Влияние дождевых капель. Эрозия
начинается, как только дождевые капли ударяются о землю. Может быть, вы
обращали внимание на обнаженную поверхность земли после сильного дождя?
Хорошо видно, что каждый маленький камешек на этой поверхности лежит на бугорке земли, так как он защищал находящийся под ним крошечный участок почвы от размыва. Незащищенная почва вокруг таких камушков вынесена водой. Падающие дождевые капли обладают неожиданно большой кинетической энергией, которая расходуется при ударе на разрыхление и вынос мелких частиц незащищенной почвы.
Если принять, что каждая дождевая капля имеет в диаметре 0,25 см, то ее конечная скорость будет равна 7 м/с. Общей кинетической энергии одного ливня, во время которого выпадает 10 см осадков, достаточно для того, чтобы поднять слой почвы мощностью 10 см на высоту более 2 м (Linsley et а11., 1949). В действительности почва не поднимается на 2 м, но как только она разрыхлится, сопротивление ее частиц дальнейшей эрозии прекращается. Склоновый сток, плоскостная эрозия и формирование оврагов. Когда атмосферных осадков выпадает больше, чем может впитаться в почву на склонах, избыток воды стекает по поверхности. На пологих склонах поверхностный сток развивается в виде склонового стока, при котором тонкая пленка воды движется вниз по склону, вызывая плоскостную эрозию (плоскостной смыв). Тщательное изучение смыва почвенного слоя с обрабатываемых полей указывает на то, что плоскостная эрозия в сочетании с ударами дождевых капель за год перемещает вниз по склонам десятки тонн почвы с одного акра площади. Обычно склоновый сток способен эродировать только гонкий алевритовый и глинистый материал, оставляя на месте в виде остаточных продуктов (элювия) песок и гальку.
Вода,движущаяся по неровной поверхности земли в виде склонового стока, может скапливаться в неровностях поверхности, образуя небольшие ручейки. Собравшаяся в ручьи вода обладает более сильным течением, т.е. имеет больший объем и большую скорость, и эффективнее действует не как склоновый сток, а как агент эрозии. Ручьи изменяют конфигурацию первичных склонов, размывают мелкие овражки, превращая их в маленькие долины с крутыми склонами. Продолжающееся увеличение объема воды, переносимой ручьями, приводит к наступательной эрозии и врезанию русел потоков. В конце концов образуются ветвящиеся дренажные системы, в каждую из которых стекает вода из собственного небольшого водосборного бассейна. Водосборный бассейн-это площадь поверхности земли, с которой вода и осадки выносятся в поток. Граница водосборного бассейна называется водоразделом, так как он отделяет сток одной речной системы от стока другой.
Наиболее сильная эрозия происходит на склонах, лишенных защитного растительного покрова. Растительность предохраняет поверхность земли от эрозии благодаря тому, что дождевые капли разбиваются и движение их приостанавливается прежде, чем они ударяются о землю, и, таким образом, поверхностный сток ограничивается. Корни и растительный материал на земле предохраняют почву от размыва теми дождевыми каплями, которые достигают поверхности склонов.
В природных условиях больше всего осадочного материала выносится там, где в год выпадает 25-35 см атмосферных осадков; при этом большую роль играет скорость испарения. Такого количества воды достаточно для того, чтобы возник значительный поверхностный сток, и слишком мало для того, чтобы способствовать произрастанию защитного растительного покрова. С уменьшением или увеличением количества влаги вынос осадочного материала становится заметно меньше. При более высоком среднегодовом количестве атмосферных осадков растительность обычно хорошо защищает грунт.
Таким образом, первоначальное понижение поверхности суши происходит под действием выветривания, гравитационного переноса, ударов дождевых капель и плоскостного смыва. После развития речных долин процессы выравнивания продолжают поставлять осадочный материал в реки. Каждая река непрерывно углубляет и расширяет свою долину и увеличивает водосборный бассейн посредством наступательной эрозии. Развитие долины вызывает формирование новых склонов, что усиливает процессы выравнивания. Эрозионные процессы, действуя на склоны водосборного бассейна, оказывают чрезвычайно большое влияние на понижение поверхности земли, так как русла рек занимают лишь около 5% поверхности суши. Почва и частицы пород, которые попадают в реки в результате этих процессов, затем выносятся в море.
Понижение поверхности суши в результате эрозии хорошо видно в бассейне реки Миссисипи и ее притоков на площади приблизительно 3,2 • 10(6 степени) км2. Бассейн Миссисипи понижается со средней скоростью около 1 м за 30 000 лет. Однако следует помнить, что значительная часть водосборного бассейна Миссисипи перекрыта легко размывающимися неконсолидированными ледниковыми наносами и эоловыми алевритовыми отложениями. Скорость понижения водосборных бассейнов в коренных породах гораздо меньше.
