През VI в. пр. Хр. Питагор, гръцкият философ от Самос, разделя небето на пет небесни зони и дефинира пет съответстващи зони на повърхността на Земята. Но друг грък, Парменид от Елея в Сицилия (роден 513 г.пр. Хр.), е първият, който разделя климатичните зони според условията на земята. Той въвежда пет зоновата система, която се състои от северната и южната студени зони, намиращи се зад арктическите окръжности, умерените зони между тропиците и арктическите окръжности и горещата зона между тропиците.
Измежду по-късните подобрения най-важното е откритието на Ератостен (работил в Александрия през III в. пр. Хр.), че съществува умерена екваториална зона между северната и южната гореща зона. С това зоните стават седем.
Италианският физик Еванжелиста Торичели (1608-1647) и Винченцо Вивиани откриват случайно барометъра в резултат на експеримент, който извършват през 1644 г. Те държали стъклена тръба, съдържаща живак, потопена в купа, пълна с живак, за да наблюдават естественото ниво на живака в тръбата. Забелязали малки промени в нивото на живака през различните дни и правилно предположили, че те се дължат на изменения в атмосферното налягане. Направили връзка между промените в нивото на живака и характеристиките на времето и установили, че ниското налягане е сигнал за предстоящо лошо време. Това разбиране е в основата на съвременната методика за прогнозиране на времето.
Цунами също така наречено сеизмична морска вълна или приливна катастрофална океанска вълна, обикновено причинена от подводно земетресение, от подводно или крайбрежно свличане, или от изригване на вулкан. Терминът цунами идва от японската дума за „пристанищна вълна“. Терминът приливна вълна е често използван за такъв вид вълни, но употребата му е неправилна за такива, които нямат връзка с приливите.
Япония, 2011
След земетресение или друг причинен импулс, последиците са прогресивни вълни, разпространяващи се на огромни разстояния по повърхността на океана във непрекъснато-увеличаващи се кръгове, приличащи на вълните породени от падането на камъче в плитка локва. В дълбините цунамито може да се движи с 800 км (500 мили) в час. Дължините на вълните са огромни,около 100-200 км (60 до 120 мили), но височинните амплитуди са много малки , само около 30 до 60 см (1 до 2 фута). Периодите на вълните (дължините за време за последователни гребени или корита да преминат една точка) са много дълги, варират от 5 минути до по-дълги от час. Тези дълги периоди, съчетани с крайно ниската стръмнина на вълните ,им позволява да бъдат напълно замъглени в дълбоката вода и да нарастват от нормални вълни причинени от вятъра.Кораб в открито море изпитва преминаването на цунами като нищожно възвишение и падане от само половин метър, което трае от пет минути до час или повече.
След като бъде породено от подводно земетресение или свлачище, цунамито може да се разпространява незабелязан над големи протежения на открития океан преди да достигне максимално плитка вода и брегова линия.
Когато вълните наближат крайбрежието на континент, триенето с надигащото се морско дъно намалява скоростта на вълните. Когато скоростта намалява, дължините на вълната се скъсяват и амплитудите на вълните нарастват. Крайбрежните води могат да се надигат на около 30 м от нормалното ниво на водата за 10-15 минути. От незадоволително добре разбран процес, водите на континенталния шелф започват да вибрират след покачване на нивото в морето. Между три и пет главни трептения генерират повечето от повредата, често появявайки се като мощните „засилки“ на втурващата се вода изкореняваща дървета, поваляща сгради до основите им, понасяща лодките далеч от брега, затривайки цели плажове, полуострови и други ниско-намиращи се крайбрежни строежи. Често последващото изтичане на водата е точно толкова разрушително колкото засилката или дори повече.
Във всички случаи, трептенията могат да продължават за няколко дни докато повърхността на океана достигне равновесие.
Като всяка друга обикновена вълна, цунамитата се отразяват и пречупват от топографията на морското дъно близо до брега и от конфигурацията на бреговата линия. Като резултат, техните ефекти варират на високи разстояния от място на място. Обикновено, първото пристигане на цунами до крайбрежие може да бъде коритото на вълната, и в този случай водата се оттегля и разкрива плиткото морско дъно. Такъв случай имало в залива на Лисабон, Португалия, на 1 ноември, 1755 г., след голямо земетресение много любопитни хора бяха привлечени към залива, и голям брой от тях беше повлечен от гребена на вълната, който го заля само минути по-късно. Най разрушителното цунами, което някога e записано се случило на 26 декември 2004 г., след земетресение с магнитуд 9.0 изместило дъното на океана близо до индонезийският остров Суматра. Два часа по-късно, вълни високи около 9 м. (30 фута) ударили източните крайбрежия на Индия, Шри Ланка, на около 1,200 км (750 мили). Седем часа след земетресението, вълните се изместели към брега на рогът на Африка, на повече от 3,000 км (1,800 мили) на другата страна на Индийският океан. Повече от 200,000 души били убити, повечето от тях на Суматра, но хиляди други в Тайланд, Индия, и Шри Ланка и по-малък брой в Малайзия, Мианмар, Бангладеш, Малдивите, Сомалия, и други райони. Предишно до това събитие, най-разрушителното цунами от гледна точка на живота на човека беше причинено от грандиозното изригване на вулкана Kракатау на 26 и 27 август, 1883 г. …Тези серии от удари, които потопиха островът на Раката между Суматра и Ява, създадоха вълни с височина 35 метра (115 фута) в много източни местоположения на Индия, убили повече от 36,000 души. Най-голямото земетресение, което някога е записано (с магнитуд от 9.5) се случило през 1960 г. близо до крайбрежието на Чили, то причинило цунами, което погубило приблизително 2,000 души в Чили, 61 души 15 часа по-късно в Хавай, и 122 души 22 часа по-късно в Япония.
Hilo Hawaii Tsunami 1960
Опасностите, които са представени от цунамитата накарали много страни намиращи се в Тихия океан да установяват системи за предупреждение от заплахата. Предупреждението може да започне с тревога до геоложкото общество, че земетресение, достатъчно голямо да безпокои повърхността на океана (например, магнитуд от 7.0 или по-високо) се е случило. Метеорологичните станции могат тогава да докладват необичайни промени в нивото на морето, и след това центърът за предупреждение могат да комбинират тази информация с данни за дълбочината и отличителните черти на океана, за да изчислят пътя, силата и времето на пристигане на цунамито. Зависейки от разстоянието от земетръсното смущение, властите могат да получат известие за предприемане на мерки по няколко часова евакуация на крайбрежните области. Тихоокеанският център за предупреждение на цунами, разположен близко до Хонолулу, Хавай, беше установен през 1949 г., три години след като цунами генерирало от подводно земетресение близо до Алеутските острови ударило островът на Хавай около Хило, убивайки повече от 170 души. Той служи като един от двата районни центрове за предупреждение за Съединените щати – другият се намира в Палмър, Аляска – и от 1965 г. също служи като център за предупреждение за 26 страни, които са организирани от Междуправителствената Oкеанографска Комисия на ЮНЕСКО в Международната Група за Координация за Системата за предупреждение на цунами в Тихия океан. След бедствието през декември 2004 г., ЮНЕСКО определи за цел да установи подобни системи за Индийския океан и рано или късно цялото кълбо.
epa02628954 Amidst Tsunami flood waters burning houses and ships are piled in a mass of debris in Kisenuma city, Miyagi prefecture, Japan, 12 March 2011. A magnitude of 8.9 earthquake hit northern Japan on 11 March. EPA/STR JAPAN OUT
От праисторически времена хората си били удивлявани от танцуващите в небето светлини – най-близкият и най-внушителен космически феномен.
