Морфография и морфометрия рельефа.

Планетарные, мега- и макроформы рельефа отличаются не только размером площади, которую они занимают. Но и гипсометрией или, применительно к подводным формам, батиметрией (глубиной моря или океана). Наиболее общую характеристику рельефа замной поверхности в целом дает гипсографическая кривая, на которой четко выделяются два основных гипсометрических уровня земной поверхности: материковый, располагающийся между +2000 и -200 м и занимающий 30 % земной поверхности, и океанический – на глубинах от -3000 до -6000 м, на долю которого приходится 50 % поверхности Земли. Остальные 20 % занимают средневысотные и высокие горы, глубоководные желоба. Средняя высота суши над уровнем моря равна -875 м, средняя глубина океана -3730 м. Средняя высота поверхности земли равна – 2440 м. Следовательно, для Земли в целом более характерны отрицательные гипсометрические характеристики. Ниже приведены средние высоты материков и средние глубины океанов:

Материки Средняя высота, м Океаны Средняя глубина, м

Евразия 840 Тихий 4280

Африка 750 Атлантический 3940

Северная Америка 720 Индийский 3960

Южная Америка 600 Северный Ледовитый 1200

Австралия 320

Антарктида 2100

Для характеристики рельефа Земли- в целом, а также отдель­ных регионов важное значение имеют не только средние, но и экстремальные отметки рельефа. Наивысшая точка Земли—вер­шина горы Джомолунгма, или Эверест (в Гималаях),—имеет от­метку 8848 м, самая большая глубина—в Марианском глубоко­водном желобе (Тихий океан)—равна 11034 м. Следовательно, максимальный размах высот на поверхности земного шара дости­гает почти 20 км.

Гипсометрическая характеристика—одна из важнейших харак­теристик рельефа. По степени приподнятости поверхности суши над уровнем океана выделяют низменный (от 0 до 200 м) и воз­вышенный рельеф. Последний в зависимости от абсолютной высо­ты, геологического строения и характера расчлененности подраз­деляется на возвышенности и возвышенные равнины, плато и плоскогорья, нагорья и горы.

К возвышенностям и возвышенным равнинам от­носят участки земной поверхности с абсолютными высотами от 200 до 500 м. Их поверхности (как, впрочем, и поверхности низ­менных равнин) могут быть горизонтальными, наклонными, вогну­тыми или выпуклыми. По морфологии среди обоих типов равнин различают плоские, холмистые, волнистые, грядовые. Морфологи­ческий облик равнин определяется их геологическим строением и воздействием тех или иных экзогенных агентов. В зависимости от характера воздействия последних выделяют равнины аккумуля­тивные и денудационные.

Под термином «плато» понимают возвышенную равнину, сло­женную горизонтально лежащими или слабо деформированными породами с ровной или слабо расчлененной (волнистой) поверх­ностью, отграниченную отчетливыми уступами от соседних более низких равнинных пространств. Различают плато структурные, вулканические и денудационные. Структурными называют плато, бронированные отпрепарированными стойкими пластами осадоч­ных или магматических (чаще всего траппами) пород. Вулкани­ческие плато образовались в результате излияния на земную по­верхность огромных масс лавы, заполнивших неровности ранее существовавшего рельефа. Денудационные плато по происхожде­нию и облику рельефа сходны с возвышенными денудационными равнинами. Отличаются от последних меньшей расчлененностью поверхности и более четким отграничением от соседних террито­рий. Ряд исследователей рассматривают эти понятия как си­нонимы.

По характеру рельефа и происхождению к понятию «плато» близко понятие «плоскогорье». Это обширные плосковершинные возвышенности, сложенные горизонтально лежащими или слабо деформированными породами. Плоскогорья отличаются от плато большими абсолютными высотами (до 1000 м и более) и поэтому имеют более глубокое расчленение. Внутри плоскогорий встречаются значительные неровности (впадины и поднятия), от­граниченные от окружающих пространств четко выраженными, иногда крутыми уступами. Некоторые исследователи к плоскогорь­ям относят высоко приподнятые, выровненные денудационные рав­нины, сложенные деформированными породами.

