Внешние (экзогенные) процессы. План, карта, аэрофотоснимок, космический снимок

Внешние процессы совершаются на земной поверхности или на небольшой глубине. К ним относятся выветривание, действие ветра и перемещающая деятельность воды (включая ледники).

Выветривание — совокупность естественных процессов, приводящих к разрушению горных пород. Различают выветривание физическое и химическое. Физическое выветривание — результат неодинакового расширения частиц породы при суточных и сезонных изменениях температуры. Вода, поступающая в образовавшиеся трещины, замерзая и оттаивая, еще больше расширяет их. Так образуются «развалины» на месте выступов твердых горных пород, осыпи, «каменные реки».

Химическое выветривание происходит тоже при участии воды и растворенных в ней соединений. Важнейшую роль играют организмы, продукты жизнедеятельности которых влияют на состав и растворяющие свойства воды. Большой разрушительной силой обладает корневая система растений. Без разрушающей деятельности выветривания возможности сноса, перемещения продуктов разрушения были бы ограниченны. При отсутствии сноса под слоем накопившегося материала выветривание бы прекратилось.

Деятельность ветра. Ветер, переносящий рыхлые отложения, способен создавать различные формы рельефа: котловины выдувания, песчаные гряды, холмы, в том числе и серповидные — барханы. Эта деятельность особенно заметна в формировании рельефа песчаных пустынь и полупустынь, а также песчаных побережий морей, озер и больших равнинных рек. В каменистых пустынях ветер с помощью частиц песка обтачивает выступы твердых пород, создавая причудливые фигуры и даже целые эоловые города.

Деятельность воды. Роль воды в формировании рельефа огромна. Подземные воды, находящиеся в порах, трещинах и пустотах горных пород, могут вымывать мелкие нерастворимые частицы и выносить растворенные вещества из таких пород, как известняк, соль, гипс. В результате образуются обширные понижения на поверхности, воронки, колодцы, пещеры и т. п. С подземными водами связано образование оползней. Они возникают на склонах речных долин, оврагов, на берегах озер и морей. Их образованию способствует чередование водопроницаемых и водоупорных слоев и их наклон в сторону склона.

Поверхностные воды создают формы размыва (эрозионные) и накопления отложений (аккумулятивные). Образование этих форм рельефа происходит одновременно: если в одном месте размыв, в другом должно быть отложение. Овраг — линейно вытянутая рытвина с крутыми, незадернованными склонами. Она растет вверх за счет размыва уступа в ее вершине временными потоками ливневых и талых вод. Овраги могут расти очень быстро (до нескольких метров в год) и при этом ветвятся. Продукты размыва образуют в устье оврага конус выноса. Чем длиннее и разветвленнее становится овраг, тем ниже уступ в его вершине, тем меньше воды стекает в каждое ответвление и тем медленнее растет овраг. Со временем склоны его выположиваются и зарастают. Овраг превращается в балку.

Овраги расчленяют поверхность, понижают уровень грунтовых вод, конусы выноса заносят луга, огороды и даже улицы селений. Бороться с оврагами трудно, но необходимо. Их засаживают кустарниками, перегораживают запрудами, отводят потоки воды.

Речная долина — линейно вытянутое углубление, на дне которого есть постоянный водный поток (река). Все долины имеют склоны и дно. У быстрых горных рек долины узкие, а все дно занято рекой. Равнинные реки текут медленно, в широких долинах, занимая только самую низкую часть дна. Часть долины, занятая рекой, называется руслом. Во время разлива реки занимают все дно долины. Та часть долины, которая становится руслом только в разлив реки, называется поймой, а долина с поймой — пойменной долиной рис. 7. После спада воды на пойме остаются речные отложения — аллювий. Русло равнинных рек извивается по дну пойменной долины. Нередко река спрямляет русло, оставляя в стороне старицу — часть бывшего русла, которое становится озером.

Рис. 7. Речная долина

Склоны долины часто бывают ступенчатыми. У горных рек это обычно связано с чередованием слоев разной твердости. У равнинных рек ступени на склонах — речные террасы — площадки с уступом, свидетельствующие о врезании реки. Каждая терраса была дном долины, в которое врезалась река. Об этом свидетельствуют речные отложения, покрывающие террасы или полностью слагающие их. Самая верхняя терраса — самая старая. Врезание реки и образование террас может быть вызвано поднятием местности, по которой река течет, опусканием уровня водоема, в который она впадает, изменением количества воды в реке. В месте впадания реки создается дельта.

Движущийся лед (ледник), воздействуя на подстилающую поверхность, изменяет ее. Он сглаживает неровности рельефа, расширяет унаследованные речные долины. Вмерзшие в него обломки твердых пород оставляют шрамы и царапины, по которым можно определить направление движения уже давно стаявших ледников. На склонах гор ледники создают углубления, похожие на кресла,— ледниковые цирки.

Несколько таких цирков, образовавшихся на разных склонах одной горы, разрастаясь и сливаясь, придают вершинам пикообразную форму. На месте таяния ледника на поверхности остается вмерзший в него материал. Это несортированные отложения, состоящие из глины, песка, валунов разной величины, называемые мореной. Если край ледника долго задерживается на одном месте, образуются конечно-моренные валы и гряды. Если же ледник медленно отступает, остается конечно-моренная равнина. При общем таянии неподвижного ледника на подстилающую поверхность проектируется весь содержащийся в нем материал и возникают обширные моренные равнины, преимущественно холмистые. Крупные потоки, вытекающие из-под ледника, создают широкие долины стока талых вод. Множеств потоков талых вод, разгружаясь у края ледника, создает песчаные равнины, называемые зандровыми.