Грандиозните Аврора са били причина за измисляне на митологични същества, те са били неразделна част от фолклора и въздействали на историята,религията и изкуството.
Първите писмени данни за Аврора датират от 2600 години преди новата ера от Китай: „Фу-Пао, майката на жълтата империя Шуан-Ян, видя силни движещи се светлини около звездата Су,която принадлежи на съзвездието Бей-Доу и светлината осветяваше целия терен.” Хиляди години по-късно през 1570 година Аврора е била нарисувана като свещи, горящи над облаците.
През 1619 година Галилео Галилей въвежда термина „Аврора бореолис” по името на римската богиня на зората Аврора. Той имал погрешното схващане, че Аврора е отражение на слънчевите лъчи от горните слоеве наатмосферата. Хенри Кейвъндиш извършил наблюдения на Аврора през 1790 година. Той използвал техника, наречена триангулиране, за да изчисли, че светлината идва от 100 – 130 км височина. През 1902-1903 година Кристиян Бъркеленд, норвежки физик, заключил от неговия „експеримент терела”, че светлината на Аврора е следствие от токове, протичащи през газовете от горните слоеве на атмосферата. По същия начин работят модерните неонови лампи.
Речник
Аврора Бореолис – северно сияние – Нордлис (норвежки)
Аврора Австралис – южно сияние – Сорлис (норвежки)
Северните сияния произхождат от Слънцето. По време на големи слънчеви изригвания, огромни количества слънчеви частици биват изхвърлени в космоса от Слънцето. Тези облаци от плазма пътуват в пространството със скорост, варираща от 300 до 1000 км/с.
Но дори и при толкова високи скорости (над 1 000 000 км/ч) са нужни около три дена на облаците плазма, за да достигнат до Земята. Когато те наближат планетата, те биват уловени от земното магнитно поле (магнитосферата) и биват насочени към двата магнитни полюса; геомагнитния северен полюс и геомагнитния южен полюс. По пътя им надолу към геомагнитните полюси, слънчевите частици биват спирани от земната атмосфера, която действа като щит за тези смъртоносни частици.
Когато слънчевите частици бъдат посрещнати от атмосферата, те се сблъскват с атмосферните газове и енергията, освободена от сблъсъка, се излъчва под формата на фотон – частица светлина. И когато има много такива сблъсъци се наблюдава Аврора – светлини, които се движат в небето.
За да може човек да наблюдава Аврора с невъоръжено око са нужни около 100 милиона фотона.
Слънцето
Енергията на Слънцето произлиза от неговото ядро, където температурата надхвърля 15 милиона градуса, а налягането е 250 милиарда по-голямо от това на земната повърхност. Така водорода от ядрото на Слънцето се слива в хелий. Температурата на повърхността на Слънцето е приблизително 5800 градуса.
Слънчевата активност се променя периодично на всеки 11 години. Когато е върха на броя на слънчевите петна казваме, че има„слънчев максимум”. По същия начин, когато слънчевите петна намалеят драстично имаме „слънчев минимум”. Колкото повече слънчеви петна има,толкова повече частици биват изхвърлени в пространството, следователно има повече полярни сияния. Последният слънчев максимум беше през 2001-2002 г., а следващият се очаква към 2011-2012 година.
Слънчевите петна са кръпки на повърхността на Слънцето, породени от силните му магнитни полета. След като тези зони са по-хладни (с около 1000 градуса) от заобикалящото ги пространство, те изглеждат по-тъмни. Слънчевите петна са визуален знак за процес, изхвърлящ заредени частици в космоса. Тези заредени частици могат да бъдат прихванати от земното магнитно поле и да образуват Аврора.
Газ от електрони и йони бива постоянно излъчван от Слънцето. Този поток от газ се нарича слънчев вятър. В слънчевия вятър се наблюдават вихрушки и бури. Когато такава буря удари Земята са наблюдава много интензивна Аврора. Притакова положение северните и южните сияния се спускат много по-близо до екватора, отколкото при нормални условия.
Честота на проявление
В аврорната зона, Аврора може да бъде видяна почти всяка ясна зимна нощ. Има и други редовни вариации:
– Аврора е най-силна между 22:00 и 00:00 часа.
– Брилянтните аврора най-често се появяват на периоди от 27 дена, понеже активните зони на Слънцето са обърнати към Земята на всеки 27 дена – едно завъртане на Слънцето около оста му.
– Северните светлини са по-често наблюдавани през късната есен и ранната пролет. Октомври, февруари и март са най-добрите месеци за наблюдение на аврора от северна Норвегия.
– Северните светлини съответстват на слънчевите минимуми и максимуми, но закъсняват с една година.
– Активността на северните сияния е 20-30% по-малка по време на слънчевите минимуми, отколкото по време на слънчевите максимуми
При слънчев максимум северните сияния могат да се наблюдават от следните зони със съответна честота:
Анденес, Норвегия – почти всяка тъмна и ясна нощ Феърбенкс, Аляска – пет до десет пъти месечно Осло, Норвегия – около три пъти месечно Северна Шотландия, Великобритания – около един път месечно Границата между САЩ и Канада – два до четири пъти годишно Мексико и средиземноморските страни – един до два пъти на десетилетие Южно от средиземноморските държави – един до два пъти на век Екватор – един път на два века
Височина
До към 1915 година височината на полярните сияния е бил един от най-обсъжданите научни въпроси. Прецизните измервания на аврорната височина са направени от Карл Стормър между 1910 и 1940 година, използвайки паралаксов метод. Двама наблюдатели – раздалечени на 50 до 100 км един от друг – правят снимки на една и съща Аврора по едно и също време. От звездите на снимките се изчислява ъгловото разстояние и така се намира височината. Въз основа на 20 000 паралактични снимки на Аврора, Стормър и неговите асистенти прецизно изчисляват средната височина на северните сияния. Повечето сияния се намират на височина между 90 и 150 км. Понякога се наблюдават и на 500 км височина. Средната височина е между 100 и 120 км.
С помощта на чувствителни светлинни метри – наречени аврорни фотометри – е бил проучен височинният профил на много различни нощни и няколко дневни Аврори. Те са били изстреляни с ракети от Свалрак. Горният край на сиянията е много по-високо, отколкото се предполагало преди. Някои от червените лъчи могат да достигнат 500 км височина. Освен това максимума на светлините се увеличава с височината. Обикновено долната граница е 90 км, а максимума между 110 и 150 км.
Цветове
Слънцето излъчва всички видими цветове, за това светлината му е бяла. Спектъра на Аврора, от друга страна не е непрекъснат, но е съставен от поредици спектрални линии от видимата, ултравиолетовата и червената светлина. За да разберем как газовете от атмосферата излъчват светлина, трябва да разберем строежа на атомите и молекулите, както и какво причинява Аврора.
