эрозия» (латинское слово егоззоп означает разьедание). Дефляция (ветровая эрозия) проявляется там, где дуют сильные ветры. В частности, она проявляется в относительно узких горных долинах, представляющих собой своеобразные аэродинамические трубы.

Примером могут служить Джунгарские Ворота — долина между Джунгарским Алатау (на западе) и хребтом Барлык (на востоке) в Казахстане вблизи границы с Китаем. Длина долины около 50 км, ширина до 1О км. В этой «аэродинамической трубе» создается силь- ЬЗ. Эолоегле геологические лроцесслг 49 ная воздушная тяга и переносится не только песок, но и мелкий обломочный материал (камешки размерами до 3 — 5 см). В пустынных районах ветровая эрозия может приводить к образованию так называемых оладия выдувания. Они возникают, когда из горных пород сильный ветер выдувает менее твердые, рыхлые компоненты. Эти компоненты предварительно превращаются в мелкий обломочный материал вследствие температурного выветривания.

Особенно легко ветер выдувает песок и более мелкие частицы пород. Впадины выдувания возникли, например, на месте пересохших озер в США — в штатах Орегон, Вайоминг, Калифорния. Удаляя частицы рыхлых пород, ветер углубляет бывшее дно до тех пор, пока не обнажатся твердые породы. На рис. 1.!5 показана фотография Долины Смерти в период цветения. Эта впадина выветривания находится в штате Калифорния и является Национальным парком.

Наиболее глубокая часть впадины на 85 м ниже уровня моря. Во впадине есть особая территория размерами 4 х 2 км, на поверхности которой наблюдаются загадочные явления; мы поговорим о них позднее. Рис. 1.15 Большие впадины выдувания встречаются в пустыне Гоби в Монголии.

Климат в пустыне сухой, континентальный. Резкие перепады температур в дневные и ночные часы приводят к разрушению и измельчению горных пород. Отделившиеся мелкие частицы немедленно уносятся ветром. На рис. 1.16 можно видеть находящуюся в Монголии впадину выдувания, которую называют Каньоном 60 Глава а ххирнуллиил воздушных масс в атмосфере Баянзанг. В оставшихся здесь после выдувания рыхлых пород твердых глинах и красных песчаниках находят много костей динозавров.

Рис. 1.16 Несколько впадин выветривания находятся в Ливийской пустыне на территории Египта. Самая обширная и самая глубокая впадина — впадина Катгара — расположена к юго-западу от дельты Нила, Ее плошадь составляет 20 тыс. кмз, а наиболее глубокая точка находится на 133 м ниже уровня моря. Дно впадины — солончаки, образовавшиеся при испарения грунтовых вод, вышедших на поверхность. К западу от этой впадины Катара находится солончаковая впадина Сива (! 5 м ниже уровня моря), а к востоку — солончаковая впадина Файюм (43 м ниже уровня моря). В толще горных пород, подвергающихся ветровой эрозии, могут присутствовать достаточно плотные участки; после выдувания рыхлого материала онн сохраняются, рельефно выделяясь на местности.

В результате возникают своеобразные «эоловые города» с каменными «дворцами» вЂ” вроде тех, какие можно наблюдать в Национальном парке Брайс-Каньон в штате Юта в США (рис. 1.17). Надо особо отметить дефляцию (ветровую эрозию) почв как явление, приводящее к деградации пахотных земель. Ветер выдувает почвенные частицы, уменьшает содержание гумуса и тем самым способствует постепенному превращению пахотной земли в песчаную или каменистую пустыню. Опустынивание — печальный результат долголетней ветровой эрозии почв. Во время пылевых бурь ветровая эрозия почв происходит весьма эффективно, Так, в апреле ПЗ.

Эолооые геологические ироцессы 51 1928 г. разыгравшаяся над степными областями Украины сильная пылевая буря подняла с площади 1 млн км' более 15 млн т чернозема. Он был перенесен на запад и осел на плошади примерно 6 млн км' в Прикарпатье, Румынии, Польше. Толщина слоя чернозема в пострадавших областях Украины уменьшилась на 10 — 15 см. Рис. 1.17 Совместно с ветровой эрозией действует также и другой механизм эолового разрушения — корразия. Не следует пугать корразию с коррозией (например, с коррозией металлов, приводящей к образованию ржавчины).

Термин «корразия* происходит от латинского слова соггас(о, означающего скоблю, соскребаю. Если при дефляции ветер просто подхватывает и уносит рыхлый обломочный материал, то при корразии происходит истирание горных пород тем самым обломочным материалом (например, песком), который несется по ветру. Заметим, что явление корразии используется людьми для того, чтобы счищать копоть и грязь со стен каменных зданий или с поверхности больших скульптур. Здания и скульптуры чистят, обдувая их мощными песчаными струями. Корразии подвергаются все выступы горных пород; при этом более мягкие (менее прочные) участки породы выскабливаюгся и углубляются быстрее, создавая ячейки и ниши различной формы. Любое уплотнение в породе приобретает с течением времени выпуклую форму.

В результате корразия создает причудливые каменные образования в виде башен, гигантских грибов, истуканов, арок и т. п. 52 Глаеа 1. «1»уауллцмл еаздушаыл масс е аа«массу«ус Струи песка, поднятые ветром на высоте до одного-двух метров, особенно эффективно обтачивают нижнюю часть каменных истуканов, делая ее более тонкой. Это хорошо видно на примере созданного низовой корразией «каменного дерева» в пустыне Боливии (рис. !.18, а) или каменного колосса в пустыне Каракумы в Туркменистане (рис.

!.18, б). С течением времени тонкие «шейки» этих обоих каменных образований будут становиться еще более тонкими, и когда-нибудь возникнут «качающиеся камни», которые затем свалятся на землю. Рис. 1.1В ЬЗ. За«исае геологические иооцесса 53 Разумеется, оба механизма разрушения горных пород — ветровая эрозия и корразия — действуют соамессоио. Отмечавшийся ранее каменный «эоловый город» в штате )Ота есть результат совместного действия ветровой эрозии и корразии плюс действия осадков и температурного выветривания.