Морфография и морфометрия рельефа

1 Для отдельных материков строятся гипсографические кривые поверхности материков, для океанов и морей — батиграфические кривые.

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 кривая¹ (рис. 1), 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.

Площадь поверхности (10⁹ км²) 1 2 3 Т 1 1

"""П10 км

Средняя высота континентов над уровнем моря 875 м

Средняя глубина океанов — 3730 м

- 10 км

10 20 30 40 50 60 70 80 Процент общей площади поверхности

90

Рис. 1. Распределение рельефа земного шара по различным высотным уровням (гипсографическая кривая)

Материки	Средняя
	высота, м
Евразия	840
Африка	750
Северная Америка	720
Южная Америка	600
Австралия	320
Антарктида	2100

Океаны ^СР^едняя

глубина, м

Тихий 4280

Атлантический 3940

Индийский 3960

Северный Ледовитый 1200

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.

1 На суше встречаются равнины, лежащие ниже уровня моря (например, Прикаспийская низменность).

Гипсометрическая характеристика — одна из важнейших харак­теристик рельефа. По степени приподнятости поверхности суши над уровнем океана выделяют низменный (абс. выс. от 0 до 200 м) и возвышенный рельеф¹. 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 цоколе¹.

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 ярус-ность рельефа, обусловленные вертикальной дифференциацией климата и рельефообразующих процессов. И поясность, и ярус-ность особенно четко проявляются в высоких горах.

¹ Следует отметить, что картографическая топонимика не всегда соответ­ствует приведенным выше геоморфологическим понятиям. Это следует иметь в виду при пользовании физико-географическими картами и атласами.

² Альпийский рельеф — тип рельефа гор, испытавших значительное четвер­тичное оледенение и охваченных современным горным оледенением: резко расчленен, характеризуется широким развитием ледниковых форм (кары, троги, карлинги и др., см. гл. 16), крутизной и скалистостью склонов, остротой и за­зубренностью вершин и горных гребней.

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 горам² (рельеф Новой Земли и др.). Низкие горы, или низ-когорья, характерны как для областей слабого горообразования, так и для периферических частей средневысотных и высоких гор, испытывающих соответственно умеренное и интенсивное воздыма-ния. 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 (200-3000 м), абиссальную (3000-6000 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.

Морфографическая (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 а).

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 морфографи-ческих 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).