Основната част от теорията за сиянията е, че електрически заредени частици възбуждат атмосферните газове и електроните започват да обикалят ядрото в различна орбита, поради допълнителната енергия. Възбудената частица е нестабилна и отдава излишната енергия под формата на светлинен лъч.
Атмосферата се състои предимно от азот и кислород. Цветовия спектър на излъчване на атмосферните газове е показан на следната графика:
Определен газ излъчва фотони с определена дължина на вълната. Чрез измерване на дължината на вълната могат да бъдат определени газовете от горната атмосфера.
Силната зелена светлина се проявява на височина между 120 и 180 км. Червените северни сияния се проявяват дори на по-големи височини, докато синята и виолетовата предимно се проявяват по-ниско от 120 км. Когато Слънцето е „бурно”, червеният цвят се получава на 90-100 км височина. Понякога могат да се видят напълно червени сияния,обикновено на по-ниски географски ширини и често биват бъркани за пожар на хоризонта.
Интензитет на аврора
Сравнена със светлината от Слънцето и Луната, яркостта на сиянията е доста по-слаба. С новите оптични инструменти е възможно изучаването на слаби сияния с интензитет, който е доста под възможностите на човешкото око.
Слабите северни сияния имат яркост, сравнима с тази на Млечния път – нашата галактика.
Средно силните северни сияния са по-ярки от повечето звезди. Така по време на средно силна Аврора не могат да се видят звезди, които са зад светлините.
Силните северни сияния могат да бъдат сравнявани с Луната. Сиянията са по-ярки от звездите и са от 100 до 1 000 пъти по-ярки от най-слабата наблюдаема светлина.
Доста форми в релефа на земната суша са свързани с придвижването на скални и почвени материали надолу по склоновете, за което главна роля играе гравитацията, позната още като сила на тежестта. Тази сила действа непрекъснато, но преместването може да настъпи само тогава, когато скалните и почвените материали не могат повече да се задържат в първоначалното си положение. За да се осъществи този процес, е необходима предварителна подготовка. От голямо значение е изветрянето на скалите, което нарушава тяхното сцепление. Важно значение имат също подпочвените и почвените води, които намаляват устойчивостта на скалите и почвите. Процесът на преместването може да бъде ускорен и при обилно овлажняване, земетресения, от намесата на човека.
Придвижването на материалите по склона може да стане чрез падане, плъзгане или във вид на пластично течение. Скоростта на движението е много различна. Тя зависи преди всичко от наклона на склоновете. При наклони до 0,5—1°, а понякога и до 2—3°, не се наблюдава преместване на материалите.
Придвижването на материалите се осъществява в два основни случая. При първия случай този процес се предизвиква само от гравитацията. При втория случай гравитационното преместване е подпомогнато от подпочвените и почвените води.
Склоновете, по които може да стане придвижването на скални и почвени материали, заемат близо 70% от площта на земната суша. Това са склонове с различни наклони, понякога достигащи максимална стойност 90°. Като се има предвид това, интересно е да се отбележи, че най-голям дял се пада на склоновете с наклони до 15°, а най-малък на тези, чиито наклони надминават 35°
Различават ли се сипеите от каменните морета?
И двете форми се образуват от падането на изветрели скални продукти. Сипеите се наблюдават много често в подножията на стръмните планински или долинни склонове. Те представляват конусовидно натрупани скални късове с различна големина, но с преобладаващ диаметър на късовете около 8-10 см. Под стръмните планински върхове се намират един до друг сипейни конуси. Те оформят сипейни венци.
Каменните морета се образуват в подножието на стръмните склонове във високите планини, изградени от масивни скали. Тези морета се състоят от натрупани едри скални блокове с диаметър обикновено до 1 м. Каменните морета заемат голяма площ. Понякога дължината им надминава 1—2 км, а ширината — 500—600 м. У нас каменни морета има в Рила, Пирин, Витоша, Стара планина.
Морени ли са „Морените“ на Витоша?
По протежение на речните долини в планините, изградени от масивни скали, може да се срещне значително количество натрупани големи скални блокове, някои от които имат диаметър повече от 3 м. Това са каменните реки. Някъде долу, между блоковете, скрито се провират водите на реката.
Каменните реки са резултат от изветрянето. Блоковете могат да попаднат в речната долина от съседните склонове. Но те могат да се образуват и на място, като по-късно претърпяват слабо преместване. Такива са каменните реки на Витоша, най-представителни от които са тези в местността Златни мостове. Заоблената форма на блоковете се дължи на сферичното изветряне на сиенитните скали. Много туристи и любители на природата неправилно наричат каменните реки на Витоша „морени“. Каменните реки нямат нищо общо с ледниковите наслаги.
Защо са опасни срутищата?
Срутищата се образуват в подножията на стръмните планински или долинни склонове при внезапно откъсване на скални маси. Скалната маса се придвижва свободно по склона за кратко време — в продължение на няколко минути. Срутвания се получават там, където склоновете са изградени от изветрели скали с наличие на пукнатини. Откъснатата скална маса се движи с голяма скорост, преобръща се по склона, чува се своеобразен шум. Скалната маса се надробява и постепенно губи своята цялост. Достигайки подножието, материалите обикновено се разстилат. Ако скалните материали навлязат в много тясна и стръмна долина, те не остават на място, а продължават надолу и понякога могат да пропътуват разстояние до 10—12 км.
Големите срутища силно видоизменят релефа на сушата. През 1881 г. в Швейцарските Алпи, в близост до селището Елм, се откъснали скални маси от склон с наклон 70°. Срутилите се материали имали обем 10 млн.куб.м. Само за 2 минути те се натрупали на площ от 8 кв.км.
Силен ефект е имало срутването през 1906 г. в Алпите, в планината Росберг. Срутището имало дължина 4 км, ширината му била повече от 300 м, а дебелината му надхвърляла 30 м.
В Източен Памир на височина малко повече от 3000 м се намира известното Сарезко езеро. То е възникнало в резултат на голямо срутване. Събитието станало през 1911 г. Смъкналата се от планинския склон скална маса била не по-малко от 3 милиарда куб. м. Тя преградила долината на р. Мургаб. Не след дълго се образувало езерото, което има дължина 80 км и ширина 75 км.
Любопитен е случаят със срутването в планината Дариворз на територията на Таджикска. Ето какво разказва един местен жител: „Това стана на 24 април 1964 г. Част от планината Дариворз се откъсна и неочаквано скалните маси рухнаха в р. Зеравшан. Катастрофата беше станала там, където склонът имаше пукнатини. Причина за срутването вероятно бяха и дъждовете, които валяха тук цял месец. Водата на р. Зеравшан се спря и образува езеро.“ Образуваната преграда е имала височина 250 м и ширина 600 м.
Как се движат свлачищата?
