Катастрофы в природе: стихия воды. Голод, наводнения, потопы, сели, цунами

Образование Сак-Актун относят к моменту падения примерно 65 миллионов лет назад на полуостров Юкатан крупного метеорита. Заполнившая ударный кратер вода пробила в известняковых породах полуострова подземный сток. Общая протяженность выявленных ходов составляет 215 километров. Считается, что суммарная протяженность подземной системы ещё больше. Здесь же расположено большое подземное озеро Макан Че.

Пещеры в Чеддерском ущелье в Англии связаны между собой заполненными водой подземными ходами. Система подземных рек Чеддер Йео протекает в пещере Гуфа, расположенной на глубине 90 метров и простирается на расстояние более двух километров. В Уэльсе подземная река течёт в пещере Вуки-Хоул. Она была пробита в известняковой породе Мендипских холмов местной рекой Экс. Перед тем как попасть сюда её воды проходят по подземным каналам через другие пещеры – Свилдон Хоул и Сент Катберт Своллет.

Во Вьетнаме находится одна из самых больших на планете пещера Хан Сон Дунг с подземной рекой. Она в пять раз превышает размеры пещеры Фонг-Нха и больше знаменитой Оленьей пещеры в Малайзии. Протяженность Хан Сон Дунг около пяти километров при максимальной высоте свода в двести метров и ширине 150 метров. В Греции на острове Кефалония находится пещера Мелиссани с одноимённым озером. Купол над ним обрушился и сегодня сюда проникает солнечный свет.

В Ливане расположен грот Джеита с подземной рекой. Он находится в восемнадцати километрах от Бейрута в долине Нахра аль-Кальба и состоит из двух карстовых пещер общей протяжённостью девять километров. Этот самый крупный комплекс пещер на Ближнем Востоке расположен на высоте триста метров над уровнем моря. В Пермском крае России находится самая крупная в мире подводная гипсовая пещера Орда. Только её исследованная часть составляет 4,4 километра.

В Южно-Китайском море найдена карстовая воронка Лундуна (Драконья дыра) глубиной триста метров. Она находится у необитаемых Парасельских островов неподалёку от кораллового рифа Юнлэ. Считается, что именно в Лундуне персонаж шедевра китайской литературы «Путешествие на Запад» царь обезьян Сунь Укун получает волшебную дубинку.

На юго-западе Словении по дну Шкоцянских пещер на плато Крас протекает река с символическим названием Река. Она прорубила в карстовых породах пещеру протяженностью около шести километров. В некоторых местах её своды обвалились, образовав карстовые провалы Велика-Долина глубиной 165 метров и Мала-Долина – 120 метров. На дне Велика-Долины река уходит под землю и уже появляется на поверхности на территории Италии, пройдя под землей путь в 34 километра.

Недалеко от посёлка Бахарден в Туркменистане расположена карстовая пещера Ков-Ата (Коу-Ата) что в переводе с туркменского означает «Отец пещер». Длина пещеры составляет 230 метров, глубина от главного входа – 65 метров, а ширина достигает 50 метров, при максимальной высоте свода 26 метров. На дне пещеры находится питаемое минеральными источниками озеро. Его длина достигает 75 метров, ширина составляет 23 метра при максимальной глубине в 14 метров. Площадь поверхности озера около трех тысяч квадратных метров, а объём примерно 6,5 тысяч кубометров.

В США в штате Нью-Мексико обнаружена пещера Лечугилья образовавшаяся 250 миллионов лет назад. Она занимает шестое место в мире по протяжённости внутренних ходов и галерей с подземными озёрами. Суммарная длина всех разведанных ходов пещеры свыше двухсот километров и она является самой глубокой на территории континентальных Соединённых Штатов.

В Техасе находится другой уникальный подземный водоём Бассейн Гамильтона. Он возник из-за обрушения свода древней пещеры пробитой подземными водами. В штате Вирджиния находятся пещеры Люрей с озёрами пробитыми водой тысячи лет назад.

На Кавказе в горном массиве Арабика находится самая глубокая на Земле пещера Крубера. Её глубина достигает 2199 метров, а протяженность составляет шестнадцать километров. Ходы пещеры Лампрехтсофен в австрийской земле Зальцбург простираются на 38 километров. Она же является четвертой в мире по глубине в 1632 метра.

Все перечисленные пещеры своим возникновением обязаны карстовым породам, которые по сравнению с другими породами относительно быстро растворяются водой. Она пробивает себе дорогу под землёй за сотни и тысячи лет. В том случае если вес вышележащих слоёв породы превышает прочность удерживающих их над пустотой стен, происходят обрушения. На дневной поверхности образуются провалы именуемые сенотами. Это название пришло из языка индейцев майя и означает «колодец». Сеноты имеются на полуострове Юкатан в Мексике, на островах Карибского бассейна и многих других местах на планете.