Хорошо видно, что каждый маленький камешек на этой поверхности лежит на бугорке земли, так как он защищал находящийся под ним крошечный участок почвы от размыва. Незащищенная почва вокруг таких камушков вынесена водой. Падающие дождевые капли обладают неожиданно большой кинетической энергией, которая расходуется при ударе на разрыхление и вынос мелких частиц незащищенной почвы.
Если принять, что каждая дождевая капля имеет в диаметре 0,25 см, то ее конечная скорость будет равна 7 м/с. Общей кинетической энергии одного ливня, во время которого выпадает 10 см осадков, достаточно для того, чтобы поднять слой почвы мощностью 10 см на высоту более 2 м (Linsley et а11., 1949). В действительности почва не поднимается на 2 м, но как только она разрыхлится, сопротивление ее частиц дальнейшей эрозии прекращается. Склоновый сток, плоскостная эрозия и формирование оврагов. Когда атмосферных осадков выпадает больше, чем может впитаться в почву на склонах, избыток воды стекает по поверхности. На пологих склонах поверхностный сток развивается в виде склонового стока, при котором тонкая пленка воды движется вниз по склону, вызывая плоскостную эрозию (плоскостной смыв). Тщательное изучение смыва почвенного слоя с обрабатываемых полей указывает на то, что плоскостная эрозия в сочетании с ударами дождевых капель за год перемещает вниз по склонам десятки тонн почвы с одного акра площади. Обычно склоновый сток способен эродировать только гонкий алевритовый и глинистый материал, оставляя на месте в виде остаточных продуктов (элювия) песок и гальку.
Вода,движущаяся по неровной поверхности земли в виде склонового стока, может скапливаться в неровностях поверхности, образуя небольшие ручейки. Собравшаяся в ручьи вода обладает более сильным течением, т.е. имеет больший объем и большую скорость, и эффективнее действует не как склоновый сток, а как агент эрозии. Ручьи изменяют конфигурацию первичных склонов, размывают мелкие овражки, превращая их в маленькие долины с крутыми склонами. Продолжающееся увеличение объема воды, переносимой ручьями, приводит к наступательной эрозии и врезанию русел потоков. В конце концов образуются ветвящиеся дренажные системы, в каждую из которых стекает вода из собственного небольшого водосборного бассейна. Водосборный бассейн-это площадь поверхности земли, с которой вода и осадки выносятся в поток. Граница водосборного бассейна называется водоразделом, так как он отделяет сток одной речной системы от стока другой.
Наиболее сильная эрозия происходит на склонах, лишенных защитного растительного покрова. Растительность предохраняет поверхность земли от эрозии благодаря тому, что дождевые капли разбиваются и движение их приостанавливается прежде, чем они ударяются о землю, и, таким образом, поверхностный сток ограничивается. Корни и растительный материал на земле предохраняют почву от размыва теми дождевыми каплями, которые достигают поверхности склонов.
В природных условиях больше всего осадочного материала выносится там, где в год выпадает 25-35 см атмосферных осадков; при этом большую роль играет скорость испарения. Такого количества воды достаточно для того, чтобы возник значительный поверхностный сток, и слишком мало для того, чтобы способствовать произрастанию защитного растительного покрова. С уменьшением или увеличением количества влаги вынос осадочного материала становится заметно меньше. При более высоком среднегодовом количестве атмосферных осадков растительность обычно хорошо защищает грунт.
Таким образом, первоначальное понижение поверхности суши происходит под действием выветривания, гравитационного переноса, ударов дождевых капель и плоскостного смыва. После развития речных долин процессы выравнивания продолжают поставлять осадочный материал в реки. Каждая река непрерывно углубляет и расширяет свою долину и увеличивает водосборный бассейн посредством наступательной эрозии. Развитие долины вызывает формирование новых склонов, что усиливает процессы выравнивания. Эрозионные процессы, действуя на склоны водосборного бассейна, оказывают чрезвычайно большое влияние на понижение поверхности земли, так как русла рек занимают лишь около 5% поверхности суши. Почва и частицы пород, которые попадают в реки в результате этих процессов, затем выносятся в море.
Понижение поверхности суши в результате эрозии хорошо видно в бассейне реки Миссисипи и ее притоков на площади приблизительно 3,2 • 10(6 степени) км2. Бассейн Миссисипи понижается со средней скоростью около 1 м за 30 000 лет. Однако следует помнить, что значительная часть водосборного бассейна Миссисипи перекрыта легко размывающимися неконсолидированными ледниковыми наносами и эоловыми алевритовыми отложениями. Скорость понижения водосборных бассейнов в коренных породах гораздо меньше.
Комментариев нет:
Отправить комментарий