Свлачищата се получават от придвижването на земно-скални маси по планинските или долинните склонове, по речните или морските брегове. Придвижването по склона става сравнително бавно. То може да продължи часове, дни, а даже и месеци. За да се образува свлачище, водопропусклив пласт трябва да лежи върху непропусклив, например глинест, който да притежава наклон. Когато подпочвените води достигнат до непропускливия пласт, те го размекват и той става като пързалка за отгоре лежащия пласт, който започва да се плъзга надолу. Свлечената маса заема обратен спрямо движението си наклон. По свлачищата често се появяват пукнатини и се забелязват разкъсвания. Поради обратния наклон между свлечените материали и склона се получават понижения, в които понякога се образуват малки езера. Такива у нас са Смолянските езера в Западните Родопи. Ако по склона, където се проявява свличането, има дървесна растителност, може да се наблюдава интересно наклоняване на дърветата в различни посоки. Народът е нарекъл такава гора много сполучливо „пияна гора“.
Големите свлачища променят чувствително земната повърхност. Но да се върнем назад в миналото, когато през 1884 г. в района гр. Саратов на р. Волга свлачищни маси се придвижили към реката. Ето описанието на този случай:
„…Няколко дни до катастрофата земята се движела към р. Волга… В 11 ч. на 20 септември изведнъж движението се усилило и значителна част от брега с шум се намерила в реката. В целия Саратов земята се тресяла, клатели се висящите лампи, спрели часовниците…“
През 1887 г. в Швейцария станало свличане на брега на езерото Цуг. В резултат на това в движение били около 200 000 куб. м земна маса. Свлачищната маса тръгнала към езерото и по наклона на дъното му се разпространила на разстояние повече от 1000 метра. В райони на провинция Алберт в Канада през 1903 г. се преместили свлачищни маси с обем повече от 30 млн. куб. м. Известни са и свлачищата при Волгоград през 1941 г., когато само за 30—40 мин. се преместили повече от 150 000 куб. м свлачищна маса. През 1959 г. в щата Монтана в САЩ станало свличане. Натрупала се 27 млн. куб. м скална маса.
Голяма част от свлачищата у нас се образуват по дунавския и черноморския бряг. Край река Дунав през 1978 г. за осем часа свлачищна маса с обем около 18 млн.куб.м се придвижила 20—25 м. А ето какво разказа неотдавна жителка на наше черноморско селище:
„Преди години купихме къща… Хубава, масивна. Такава беше и на съседите. Един ден, нещо човърках из градината, чух че съседката се развика. Тичам и какво да видя: земята се разпукала точно под краката на детето и то стои до шия във водата… След една седмица къщата им се разруши. След половин година и нашата отиде при нея…“
The usual sandstone formations of Goblin Valley State Park in Utah
Скалите, които изграждат земната суша, се разпадат на различни по големина късове. Този процес, който става под влияние на външните земни сили — слънчевата топлина, водата и организмите, е познат като изветряне на скалите.
Когато скалите се разрушават механично, се извършва физическо изветряне. Причина за него могат да бъдат денонощните колебания на температурата на въздуха. През деня от слънчевите лъчи скалите се нагряват и увеличават своя обем, а през нощта температурата се понижава и те се свиват. Появяват се пукнатини, които постепенно се разширяват и след време скалите се разпадат. Това най-добре е изразено в местата със сух климат, където разликата в температурата през деня и през нощта е много голяма. Физическото изветряне на скалите може да се прояви и при колебания на температурата около 0°С и наличие на влага. Най-подходящи условия за това съществуват във високите планини. Дъждовната вода или водата от топящия се сняг навлиза в пукнатините на скалите и когато замръзне, тя увеличава обема си с 1/11. Вследствие на това ледът оказва силен натиск, разширява пукнатините и с течение на времето скалите се раздробяват. В изветрянето участвуват и дърветата и храстите. Корените им се настаняват в пукнатините и бавно нарастват. Пукнатините се разширяват и идва момент, когато скалата се разрушава.
Árbol de Piedra
Скалите се разрушават и когато върху тях действува по химичен път водата и разтворените в нея киселини и соли. Участие взимат и лишеите, мъховете и тревната растителност, които отделят органични киселини. При химичното изветряне се извършват промени в минералния състав на скалите, образуват се нови минерални видове. По такъв начин се намалява здравината на скалите и те се разпадат. Обикновено химическото изветряне съпътства физическото изветряне.
Кога невидимите пукнатини стават видими?
Вулканските скали на земната суша притежават и първични или наречени още скрити пукнатини, които много трудно се забелязват. Те стават видими едва в процеса на изветрянето, когато скалите започват постепенно да се отделят по тях. Напукването от този род бива най-различно — паралелепипедно, плочесто, сферично. Но най-интересно е може би призматичното напукване, познато и като стълбовидно напукване. При него скалите се напукват и образуват шестстенни, петстенни, четиристенни и тристенни призми. Твърде оригинално е това напукване на базалтите при гр. Каменицки Шенов в северозападната част на Чехословакия. У нас стълбовидно напукване се наблюдава в базалтите при Сухиндол. Такива напуквания на андезити има югоизточно от Бургас и в Източните Родопи.
Как скалите променят формата си?
Главно чрез изветрянето в зависимост от устойчивостта си някои скали могат да придобият най-различни очертания. Силно впечатление правят онези скални форми, които се открояват със своята внушителна своеобразност.
На нашата планета има много запомнящи се скални форми, образувани предимно от изветрянето. Българските земи не правят изключение. Интересни са „Чудните скали“ в пролома на река Камчия и „Ритлите“ в Искърския пролом. Но най-интересна е групата на Белоградчишките скали в Западния Предбалкан. В червено обагрени пясьчници и конгломерати външните земни сили са изваяли грандиозни скални форми, някои от които се издигат на повече от 100 м височина. Човешкото въображение е станало причина те да получат различна имена — „Ученичката“, „Монасите“, „Адам и Ева“, „Сфинксът“, „Мечката“.
Белоградчишките скали
Белоградчишките скали са неповторими по красота и разнообразие. Това е накарало френския пътешественик и учен Адолф Бланки още в средата на миналия век да признае: „… Нито прочутите тесни проходи на Олиул в Прованс, нито дефилето на Панкарбо в Испания, нито Алпите, нито Пиренеите, нито най-дивните планини в Триол в Швейцария притежават нещо, което би могло да се сравни с тези скали. ..“ А писателят Антон Страшимиров възкликва:
„… Думите не идват, човешката фантазия е ограбена тук, абсолютно ограбена от всичките й капризи…“
Леонард Ойлер (1707—1783 г.). Роден е на 15 април 1707 година в Базел, Швейцария, в семейството на беден пастор. Бащата, Паул Ойлер, получава математическо образование при Я. Бернули и предава своите познания на бъдещия велик математик, физик и механик. Висшето си образование Ойлер получава в Базелския университет, който завършва през 1724 година, получавайки званието магистър по изкуствата. Особено силно влияние му оказва неговият преподавател по математика И. Бернули, който предава своя опит на талантливия си ученик не само на университетските лекции, но и в частни беседи. През 1726—1727 година излизат и първите му научни статии. С една от тях той успешно участвува в конкурс на Парижката академия на науките.
През 1727 година Ойлер пристига в Петербург, за да стане член на току-що основаната Петербургска академия на науките. Това става по препоръка на неговите близки приятели, синовете на И. Бернули — Данаил и Николай Бернули. Тук Ойлер има прекрасни условия за работа и добро материално осигуряване. До 1741 година той публикува над петдесет научни труда и подготвя за печат още тридесет. Ойлер активно работи като преподавател на студенти, участвува в редица технически експертизи, занимава се със съставяне на географска карта на Русия, интересува се от въпросите на корабостроенето и навигацията.