При определённых условиях вода пробивает ходы в породах не относящихся к карстовым. Так в песчаниках и кварцитах столовых гор Южной Америки были открыты пещеры Абисмо Гай Коллет (671 метр) и Куэва Охос де Кристал протяжённостью в 16 километров. Считается, что образование пещеры Лечугилья и некоторых других в горах Гуадалупе на юго-востоке штата Нью-Мексико произошло путём растворения известняковых пород насыщенными серной кислотой восходящими термальными водами.

Воздействие жидкой воды на рельеф планеты грандиозен. Все берега рек находятся в разной стадии выравнивания, характер которого определяются особенностями геологического строения их лож и стока. Под напором волн происходит нарушение монолитности берегов и размыв слагающего их материала, а затем обрушение неустойчивых склонов. Из-за этого очертания береговых линий со временем меняют свой вид.

В свою очередь, берега водоёмов непрерывно подвергаются воздействию прибоя и морских течений – абразии, механического разрушения и сноса земного вещества в их береговой зоне. Из-за неоднородности геологического строения берегов этот процесс идёт неравномерно что приводит к возникновению мысов, выемок, карнизов, клифов и т. д.

Ежегодно с суши, в полном соответствии с законами классической механики Ньютона, смывается около 35 миллиардов тонн твердого материала. Вода прорезает речные долины и откладывает на своём пути мощные наносы. Со временем из-за них мелководные морские и океанические заливы исчезают с лица Земли. В свою очередь, под воздействием штормов и приливов морская вода заливает низменные прибрежные участки и видоизменяет берега водоёмов.

Морские волны обладают колоссальной силой, и разрушают даже самые крепкие породы. При сильных штормах сила удара может достигать сорока тонн на квадратный метр. Со временем это приводит к росту крутизны берегов, их обрушению и развитию оползней.

Моря, реки и океаны объединенные общим гидрологическим циклом живут собственной жизнью неразрывной с эволюцией Земли как планеты. Если моря и океаны устойчиво существуют десятки и сотни тысяч лет, то жизнь рек более скоротечна. В зависимости от местонахождения положения в ней хорошо выражено несколько главных периодов. На территории России это половодье, паводок, межень и ледостав. Половодье и паводок это самые активные и бурные периоды жизни рек. Половодье обычно наступает весной после таяния снега. Паводок происходит в результате обильных дождей.

Твёрдая вода. Обычно катастрофические последствия связываются с жидкой водой, но достаточно опасными бывают обрушения ледников и снежные лавины. Для образования скоплений твёрдой воды необходимо сочетание подходящего рельефа и климатических условий, при которых годовое количество выпавшего снега превышает его убыль – абляцию путём таяния и испарения. В этом случае образуется масса из снега, льда и фирна, которая под действием собственного веса начинает перемещаться вниз по склону.

Ледники занимают около одиннадцати процентов поверхности суши с общим объёмом заключенного в них льда примерно в тридцать миллионов кубических километров. Их таяние приводит к тому, что в теле ледников вода формирует протяженные ходы и провалы, фрагментирует монолитную массу и разбивает её трещинами. В свою очередь, снижение сцепления с подошвой ледников облегчает гравитационное смещение огромных ледяных блоков с последующим их обрушением.

Провалы и проседания достаточно характерны для ледниковых образований. Подлёдный ток талой воды формирует в них запутанные ходы и глубокие пещеры. Их длина может составлять несколько сотен метров, а глубина достигать ста и более метров. В 1993 году в Гренландии обнаружен ледниковый колодец Изортог глубиной 173 метра.

Объём выведенного из состояния равновесия вещества зависит от конструкции рельефа и величины перепада высоты отрыва до места падения. В горной местности наибольший контраст высот, амплитуды перепадов температуры и влажности. Соответственно здесь более значителен вовлекаемых в движение объёмов горных пород, льда и снега.

Наука занимающаяся изучением ледников и других природных систем, свойства и динамика которых определяются льдом, получила наименование гляциологии от латинского слова «glacies» – лёд. Начало ей положила возникшая в первой половине XIX века теория ледниковых эпох французского естествоиспытателя Жан Луи Агассиса.

Покровные ледники Антарктиды и Гренландии являются самыми большими областями оледенения на планете. Здесь толщина ледяных шапок доходит до четырёх километров. Существуют разные типы ледников. Это ледники горных вершин, ледниковые купола и щиты, ледники склонов, долинные ледники, сетчатые ледниковые системы характерные для Шпицбергена, где лёд полностью заполняет долины, и только вершины гор остаются над его поверхностью. Выделяют морские и шельфовые ледники. Они представляют собой плавучие или опирающиеся на дно глыбы льда площадью до нескольких сотен тысяч квадратных километров.

