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 земной поверхности в целом дает гипсографическая кривая(Для отдельных материков строятся гипсографические кривые поверхности материков, для океанов и морей — батиграфические кривые.), 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 2440 м. Следовательно, для Земли в целом более характерны отрицательные гипсометрические характеристики. Ниже приведены средние высоты материков и средние глубины океанов.

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) достигает 11 034 м. Следовательно, максимальный размах высот на поверхности земного шара около 20 км. Гипсометрическая характеристика — одна из важнейших

характеристик рельефа. По степени приподнятости поверхности суши

над уровнем океана выделяют низменный (абс. вые. от 0 до 200 м) и возвышенный рельеф(1 На суше встречаются равнины, лежащие ниже уровня моря (например, Прикаспийская низменность)). 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 200—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" (от лат. plat — плоский) понимают возвышенную равнину, сложенную горизонтально лежащими или слабо деформированными породами с ровной или слабо расчлененной (волнистой) поверхностью, ограниченную отчетливыми уступами от соседних более низких равнинных пространств.

Различают структурные, вулканические и денудационные плато. 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.

Плоскогорье — это обширные участки суши, приподнятые над окружающей территорией и характеризующиеся значительным эрозионным расчленением при относительно слабом расчленении водораздельных поверхностей. Плоскогорья отличаются от плато большими абсолютными высотами (до 1000 м и более).

Внутри плоскогорий встречаются значительные неровности (впадины и поднятия), отграниченные от окружающих пространств четко выраженными, иногда крутыми уступами. Одни исследователи считают, что плоскогорья сложены горизонтально залегающими породами и, по существу, тождественны плато с более глубоким расчленением рельефа, другие относят к плоскогорьям высоко приподнятые, выровненные в платформенных условиях участки древней горной страны, сложенные дислоцированными 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(Следует отметить, что картографическая топонимика не всегда соответствует приведенным выше геоморфологическим понятиям. Это следует иметь в виду при пользовании физико-географическими картами и атласами.).

Горы — это обширные территории со складчатой, глыбовой 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), средневысотные (от 1000 до 2500 м), высокие (от 2500 до 5000 м) и высочайшие (более 5000 м). Следует отметить, что существуют и другие градации деления гор по их гипсометрии.

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 экзогенных 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 (например, Западные и Восточные Гаты 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 России и др.). Сходное строение имеет рельеф

среднегорий по периферическим частям высоких гор. Много общего имеет рельеф вершинных поверхностей высоких гор, лежащих выше снеговой границы. Это обусловлено воздействием идентичных, главным образом гляциально-нивальных экзогенных процессов, способствующих образованию альпийского типа горного рельефа (Альпы, Кавказ, Гималаи и др.).

Как уже говорилось, гипсометрию дна морей и океанов называют батиметрией (от грен, батос — глубина). По батиметрическим различиям выделяют неритовую зону морского дна (глубины 0-200 м), батиальную B00-3000 м), абиссальную C000-6000 м) и гипабиссальную (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.

Морфографыческая (качественная) и морфометрическая (количественная) характеристики 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. Густоту эрозионного расчленения можно показать и способом, основанным на измерении расстояний между линиями водоразделов и днищами (тальвегами) ближайших эрозионных форм.

2. Карты глубины расчленения. Один из способов составления подобного рода карт заключается в следующем: на топографической основе проводят границы элементарных бассейнов, а затем в каждом из них определяют амплитуду между самой высокой и самой низкой точками.

Для определения глубины расчленения может быть использован и такой прием: по изучаемому профилю определяется разница относительных высот между соседними положительными и отрицательными формами рельефа, а также разница высот между наиболее низкими и наиболее высокими точками профиля, т.е. максимальный размах относительных высот.

3. Карта общего показателя расчленения рельефа. Составление карты основано на подсчете по условным квадратам сумм длин горизонталей.

4. Карты крутизны склонов. Показателями крутизны могут служить угол наклона (а) и отвлеченная величина — уклон (/, равный tg a).

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 др.

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, в неоднородности воздействия экзогенных рельефообразующих процессов, а также в истории развития рельефа.

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 космические снимки 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 конвергентные формы, т.е. формы, имеющие сходный внешний облик, но различные по происхождению (например, моренный холм и курган), а близкие по генезису, но разные по внешнему облику формы окажутся разобщенными (например, овраг и конус выноса этого оврага).