В началото на четиридесетте години на XVIII век Ойлер преминава на работа в Прусия, където по покана на крал Фридрих II се заема с учредяването на Пруска академия на науките. В академията той оглавява отдела по математика и е член на ръководството на академията, която всъщност в продължение на няколко години ръководи. В Берлин подготвя над триста научни труда. Работи активно над обобщението на понятието функция, над проблемите на трептенията на струна и мембрана изучава тригонометричните редове. Продължава да се занимава и с приложни задачи, дава консултации по редица строителни работи и артилерийско дело, изучава и пръв предлага ахроматичния обектив, занимава се с редица задачи от областта на съпротивление на материалите.
От Берлин Ойлер редовно сътрудничи с Петербургската академия на науките като неин почетен член. Той активно готви и нейни кадри, като под негово ръководство в Берлин израстват редица млади руски учени.
През 1766 година Ойлер се завръща в Петербург. Той вече е на преклонна възраст и освен това почти е загубил зрението си. С помощта на някои свои ученици той обаче продължава активно да работи и до края на живота си подготвя за печат над четиристотин научни труда.
Освен като крупен учен Ойлер се изявява и като превъзходен организатор на научната работа. Член е на много чуждестранни академии, между които Парижката, Лондонското кралско дружество и др. Става носител на премии в редица научни конкурси.
Леонард Ойлер завършва жизнения си път на 18 септември 1783 година.
Отличителна черта на цялото творчество на Ойлер е неговата изключителна продуктивност. Докато е още жив, отпечатва над 550 свои работи, като след смъртта му излизат над 300 заглавия. Преписката му с европейските учени съдържа над 3000 писма и все още не е напълно позната на научния свят.
Научните интереси на Ойлер са необикновено разнообразни. Той се занимава с въпроси на математиката и механиката, теорията на еластичността, математическата физика, оптиката, теория на музиката, морското дело.
Ойлер разглежда динамиката на движение на материална точка с помощта на нов математически апарат. За пръв път той коректно формулира принципа на най-малко действие в механиката. Разработва теорията на движение на твърдо тяло около ос, като с това поставя началото на теорията на жироскопа. Изработените прецизни таблици на движение на Луната дълго време ползват морската навигация. Ойлер внася определен принос и в динамиката на движение на идеална течност. Разнообразни са и неговите работи по математическа физика, където разработва задачите за трептенията на струна и мембрана. Неговите работи стимулират изследванията на диференциалните уравнения, създаването на специалните функции и редица други математически проблеми.
Изследванията на Ойлер върху функциите на комплексен аргумент, които поставят началото на комплексен анализ, са всепризнати като начало в работите над този проблем. Изведената от него връзка между експоненциалната и тригонометричните функции днес носи неговото име. Ойлер е основоположник на работите в областта на вариационното смятане. Като предлага нови методи за намиране на решения на обикновените диференциални уравнения, Ойлер полага и основите на теорията на частните диференциални уравнения. Той обогатява математическата наука с изследванията на тригонометричните редове. Съвременната математическа наука му дължи и по-частни понятия и методи, широко прилагани при решаването на редица задачи.
Със своите изследвания в областта на математиката, механиката и физиката Ойлер става основоположник на редица научни клонове, изследвани широко в науката на XIX век.
Вятърът е от онези външни сили, които играят голяма роля за изменението на земната повърхност. Той разрушава скалите, пренася разрушените материали и ги натрупва. От скоростта и постоянството на вятъра се определя и степента на неговата работа. Вятърът носи със себе си прах, пясък и по-едри скални частици. Ако вятърът се движи със скорост 6,5 м в секунда, той може да пренесе прах и фин пясък; при скорост 10 м в секунда — пясък, а при скорост 20 и повече метра в секунда той подема вече по-едрите частици. Вятърът пренася разрушения материал на по-къси или на по-дълги разстояния. Има случаи, когато количествата прах, издигнати на голяма височина, са пропътували със силния вятър 2000-3000 км.
Дейността на вятъра се проявява във всички географски ширини. Най-големи промени той причинява в областите със сух климат, където растителната покривка е оскъдна или съвсем липсва, а и физическото изветряне е най-добре изразено. Такива области са пустините и полупустините. Пустините заемат около 15 % от земната суша. Те са разпространени предимно в пояса,който се простира между 35-тия паралел на север и юг от екватора. Пустините обхващат различни по големина площи от Азия, Африка, Австралия, Северна и Южна Америка. Дейността на вятъра личи и на други места, обикновено слабо защитени от растителността. Дейността му може да се наблюдава и по крайбрежията, където водата от океаните и моретата, от реките и езерата отлага пясък, който по-късно изсъхва. Тя може да се забележи и по откритите планински части. Влиянието на вятъра се чувства и в равнините, особено при прашни бури, когато могат да се изнесат милиони тонове почва.
На какво е способен понякога вятърът?
Вятърът издухва прах, пясък, скални и почвени частици. През 1934 г. от силен вятър били отнесени от равнините на САЩ около 25 см почва. През 1960 г. пострадали от такъв вятър земите на Поволжието в Русия. От тях били отнесени повече от 10—12 см почва. А ето какво разказва очевидец за вятъра, духал в равнините на европейската територия на Русия през 1892 г.:
„…Сух силен източен вятър в продължение на няколко дни гризеше земята и гонеше пясъчни маси, земя и прах. Облак след облак се издигаха и изпреварвайки се един друг, се сливаха в непрогледна за окото маса от прах, засипваща очите. Вятърът виеше с невероятна сила, сриваше всичко, което му се изпречеше на пътя…“
Като издухва, вятърът е способен да окаже влияние при оформянето на различни по размери понижения на земната суша. Едни такива понижения, образувани с участието на вятъра, се срещат в щата Орегон в САЩ. Те имат дължина няколко километра, а най-дълбокото от тях е с дълбочина 15 м. Вятърът е помогнал да се моделират понижения в пустинята Гоби в Централна Азия, където те са дълги до 50 км и дълбоки до 30 м. Много голяма роля е изиграл вятърът в Либийската пустиня в Северна Африка. Там е открито понижение с дължина 240 км и ширина 120 км. Дълбочината му надминава 200 м.
Но вятърът не само може да издухва. Той подема частици, носи ги и ги използва при своята разрушителна работа. Особено добре се наблюдава това в пустинните и полупустинните области, където се намира голямо количество изветрели скални материали. Основната част от материалите, която се подема от вятъра, представлява пясъчни частици. Те се движат с вятъра до 2—3 м над земната повърхност, а понякога и до 8—10 и му служат като инструмент за разрушаване и полиране на скалите. При смяна на посоката на вятъра намиращите се на земната повърхност скални късове могат да получат тристенна или многостенна шлифовка. Потвърждение за разрушително то действие на вятъра представляват улеите в скалите, чиято дълбочина може да достигне 1—1,5 м. Те са ориентирани по посока на преобладаващия вятър. Най-добре изразени са тези форми в пустинните райони на Таримския басейн на територията на Западен Китай.