Ледяной мир планеты не монолитен и на него также воздействует сила гравитации, экзогенные и эндогенные факторы деформирующие и разрушающие ледяные массивы. Грандиозные обрушения ледяных полей ежегодно происходят в Гренландии и Антарктиде. Здесь обрушения и провалы ледяных полей обычное дело.

Особый вид обвалов возникает при обрушении шельфовых ледников в Антарктиде, ледовых полей в Гренландии, Шпицбергена, Земли Франца-Иосифа и других. Ежегодно с них обрушиваются в воду около двадцати тысяч ледяных глыб. По полученным с помощью спутников «GRACE» данным объём ледников Гренландии ежегодно сокращается примерно на 248 миллиардов кубометров, а ледников Антарктиды на 152 миллиарда кубометров.

Сопоставление площади оледенения (кв. км) по регионам (ПР – полярные районы, СП – страны Северного полушария, ЮП – южное полушарие).

В 1956 году в Антарктике был обнаружен дрейфующий айсберг площадью около сорока трёх тысяч квадратных километров. В 2000 году от шельфового ледника Росса в Антарктиде откололся айсберг B-15 площадью более десяти тысяч квадратных километров. Спустя десять лет со спутников был замечен отколовшийся от того же ледника айсберг B7B. Его первоначальная площадь составляла около четырёхсот квадратных километров.

В 2015 году от крупнейшего ледника Якобсхавн (Jakobshavns Isfjord), откололся айсберг площадью более двенадцати квадратных километров, толщиной более километра и объёмом около 17 миллиардов кубометров. Такое количество льда могло покрыть район Манхэттен в Нью-Йорке слоем в триста метров.

Для ледника Якобсхавн характерна высокая скорость движения льда – у фронта шириной в семь километров она достигает около семи километров в год. Этот ледник ответственен за десять процентов всех айсбергов в Гренландии. Возможно, с одним из них в 1912 году столкнулся легендарный «Титаник».

Разлом на шельфовом леднике Ларсена у побережья Антарктического полуострова (NASA, 2016) протяженностью в 80 километров. По нему произойдёт отделение айсберга площадью в пять тысяч квадратных километров.

К 2017 году от шельфового ледника Ларсена, который некогда состоял из трех частей, осталось последняя часть – ледник «Ларсен С». Он разбит разломом шириной в сто и глубиной в пятьсот метров – предтеча образования нового айсберга площадью в пять тысяч квадратных километров. В 2016 году длина разлома была 80 километров, и до океана ему оставалось пройти 20 километров.

Другой тип опасности это прорыв подпруженных ледниковых озер возникающих между тающим ледником и конечной мореной. Высота конечных морен может достигать ста метров, что создаёт огромный потенциал для образования озер и их последующего прорыва. В свою очередь таяние ледников приводит к увеличению объёма подпруженных озёр. Соответственно растёт риск их прорыва как под напором воды, так и из-за землетрясений, обвалов и оползней.

Еще один вид ледниковых катастроф связан с вулканами. Приближение к поверхности магмы, изливание лав и пирокластические потоки вызывают быстрое таяние льда и снега. Это приводит к образованию мощных насыщенных водой грязекаменных потоков – лахар сходящих вниз по горным склонам на равнины. Они могут пройти путь в сотни километров, а объём переносимого вещества достигать полумиллиарда кубометров.

Цифры и Факты

Мировой океан существует примерно 3,8—4,2 миллиарда лет.

Возраст современных океанов и морей около двухсот миллионов лет.

Если все воды Земли отобразить в виде сферы её диаметр составит около 1385 километра.

Объем всей воды на Земле составляет около 1386 миллиона кубических километров.

Если вся имеющаяся на планете вода покроет территорию США, то толщина её слоя составит 145 километров.

В атмосфере содержится около 13 тысяч кубокилометров воды, в основном в виде пара.

Объём атмосферных осадков за период в три тысячи лет эквивалентен всей воде в Мировом океане.

Если вся атмосферная вода окажется на земной поверхности, то толщина её слоя составит 2,54 сантиметра.

Ежесуточно около 1,2 кубокилометров воды испаряется в атмосферу.

Единовременно во всех реках на планете находится более двух тысяч кубокилометров пресной воды.

Общий сток рек за год в среднем оценивается в 39,5 тысяч кубокилометров.

Суммарный объём воды во всех озёрах на планете составляет около 176,4 тысяч кубокилометров.

Ледники занимают около 11% поверхности суши с общим объёмом заключенной в них воды примерно тридцать миллионов кубических километров.

В земных недрах хранится больше пресной воды чем в реках и озёрах.

Наиболее дождливой местностью на Земле, где зафиксировано самое большое количество выпадающих в среднем за год осадков, является местечко Тутунендо в Колумбии.

Самое большое количество осадков выпало на острове Реюньон в Индийском океане. За сутки с 15 по 16 марта в 1952 году здесь выпало 1870 миллиметров осадков.