География как наука не только собирает информацию о различных географических объектах, но и изучает некоторые явления, происходящие на нашей планете. Землетрясения, цунами, ураганы, засухи, извержения вулканов – все эти события, которые раньше объяснялись гневом богов, имеют научное объяснение, которое дают такие разделы географии, как вулканология, сейсмология, климатология.
Читайте также: ТОП 14 удивительных явлений природы
Существует два близких понятия, граница между которыми не всегда очевидна. Это «географическое явление» и «географический процесс». Нередко один феномен, например, образование пещер, одни ученые относят к процессам, а другие к явлениям. В чем же разница между этими терминами?
Обычно под явлением подразумевают событие, которое длится в течение короткого промежутка времени и происходит периодически, однако оно активно себя проявляет. Процессы же длятся постоянно, но часто не могут быть зафиксированы без специальных приборов. В большинстве случаев географическое явление является следствием какого-нибудь географического процесса. Можно привести следующие примеры пар «явление-процесс»:
- извержение вулкана порождается вулканизмом;
- ураганы и штормы происходят из-за циркуляции воздуха в атмосфере;
- землетрясения являются следствием тектонического движения отдельных участков земной коры друг относительно друга;
- дождь – это одно из явлений, сопровождающих круговорот воды в природе.
Можно сформулировать следующее определение географического явления – это событие, происходящее в географической оболочке Земли, имеющее строго ограниченные временные рамки и доступное для наблюдения человеком.
Давайте рассмотрим несколько примеров географических явлений.
Дождь
Вода попадает в атмосферу за счет своего испарения с поверхности планеты, как занятой водоемами, так и относящейся к суше. Способность воздуха удерживать влагу ограничена, поэтому он может оказаться в состоянии насыщения. Когда в атмосфере происходит столкновение двух насыщенных влагой воздушных масс, общее содержание воды в них начинает превышать критическое значение, из-за чего избыток влаги начинает выпадать на поверхность. Такой дождь не будет очень сильным.
Есть и иной механизм образования осадков. Влажных воздух, часто идущий со стороны океана, соприкасается с холодной землею, из-за чего сам охлаждается. Чем ниже температура воздуха, тем меньше влаги он способен удерживать, поэтому после охлаждения океанического воздуха выпадают обильные осадки.
Самые мощные дожди происходят из-за восхождения теплого воздуха в атмосферу. Там он быстро охлаждается, из-за чего происходит конденсация влаги. Такой механизм образования дождя действует в жарких странах.
Землетрясения
Известно, что земная кора состоит из множества литосферных плит, которые передвигаются относительно друг друга. Скорость перемещения не превышает 10 сантиметров в год. Однако иногда плиты могут наезжать друг на друга. При этом в месте контакта возникают огромные напряжения, которые, в конце концов, приводят к разрушению части материала плит, их быстрому перемещению и возникновению колебаний. Грубо говоря, срабатывает эффект «сжатой пружины». Впрочем, ученые до сих пор не имеют полного представления о процессах, вызывающих землетрясения.
Важно различать эпицентр и гипоцентр землетрясения. Гипоцентр является той точкой в земной коре, в которой и происходит смещение пород, а эпицентр – это лишь проекция гипоцентра на поверхность земли. Разрушительность землетрясений зависит не только от их мощности, которая оценивается магнитудой, но и от положения гипоцентра. Чем ближе он к поверхности Земли и к крупным населенным пунктам, тем выше разрушения. Самое сильное землетрясение произошло в Чили 22 мая 1960 года, его амплитуда равнялась 9,5 баллов.
Северное сияние
Со стороны Солнца на нашу планету летит нескончаемый поток заряженных частиц – солнечный ветер. Он мог бы уничтожить жизнь на планете, если бы ее не защищало собственное магнитное поле – магнитосфера. При взаимодействии с ним из-за столкновений частиц с верхними слоями атмосферы можно наблюдать необычное свечение. Хотя в России его называют северным сиянием, это явление может наблюдаться и на южных полярных широтах, в небе над Антарктидой.
Разные газы в атмосфере дают различное свечение. Кислород излучает зеленый и красный цвет, а азот добавляет фиолетовую окраску. Высота, на которой происходит излучение, колеблется от 80 до 400 км.
Во время геомагнитных бурь полярное сияние можно наблюдать и в более низких широтах. В 1859 году, во время сильнейшей за последние века вспышки на Солнце, свечение можно было наблюдать даже над Карибскими островами.
Радуга
Это явление можно наблюдать после дождя или во время тумана, когда в воздухе находится множество микрокапель воды. Солнечный белый свет, проходя через них, преломляется, при этом происходит его разложение на спектр. В нем принято выделять 7 цветов, от красного до фиолетового, но на самом деле они плавно переходят из одного оттенка в другой.
Выделяют первичную и вторичную радугу. В первом случае солнечный свет преломляется лишь один раз, а внешний радиус дуги радуги окрашен в красный цвет. Во втором случае солнечный свет преломляется 2 раза, при этом на внешнем радиусе находится уже фиолетовый цвет. Существуют редчайшие факты наблюдения за третичной радугой, а в лабораториях можно получить даже радугу двухсотого порядка.
Наблюдать это оптическое явление можно и ночью, когда Солнца нет на горизонте. В этом случае она создается Луной.
Приливы и отливы
Причиной колебания уровня воды в водоемах является притяжение Солнца и Луны, причем приливные силы, возникающие от действия Луны, вдвое больше. В разные моменты времени гравитационное поле от этих объектов неравномерно на разных участках земного шара. Дело в том, что те точки поверхности нашей планеты, которые повернуты к Луне, находятся к ней на 12 700 км ближе, чем противоположные им на глобусе точки. Из-за этого на них действует большая сила притяжения. Однако ошибочно считать, что причина приливов в том, что Луна притягивает к себе воду.
На самом деле из-за различий в силе гравитации земная кора деформируется, сжимаясь по бокам. За счет этого планета становится эллипсоидом. Из-за вращения Земли образующийся горб перемещается, создавая приливные волны.
В закрытых водоемах, например, в озерах, величина приливов незначительна. Наиболее высокие волны фиксируются в тех акваториях Мирового океана, которые отгорожены от основной водной площади рельефом. Так, в Пенжинской губе, которую от Тихого океана отделяет протяженный полуостров Камчатка, колебания уровня воды достигают 13 метров. Возможно даже строить в океане искусственные сооружения в виде буквы «Т», создающие высокие приливные волны, что может быть использовано для приливных электростанций. Рекордные же приливы фиксируются в бухте Фанди (США и Канада), где волны могут достигать 18 метров.