Плато и плоскогорья, сложенные горизонтально залегающими породами, обычно с бронирующим верхним пластом, сохраняю­щим равнинность рельефа водораздельной поверхности, называют столовыми странами. Часто они имеют четко выраженные, иногда крутые или ступенчатые склоны. Выделяют также пластовые рав­нины., сформировавшиеся на горизонтально или почти горизон­тально залегающих породах платформенного чехла. От столовых стран они отличаются отсутствием бронирующего пласта. По гип­сометрии пластовые равнины могут быть как низменными, так и возвышенными.

Под понятием «нагорье» понимают обширные участки зем­ной поверхности, характеризующиеся сложным сочетанием горных хребтов и массивов, плато, плоскогорий и котловин, лежащих на общем, высоко поднятом массивном цоколе.

Горы — это обширные территории со складчатой или склад­чато-глыбовой структурой земной коры, приподнятые на различную высоту (до 8000 м и более) и характеризующиеся значительными, обычно резкими колебаниями высот на коротком расстоянии. Го­ры, прямолинейно или дугообразно изгибаясь, протягиваются на десятки, сотни и тысячи километров. По гипсометрии их подраз­деляют на низкие (до 1000 м), средние (от 1000 до 3000 м) и вы­сокие (>3000 м). Этой точки зрения придерживаются не все ис­следователи. Так, 3. А. Сваричевская горами называет только те поднятия, которые превышают среднюю высоту суши (+875 м). Возвышенные участки с абсолютными высотами до 1000 м она вы­деляет как холмогорья, участки высотой от 1000 до 2000 м относит к низким горам, от 2000 до 3000 м—к средним, от 3000 до 5000 м—к высоким и >5000 м—к высочайшим горам.

Для гор характерны высотная поясность ландшафтов и ярусность рельефа, обусловленные вертикальной дифференциацией климата и рельефообразующих процессов. И поясность и ярусность особенно четко проявляются в высоких горах.

Рельеф гор зависит от абсолютной высоты, геологического строения и, что важно подчеркнуть, географического положения. Низкие горы обычно характеризуются мягкими округлыми форма­ми, отсутствием или слабо выраженной вертикальной ландшафт­ной дифференциацией. Однако в высоких широтах, где в связи с низким положением снеговой границы помимо форм эрозионного расчленения развиты и ледниковые формы, рельеф низкогорий приобретает черты альпийского, свойственного высоким горам (рельеф Новой Земли и др.). Низкие горы или низкогорья харак­терны как для областей слабого горообразования, так и для пери­ферических частей средневысотных и высоких гор, испытывающих соответственно умеренное и интенсивное воздымания. Рельеф и природно-территориальные комплексы низкогорий характеризуют­ся особенно большим разнообразием, обусловленным не только различием геологического строения, но главным образом разнооб­разием физико-географических условий, определяющим «набор» и интенсивность экзогеннных процессов и факторов ландшафтной дифференциации.

Средневысотные горы имеют четко выраженную высотную по­ясность. Рельеф их верхних ярусов зависит от геологического строения и географического положения. Вершинные поверхности средневысотных гор низких широт, располагаясь ниже снеговой границы, имеют, как правило, мягкие, округлые очертания (За­падные и Восточные Гаты, Аннамские горы и др.). Средневысотные горы умеренных широт часто несут следы реликтового лед­никового рельефа (Карпаты и др.), а средневысотные горы высо­ких широт характеризуются альпийским рельефом (Северный Урал, горы северо-востока СССР и др.). Сходное строение имеет рельеф среднегорий по периферическим частям высоких гор.

Много общего имеет рельеф вершинных поверхностей высоких гор, лежащих выше снеговой границы. Обусловлено это воздейст­вием идентичных, главным образом гляциально-нивальных экзо­генных процесов, способствующих образованию альпийского типа горного рельефа (Альпы, Кавказ, Гималаи и др.).

Как уже говорилось, гипсометрию дна морей и океанов назы­вают батиметрией (от «батос»—глубина). По батиметрическим различиям выделяют неритовую зону морского дна (0—200 м глу­бины), батиальную (200—3000 м), абиссальную (3000—6000 м) и гипабиссальную (глубина более 6000 м).