Може ли вятърът да бъде скулптор?
Árbol de Piedra
Главно от разрушителното действие на вятъра скалите могат да се преобразят в причудливи форми, които разнообразяват релефа на пустинните и полупустинните области на Земята. Поради различната си устойчивост скалите добиват вид, напомнящи гъби, арки, мостове.
През 1906 г. известният руски и съветски учен В. А. Обручев открил в областта Джунгария в Централна Азия уникални форми, моделирани от вятъра в песъчливо-глинести скали. Ето какво пише той: „… Може да се помисли, че сме попаднали сред развалините на някакъв древен град. Ние вървяхме като по улици, оградени с масивни здания азиатски тип, с корнизи и колони, но без прозорци… Ето над зданията се издига остра игла с височина няколко метра. Ето две кули — едната по-висока, а другата по-ниска, в долните части съединени в общо здание. Ето тънък стълб, завършващ като че ли е глава на гущер… Ето… фигура на жена с широка рокля, стояща на колене. Ето бюст на човек с шлем…“
Как се образуват дюните?
Вятърът носи пясъчни частици. Когато неговата скорост намалее или се яви някакво препятствие, той започва да натрупва пясъчните частици. Образуват се пясъчни навявания, едни от които са дюните. Те са формите, които най-често се свързват с дейността на вятъра.
Дюните са разпространени предимно в пустинните области на Земята. Те се разполагат перпендикулярно на духащия вятър. Дюните имат склонове с различен наклон. Склонът от страна на духащия вягьр е с наклон от 5 до 15°, а склонът от обратната на вятъра страна достига 30—35°. Наветреният склон се формира от вятъра, а подветреният се образува благодарение на силата на тежестта на пясъчните частици. Дюните имат различна височина. Обикновено тя се колебае от 1—2 до 25—30 м, но се срещат и по-високи дюни. В пустинята Сахара в Африка са описани дюни с височина от 200 до 500 м. По този повод руският специалист Б. А. Фьодорович пише: „За построяването на най-голямата египетска пирамида на фараона Хеопс са били необходими 2300 каменни блока, всеки от които с тежина по 2,5 тона. Според преданията строили я 100 хил.роби в течение на 20 години. Ето че Хеопсовата пирамида е пигмей в сравнение с пясъчния хълм, тъй като нейната височина е 147 м, а не 500 м.“
Дюните понякога са разположени в редици. Тяхната дължина може да достигне 10 и повече километра. И тъй като ветровете духат постоянно, дюните се движат. При едни придвижването е слабо, но други променят чувствително своето местоположение и могат да изминат повече от 20—30 м годишно. Наблюдавани са отделни случаи, когато дюните са се придвижили за един ден на разстояние 20 м.
Дюни се образуват и по бреговете на океаните и моретата, там, където има плажни ивици. Много интересни са дюните по атлантическото крайбрежие на Франция, които се разполагат по плажната ивица, дълга 200 км и широка 6—8 км. Някои от дюните по тази ивица достигат 80 м височина. У нас най-известни са дюните по плажа на Несебър.
Но дюни се образуват и край реките. Особено ясно изразени са дюните по реките Днепър и Дон.
Кое е особеното при барханите?
Снимка: Джордж Стайнмец, източник: www.nationalgeographic.bg
Барханите, чието наименование има тюркски произход и означава „дюна с форма на полумесец“, са образувани при навиване на пясъчни частици. Те са характерни за пустините, но въпреки това не са разпространени във всички пустини на Земята. В австралийските пустини бархани няма. Те не се срещат и в индийската пустиня Тар.
Особеното при барханите е това, че те имат специфична форма, която представлява полумесец с рогове, обърнати по посока на духащия вятър. Тази форма се получава при определени условия от завихрянето на въздуха покрай роговете и към подветрената страна.
Склонът на наветрената страна на барханите има наклон 5—12°, а на подветрената страна — 28—35°. Барханите достигат обикновено височина 3—5 м, но в Либийската пустиня е отбелязана 30—40 м височина. Понякога барханите образуват редици. Ако вятърът духа в едно и също направление, те се придвижват, като скоростта им достига 20—25 м годишно. В пустинята Къзълкум в съветска Средна Азия някои бархани са имали скорост на придвижване 12 м на ден.
Какво представляват пясъчните ридове?
В австралийските пустини, в пустините на Сахара, както и в пустините на Средна Азия се наблюдават пясъчни навявания във вид на ридове. При тях обаче липсва наветрен и подветрен склон, характерен за дюните и барханите. Това е така, защото пясъчните ридове са разположени не перпендикулярно, а по направление на духащия вятър.
Пясъчните ридове се простират почти праволинейно и на дължина могат да достигнат 100 и поведе километра. Ридовете образуват редици, а разстоянието между тях се мени от 50 до 400 м. Височината им обикновено достига 25—30 м. Изключение правят някои пясъчни ридове в пустинята Сахара, които мат височина около 100 м.
Земетресенията представляват внезапно раздвижване на земната кора, при което за кратко време земната повърхност може да претърпи съществени изменения.
Твърде далеч са онези години, когато земетресенията са били загадка за хората. Снизхождение будят обясненията, че земетресенията се дължат на движението на великани или китове, върху гърбовете на които лежала Земята. Наивна изглежда представата за нарушаване на спокойствието на земната повърхност под влияние на вятъра, който упражнявал силен натиск върху стените на подземни кухини.
Днес вече се знае, че причина за земетресенията са вътрешните земни сили. Земетресенията възникват в земните недра при бързото освобождаване на натрупаната там енергия. Мястото, където се освобождава енергията, става земетръсно огнище. Неговата дълбочина може да достигне до 700 км. От земетръсното огнище се разпространяват различни по скорост земетръсни вълни, които разтърсват земната повърхност и се възприемат като трусове. Колкото по-голяма енергия се освобождава, толкова те са по-силни. Обикновено земетресенията са съпроводени с бучене. Причина за земетресенията са също и вулканските изригвания. Такива земетресения се проявяват само около самите вулкани.
Всяка година сеизмичните уреди регистрират на Земята няколко милиона земетресения, от които само няколко хиляди се усещат от хората, а около 20 са силни. Земетресения на нашата планета стават там, където земната кора е най-подвижна. Повече земетресения се отбелязват на сушата. Специалистите са установили две земетръсни зони : — Средиземноморско-Трансазиатска и Тихоокеанска. По-активна е Тихоокеанската зона, тъй като в нея се освобождават 80 % от цялата сеизмична енергия на Земята. Нашата страна попада в рамките на Средиземноморско-Трансазиатската земетръсна зона.
Земетресенията да образуват пукнатини?
Най-разпространените форми в релефа, които се получават вследствие на земетресенията, са пукнатините. Те са свързани с разместванията и разкъсванията на земната кора. Дължината на пукнатините може да бъде стотици километри, а ширината им достига обикновено 4—5 м, понякога и повече. Често пукнатините имат голяма дълбочина.
Много силни земетресения са станали пред погледа на човека. Голям брой са и сведенията за образувани пукнатини.