На территориях, неоднократно подвергавшихся оледенениям, рельеф последующих оледенений накладывается на созданный предыдущими, и общий его характер сильно усложняется. Примером может служить рельеф Восточно-Европейской равнины, испытавшей в четвертичном периоде четыре оледенения.

План, карта, аэрофотоснимок, космический снимок. План — это чертеж местности, выполненный в условных знаках и в крупном масштабе (1:5000 и крупнее). Планы создаются в ходе непосредственных инструментальных, глазомерных или комбинированных съемок на местности либо в результате дешифрирования аэрофотоснимков.

Планы охватывают небольшие пространства, не более нескольких км², и поэтому строятся без учета кривизны земной поверхности. Они используются для ориентирования, проектирования отдельных инженерных сооружений, проведения сельскохозяйственных работ (например, планы землепользования колхозов и совхозов), для ведения военных действий и т. п.

Карта — уменьшенное, обобщенное, условно-знаковое изображение Земли, других планет или небесной сферы, построенное по математическому закону (т. е. в масштабе и проекции).

Карта — это модель реальной действительности. Она показывает размещение, свойства и связи различных природных и социально-экономических объектов и явлений. Карты составляют по результатам полевых съемок, по другим картографическим источникам, аэро- и космическим снимкам, статистическим и литературным данным.

К числу основных картографических произведений относятся также глобусы — объемные шарообразные модели Земли и планет с нанесенным на них картографическим изображением и атласы — систематические целостные собрания карт, созданные по единой программе.

Аэрофотоснимок — фотографическое изображение земной поверхности, полученное с самолета или другого летательного аппарата. Аэрофотоснимки могут быть плановыми, когда ось фотографирования располагается отвесно, либо перспективными, если эта ось наклонена. Аэрофотосъемка выполняется с помощью специальных аэрофотоаппаратов с разных высот (от нескольких десятков метров до десятков километров), поэтому снимки имеют разный масштаб, разную обзорность и подробность.

По снимкам распознают (дешифрируют) -строение местности, ее рельеф, геологические особенности, растительный покров, почвы, дорожную сеть, социально-экономические объекты (например, объекты промышленного и гражданского строительства, зоны отдыха и т. п.), производят измерения этих объектов. Аэрофотоснимки служат основой для создания различных по тематике карт. Это основное их назначение. Но они имеют и самостоятельную ценность, например, при экспедиционных исследованиях, детальных инженерных изысканиях на местности и в некоторых других случаях.

Космический снимок — изображение Земли или другого небесного тела, полученное с космического летательного аппарата. Снимки из космоса выполняют в разных спектральных диапазонах: в видимой части спектра, в инфракрасном и радиодиапазоне. Обычно съемка ведется одновременно в нескольких зонах спектра, поэтому говорят о многозональной космической съемке, в итоге которой получают снимки одних и тех же объектов, но в разных диапазонах. Совместное дешифрирование многозональных снимков расширяет возможности распознавания объектов и их свойств. Для съемок из космоса используют фотографическую и телевизионную аппаратуру, сканирующие устройства, радиолокаторы и др.

Космические снимки — это основные материалы дистанционного зондирования, т. е. изучения Земли и планет на расстоянии с передачей результатов на земные приемные станции. Космические снимки широко применяются во всех сферах науки и народнохозяйственной практики. С их помощью изучают природные ресурсы Земли, океаны и атмосферу, следят за состоянием сельскохозяйственных посевов и загрязнением окружающей среды, за изменениями погоды и опасными природными явлениями и т. п.

Космические снимки — важнейший источник для составления и обновления карт и атласов. На их основе создаются новые виды картографических произведений — космофотокарты, совмещающие знаковое картографическое и фотографическое изображения земной поверхности.

Что изучает картография. Значение картографии в современном обществе. Картография изучает методы создания и использования карт. Она развивается в тесном единстве с физической и экономической географией, но при этом методы картографии находят самое широкое применение и во многих других естественных и общественных науках: в геологии, океанологии, истории, социологии и т. д. Для этих наук картография дает общий метод, общий язык. Они не могут обойтись без карт, подобно тому как физика, электроника, техника не могут обойтись без математики.

Карты используются в научных исследованиях, народном хозяйстве, военном деле, они применяются в качестве учебных пособий в школах и вузах, служат средствами наглядной агитации и пропаганды. Методы картографии необходимы для решения многих практических задач. По картам осуществляют навигацию судов и самолетов, планируют развитие промышленности и строительства, освоение сельскохозяйственных земель и природоохранные мероприятия, прогнозируют месторождения полезных ископаемых, предсказывают погоду. Создание и использование карт пронизывает многие сферы экономической, социальной и политической жизни современного общества.

Картография как наука тесно связана с картографическим производством — отраслью, которая занимается созданием карт, атласов, глобусов. В настоящее время картографическое производство во многом опирается на материалы космической съемки,- на достижения автоматики и вычислительной техники, в нем применяются методы автоматического изготовления карт по космическим снимкам.