Описание планетарных форм, а также мега- и макроформ рельефа ведется обычно по обобщающим материалам – картам, сводкам или обработанным данным по геофизическому и геологи­ческому строению. В полевых условиях геоморфолог чаще всего описывает формы рельефа низших порядков. При таком описании фиксируется общий облик рельефа и внешний облик составляю­щих его форм, отмечаются их площади и линейные размеры (ши­рина, длина), абсолютные высоты и размах высот между сосед­ними положительными и отрицательными формами рельефа (отно­сительные высоты), описываются составляющие эти формы эле­менты—склоны и субгоризонтальные поверхности. Замеряются углы наклона поверхностей и указывается характер границ как между элементами в пределах одной формы, так и между сосед­ними формами рельефа. Дается также характеристика плановых очертаний форм, их ориентировка, отмечается, какими породами сложены формы и как залегают эти породы.

Морфографическая (качественная) и морфометрическая (коли­чественная) характеристика рельефа не заканчиваются полевыми наблюдениями. В камеральных условиях на основе полевых ма­териалов, а также топографических карт, аэро- и космических снимков может быть составлена серия морфометрических карт:

1. Карты густоты горизонтального расчленения. Наиболее про­стой способ построения такой карты сводится к определению дли­ны эрозионной сети L на единицу площади Р:L/P. Показатели интенсивности расчленения наносят на карту внутри квадратов, по которым велся подсчет длины эрозионной сети, и затем в соответствии с выбранной шкалой квадраты закрашиваются или за­штриховываются.

2. Карты глубины расчленения. Один из способов составления подобного рода карт заключается в следующем: на топографичекой основе проводят границы элементарных бассейнов, а затем в каждом из них определяют амплитуду между самой высокой и самой низкой точками. Согласно полученным цифровым показате­лям и шкале условных знаков площади бассейнов закрашиваются или заштриховываются и также обычно по правилу: чем больше глубина расчленения, тем темнее окраска или гуще штриховка.

3. Карта общего показателя расчленения рельефа. Составление карты основано на подсчете по условным квадратам сумм длин горизонталей. Затем через центры квадратов, имеющих одинако­вую сумму длин горизонталей, проводятся соответствующие изолинии.

4. Карты крутизны земной поверхности. Показателями крутиз­ны земной поверхности могут быть угол наклона a и отвлеченная величина—уклон i, равный tga. Построение карты углов накло­на заключается в следующем. В соответствии с выработанной ле­гендой и шкалой заложения на топографической карте проводят границы участков с соответствующими углами наклона земной поверхности. После выполнения этой работы карта раскрашивает­ся или заштриховывается по указанному выше правилу.

Существуют и другие типы морфометрических карт, как и дру­гие способы составления перечисленных выше карт.

Морфографическая и морфометрическая характеристики релье­фа имеют большое прикладное значение. Без знания этих харак­теристик немыслимо строительство зданий и возведение сооруже­ний, прокладка трасс железных и шоссейных дорог, проведение разного рода мелиоративных мероприятий и т. д.

Тщательное изучение морфографии и морфометрии рельефа имеет и большой научный интерес. Разнообразие морфографических и морфометрических показателей заставляет искать причину этих различий, которая может заключаться в неоднородности гео­логического строения изучаемой территории, в характере и ин­тенсивности новейших тектонических движений, а также в неод­нородности воздействия экзогенных рельефообразующих процес­сов.

Последнее обстоятельство следует подчеркнуть особо, так как каждый экзогенный агент создает специфичные, только ему свойственные формы и комплексы форм рельефа. Это позволяет широко использовать топографические карты, аэро- и космоснимки для суждения о генезисе рельефа той или иной территории. Морфографические и морфометрические показатели являются важней­шей составной частью легенд и содержания общих геоморфологи­ческих карт.

Однако характеристика рельефа только по морфографическим и морфометрическим показателям недостаточна. Так, при класси­фикации рельефа по этим показателям в одной категории могут оказаться формы, имеющие сходный внешний облик, но различ­ные по происхождению (например, моренный холм и эоловый бу­гор), близкие по генезису, но разные по внешнему облику формы окажутся разобщенными (например, овраг и конус выноса этого оврага).