През 1891 г. в Япония при земетресението в местността Мино овари се образувала пукнатина, чиято дължина била около 100 км. Полученото по нея вертикално разместване на земната кора не е било по-малко от 6 м. По време на земетресението в Калифорния — САЩ, през 1906 г. се появили редица пукнатини, но удивление буди пукнатината Сан Андреас, която е ненадмината досега. Тя е била проследена на едно внушително разстояние от 400 км. По нея е станало хоризонтално изместване на земната кора. Реките променили своето течение, като в източната страна на пукнатината те се придвижили на юг с 6 м спрямо западната страна. През 1920 г. от земетресението в провинция Кансу — Китай, върху земната повърхност зейнали големи пукнатини и станали значителни вертикални размествания. Земетресението в Япония през 1923 г. също е причинило образуването на пукнатини. Тогава районът на полуостров Идзу до Токио се измества на югоизток. Това изместване се увеличавало от запад на изток, от което полуостров Бозо също се придвижил почти с 6 м. Гоби-Алтайското земетресение в Монголия през 1957 г. предизвикало истинска сензация. Планински масив с дължина около 275 км и ширина около 30 км се издигнал с 10 м, като същевременно се отклонил на изток с 9 м. Ето какво може да допълни за този случай разказът на Харун Тазиев: „…Пукнатина, широка на места двадесет метра, се отвори по протежение на триста километра…Блоковете на земната кора от едната и другата страна на тази пукнатина се отместиха вертикално и хоризонтално един спрямо друг, пренасяйки на много метри урвите, реките и пътеките, които пресичаха пукнатината…“
През 1960 г. станало земетресение в южната част на Чили. Появили се големи пукнатини, пропадане и издигане на някои участъци от сушата. Реките променили течението си, образували се водопади. Големи пукнатини били забелязани и по време на Ташкентското земетресение през 1966 г.
Интересни са сведенията за земетресението, станало в София през 1858 г. Известният български просветител Сава Филаретов много картинно и точно го описва и същевременно съобщава за образуването на пукнатина в подножието на Витоша.
„На 18 септември 1858 г., в четвъртък по пладне, слънцето огряваше с особена светлина Софийското поле и печеше така силно, щото не знаеше човек къде да се дене от необикновена горещина и тягост в атмосферата. В това време, изведнъж, в един миг, се чу един гърмеж, но такъв гърмеж, силен и оглушителен, като да пукнаха изведнъж хиляди-хиляди топове. В същата минута се потърси и се разлюлява земята така силно и страшно, що всякой в отчаяние се найде и помисли, че тука е веке скончание мира…
… Казват, че планината Витоша, един час на югозапад от София, да се е разпукнала на едно място по половин аршин нашир и половин час надлъж между селата Бояна и Драгалевци…“
През 1909 г. в долината на р. Тунджа станало земетресение, при което се появила пукнатина с дължина няколко стотици метра. Земетресенията в Горнотракийската низина през 1928 г. предизвикали образуването на множество пукнатини с различна посока и дължина. Северно от гр. Чирпан една пукнатина е била дълга почти 40 км, а друга пукнатина при леглото на р. Марица имала дължина 60 км. Някои пукнатини имали ширина до 4 м и видима дълбочина до 2,5 м. На места тези пропадания се запълнили от нахлулите води на реката.
Губят ли скалите равновесие?
По време на силни земетресения се нарушава устойчивостта на скалите и те губят равновесие. Тогава те се откъсват, придвижват се по склоновете и образуват срутищни и свлачищни форми. Случаи за образуване на такива форми в резултат на земетресения има много на земната суша.
През 1870 г. станало земетресение в Южна Гърция, което предизвикало срутвания. Един очевидец разказва:
„…Когато се чу грохот и последва подземен удар, откъм запад долетя шум, вероятно от Итея… После за няколко секунди настъпи тишина и отново се появи шум — от върха на планината Кирфис с грохот се търкаляха скали и по стръмните и дълбоки клисури се сгромолясваха в равнината или в морето. Едва този шум стихна, раздаде се нов тътнеж от падане на скали, този път от планината Парнас. От запад и северозапад, от планината Коракс и възвишенията около Анфиса също долетя грохот от падащи камъни…“
Земетресението в Каксу през 1920 г. станало причина за големи срутвания и свличания, Харун Тазиев описва само една част от тези събития.
„…В това, което беше наречено Долината на смъртта, планинските склонове бяха изтърбушени от седем огромни срутвания… Една къща заедно със стопанина и неговия син беше отнесена на гърба на движещата се маса и останала по чудо на повърхността на повече от 800 метра надолу, където лавината срещна две други лавини, които идваха косо и изкривиха нейния курс. Тогава тя навлезе в една малка приточна долина и се изкачи по нея на повече от един километър…“
При земетресението в Таджикска през 1949 г. смъкнатите скални материали от склоновете нанесли доста изменения в релефа. Под скални материали с дебелина 30 м останал погребан завинаги град Хаит. По време на земетресението Чили през 1960 г. са били образувани многобройни срутища и свлачища. Харун Тазиев дава конкретш данни за долината на р. Сан Педро „. .. Реката Сан Педро беше заприщена на три последователни места в първите пет километра от своето течение. Три заприщвания от скали, откъснати от брега от осемдесет метра височина, бяха преградили реката, въпреки че ширината от единия до другия бряг беше 1000 м. Първите две запришвания бяха относително скромни: шестнадесет мртра височина на едното и деветнадесет на другото, но третото беше затрупало леглото на реката с покривка от четиридесет до шестдесет метра — два милиона кубически метра скална маса…“
Земетресението в София през 1858 г. също предизвикало срутвания. Големи скални блокове, отделени от снагата на Витоша, се намерили в нейното подножие.
Има ли земетресения под океаните и моретата?
Силни земетресения възникват и под океаните и моретата или в близост до техните брегове. Тогава във водата се образуват вълни, познати с японското название цунами, което означава „големи вълни в заливите“. Движението на тези вълни е много бързо и понякога надминава 700 км в час. Височината им с приближаване към сушата достига до 20—30 м. Но има и изключения. Запазени са сведения, че през 1737 г. при нос Лопатка на полуостров Камчатка се разбила вълна с височина около 70 м.
Появяването на цунами е твърде опасно за бреговите участъци и крайбрежията. Понякога то предизвиква силни изменения на техния релеф. През 1751 г. в резултат на земетресение огромни вълни се втурнали към чилийските брегове и образували заливи. През 1755 г. по време на Лисабонското земетресение цунами с височина 26 м навлязло навътре в долината на р. Тахо и отнесло голямо количество материали. През 1952 г. възникнало земетресение край полуостров Камчатка. Вълни с височина 15—18 м станали причина в речните долини на полуострова да се образуват пясъчни валове. През 1958 г., вследствие на земетресение, цунами с височина 15—20 м откъснало от бреговете на Аляска голямо количество скални маси. Интересен е случаят, свързан с Чилийското земетресение през 1960 г. Вълни с височина повече от 10 м променили чилийското крайбрежие. Нещо повече. След 12—23 часа вълни с височна 6 м се разбили чак в бреговете на Япония и нанесли чувствителни поражения.
В антарктическия воден пръстен се събират южните периферни части на Атлантическия, Индийския и Тихия океан. Затова Южният ледовит океан формално се разделя на атлантически, индийски и тихоокеански сектор. Въпреки че според официалните географски данни и международните договори Южният ледовит океан се разпределя съответно към трите големи океана, в тази област естествените граници между тях отпадат, а антарктическият и субантарктическият воден пръстен образуват океанологична и биологична цялост. Поради тази причина на места се среща разпространеното по-рано наименование Антарктически океан. Съществуват обаче някои възвишения на морското дъно, като например Южният Антилски хребет, които очертават известно разграничаване между атлантическия и тихоокеанския сектор. Само че тази естествена граница не съвпада с официалното разделение на атлантически и тихоокеански сектор. Най-високите места на Южния Антилски хребет, които се издигат над морското равнище, са Южните Шетлъндски острови, Южните Оркнейски острови, Южните Сандвичеви острови и о. Южна Джорджия. В тях влиза Южното Антилско море (Скотиатъл), което официално спада към атлантическия сектор, но поради природните дадености се числи към Тихия океан. Други различия спрямо официалното географско разделение възникват поради наличието на големи океански падини на морското дъно, като например Африканско-Антарктическата котловина. Хребетът Кергелен-Гаусберг и прагът Крозе разделят индийския сектор на западна и източна част. Обособени морета в антарктическия воден пръстен са споменатото вече Южно Антилско море, а морето на Уедъл и морето на Рос са специфични океански и до известна степен биологични области. Следователно официално съществува само атлантически, индийски и тихоокеански сектор в антарктическата и субантарктическата морска територия. Въпреки това е прието цялата антарктическа морска площ (повече или по-малко се включва и субантарктическата зона) да се нарича Южно полярно море, Южен ледовит океан или Южен океан: Той действително е единно цяло, което обхваща антарктическия воден пръстен и субантарктическата морска площ, ако по принцип приемем субтропичната конвергенция, която съвпада приблизително с крайната северна граница между плаващия лед и айсбергите, за негова северна граница. Тази океанска единица не разделя зоната на западното морско течение и не разграничава преждевременно постоянните дълбочинни течения.
Хоризонталните морски течения по повърхността се движат циркумполярно (околополюсно), успоредно на антарктическата конвергенция, а ветровете, които ги причиняват (западното морско течение) са главно от запад на изток. Течението развива скорост един километър в час. Близо до крайбрежието на антарктическия континент преобладават по-слаби циркумполярни повърхностни течения от изток на запад (предизвикани от източното морско течение). В морето на Уедъл те се отклоняват от източния бряг на издаващия се силно на север Антарктически полуостров и завиват на север, а в южния край на Южния Антилски хребет (на север от антарктическата дивергенция) се обръщат в източна посока. По начина, по който протичат преобладаващите хоризонтални морски течения в антарктическия воден пръстен (циркумполярно), се доказва нагледно единството на Южния ледовит океан. Между източното морско течение и антарктическата конвергенция протичат предимно бавни и студени повърхностни морски течения от юг на север и от югозапад на североизток.
Във вертикален разрез студените придънни течения протичат от юг на север. Между придънната и повърхностната зона (200 и 3000 метра дълбочина) се намира по-топъл слой, който тече от север на юг. Този слой циркумполярна вода от дълбините носи в Антарктика топла, минерализирана вода от субтропиците. В района на антарктическата дивергенция (границата на източното морско течение) той завива нагоре и тече по повърхността, следвайки нарастващата височина на континенталния склон. Течението от топли дълбоководни пластове се заражда още в северната част на Атлантическия океан, а само една малка част — в Индийския океан. Температурата на водата е 1° С— 2° С, а солеността — 34,72 на хиляда. Повърхностните водни пластове между антарктическата дивергенция и континенталното крайбрежие, които под влияние на източното морско течение се движат предимно в западна посока, в началото на зимата увеличават солеността си, стават по-студени и поради това — по-плътни, Затова на края на континенталния склон те потъват на дъното, Като антарктически придънни води те се устремяват в северна посока чак до северното полукълбо, В района на антарктическата дивергенция издигащите се по-топли пластове вода от дълбините се смесват с антарктическите повърхностни води, така че разтворените хранителни вещества като нитрати, нитрити, фосфати и силикати проникват и в другите сфери на антарктическия воден пръстен, Разбира се, хранителните вещества не са навсякъде равномерно разпределени. Богатството на хранителни вещества в антарктическия воден пръстен е основата за удивителното изобилие на растителен планктон, който е хранителен източник за също така богато развития зоопланктон. Най-голямата концентрация на минерални хранителни вещества, на фито и зоопланктон се наблюдава в района на антарктическата дивергенция и крайбрежните води, но също и в зоната на антарктическата конвергенция, Особено големи струпвания има в протока Дрейк край западното крайбрежие на Антарктическия полуостров, в южната и източната част на морето на Уедъл, на север в морето на Рос, около островите Балени и прага Буве, по-малко в открито море и най-вече в средата на тихоокеанекия сектор. Като цяло антарктическото море е по-богато на минерални хранителни вещества и планктон от умерените, субтропичните и тропичните морета, В това отношение то надминава и Арктическия океан. Богатството на фитопланктон в антарктическия воден пръстен предлага на голям брой животни условия за живот.
В близост до континента антарктическите повърхностни води се охлаждат от ниската температура на въздуха и от плаващия лед (паков лед и шелфов лед). От южна към северна посока се забелязва незначително покачване на температурата на морската вода, която обикновено е студена. Водните пластове показват температурни различия най-вече през лятото, От юни до октомври-ноември горните 100 метра са равномерно студени — от под 0° С близо до крайбрежието до 1°—2° С в района на антарктическата конвергенция. През лятото (ноември — март) първите 50 метра в района на конвергенцията достигат 4°—5°С. Между 100 и 300 метра дълбочина температурата целогодишно е около 0° С. Повърхностните води в Субантарктика, на север от антарктическата конвергенция, са значително по-топли. През зимата температурата е 5°—10° С, а през лятото — 8°—14° С.
В зависимост от сезоните съдържанието на сол в антарктическите повърхностни води е 30,5—34,5 на хиляда (средно 33,9 на хиляда). Поради топящия се сладководен лед и по-обилните валежи солеността през лятото е най-ниска. Средната соленост на субантарктическите повърхностни води е 34,3 на хиляда. Между хребета Кергелен-Гаусберг и прага Макуори южно от Австралия и Нова Зеландия съдържанието на сол в субантарктическата водна площ надвишава дори 34,5 на хиляда.
Този сайт използва ‘бисквитки’ (cookies), за да ви предостави възможно най-добро потребителско изживяване. Можете да промените настройките си за бисквитки, или в противен случай приемаме, че сте съгласни с нашите условия за ползване.ПриемамПрочети повече
Правила на поверителност
Privacy Overview
This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these cookies, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may have an effect on your browsing experience.
Necessary cookies are absolutely essential for the website to function properly. This category only includes cookies that ensures basic functionalities and security features of the website. These cookies do not store any personal information.
Any cookies that may not be particularly necessary for the website to function and is used specifically to collect user personal data via analytics, ads, other embedded contents are termed as non-necessary cookies. It is mandatory to procure user consent prior to running these cookies on your website.