Опубликовано в Краткие сведения о горах
Наша планета Земля некогда была раскаленным шаром, который отдавал свое тепло в межпланетное пространство и постепенно охлаждался. В состав Земли входили различные химические элементы, и при ее охлаждении более тяжелые из них опустились вниз. Более легкие элементы всплыли на поверхность, они в первую очередь подверглись охлаждению, быстрее затвердели. В результате этого процесса образовались три основные оболочки Земли: застывшая оболочка из гранитов и базальтов; рудная оболочка из легких металлов и, наконец, ядро Земли, образованное тяжелыми металлами. Не сразу образовалась кора Земли. Во время застывания происходили бурные процессы, сквозь застывающую кору прорывались целые моря расплавленной массы. Эта масса в дальнейшем также застывала, образовавшиеся углубления заполнялись водой, возникали континенты и океаны.
Земля продолжала остывать. Ее внутренняя часть уменьшалась в объеме, и наружная каменная оболочка под действием силы тяжести опускалась и сморщивалась. На земной поверхности образовывались большие складки. Эти складки, порой достигающие громадных высот, и являются горными хребтами складчатого происхождения. Во время такого образования складок кора земли трескалась, и в отдельных местах опять извергались расплавленные массы. В таких местах нагромождались громадные конусы выброшенных материалов, образовывались горы вулканического происхождения.
Горообразовательные процессы происходили не везде и не всегда одинаково интенсивно и в одно время. Горы имеют свой возраст. Наиболее молодыми горными хребтами являются Альпы, Кавказ и Гималаи. Урал возник раньше этих гор, а Донецкий кряж является еще более древним.
И в наши дни земная кора не находится в состоянии покоя. Одни части ее медленно поднимаются, другие опускаются.
Наряду с горообразовательными процессами происходили и происходят процессы разрушения гор. Разрушающими факторами являются: ветер, изменения температуры и вода.
Изучение внешней оболочки Земли показало, что составляющие ее горные породы можно разбить на три основные группы: осадочные горные породы, изверженные горные породы, метаморфические (измененные) горные породы.
Продукты разрушения горных пород, сбрасываемые в море, и остатки организмов морских животных в течение многих тысяч лет отлагаются на дне океанов и морей, образуя мощные пласты осадков. Благодаря движению земной коры эти пласты поднимаются из морских глубин, осадки уплотняются, образуются осадочные горные породы. Основной характеристикой осадочных пород является их слоистость и однородность; все осадочные породы сравнительно мало прочны. Примером таких осадочных пород являются песчаники, известняки, галечники и глины.
Изверженные породы образовались при застывании расплавленной массы. Это очень прочные, монолитные породы, в которых отсутствуют всякие признаки слоистости. К ним относятся граниты, порфиры и базальты.
Метаморфические, или измененные породы образуются при изменении осадочных пород под действием большого давления и высокой температуры. Из этой группы можно назвать: сланцы (видоизмененные глины), мраморы (видоизмененные известняки). В них еще видны признаки слоистости. Прочность их меньше, чем прочность изверженных пород. Многие из этих пород весьма легко расслаиваются.
Процессы горообразования и разрушения создают рельеф гор. Во всяком горном хребте или в отдельной горе мы различаем: подножие, склон, гребень и вершину. Иногда в вершине сходятся несколько гребней. Часть гребня, заключенная между двумя вершинами, называется седловиной; если же через седловину идет тропа или вообще проходит путь с одного склона на другой, такая седловина называется перевалом.
Гребни очень часто используются как путь для восхождения на вершину, поскольку они наиболее безопасны от лавин и камнепадов. Крутой склон горы называется стеной. Отдельные скальные башни, преграждающие путь по гребню, называются жандармами.
На склонах гор могут встречаться различной глубины выемки и жолобы. Широкие выемки называются кулуарами и нередко бывают заполнены снегом или маленькими ледничками. Узкие кулуары называются жолобами. Широкая вертикальная трещина в скальном или ледяном склоне называется камином. Узкая наклонная или вертикальная трещина называется расщелиной. Со склонов гор и из широких кулуаров иногда стекают целые “реки” из больших и малых обломков горных пород, откалывающихся от склонов гор; эти каменные реки называются осыпями.
Горные хребты отделяются друг от друга ущельями или долинами. Если в этих долинах находились ледники, дно долин сравнительно плоское, долины заполнены моренами — высокими гребнями из крупных и мелких обломков, сцементированных песком или глиной.
Карта
Картой называется искаженное изображение на бумаге всей земной поверхности или части ее. Искажение происходит вследствие того, что сферическую выпуклую поверхность, образцом которой является поверхность Земли, нельзя без разрыва развернуть на плоскости, как например, нельзя растянуть на плоскости поверхность мяча, не порвав ее. Исключением является тот случай, когда на карте изображается очень небольшая часть земной поверхности, которую мы можем считать почти плоской.
Карты различаются по своему содержанию и по масштабам. По содержанию карты могут быть: экономические, физические, топографические, морские и специальные. Масштабом карты называется отношение, указывающее, скольким единицам длины на земной поверхности соответствует единица длины на карте. Так например, масштаб 1 : 100 000 указывает, что 1 см карты соответствует 1 км на земной поверхности. По принятым масштабам различают карты (1 : 500 000, 1 : 250 000, 1 : 100 000, 1 : 50 000) и планы (1:25000, 1:20000, 1:15000 и 1 : 10000).
Топографическая карта дает нам представление и о рельефе местности, который условно изображается отмывкой или горизонталями. В первом случае места, имеющие разные высоты, окрашиваются в различные оттенки зеленого и коричневого цвета. Более удобным способом являются горизонтали, которые дают возможность точно определить угол наклона земной поверхности. Горизонталями называется проекция на плоскость линий, соединяющих точки, имеющие одинаковую высоту над уровнем моря.
Для того чтобы отличить на карте впадину от вершины, пользуются условными черточками — бергштрихами, которые указывают направление склона. У каждой горизонтали ставится ее относительная или абсолютная отметка (высота над уровнем моря). Это дает возможность и без бергштрихов разобраться в рельефе. Зная расстояние между двумя горизонталями и превышение одной из них над другой, можно графически определить угол наклона поверхности.
Пользуясь картой, мы можем судить о рельефе местности, можем определить свое местоположение и выбрать правильный путь. Для этого надо ориентировать карту по странам света и определить направление на интересующие нас вершины или другую цель пути. Ориентирование по странам света производится с помощью компаса. Как известно, магнитная стрелка располагается примерно в плоскости меридиана, указывая одним концом на север, другим—на юг. Когда стрелка остановится, надо повернуть карту таким образом, чтобы северная часть карты совпадала с северным концом магнитной стрелки. (Обычно на карте север находится наверху, юг — внизу, восток — справа и запад—слева.) Любое направление на карте или на земной поверхности определяется азимутом. Так называется угол между каким-либо направлением и северным концом меридиана; угол этот отсчитывается по часовой стрелке, изменяясь в пределах от 0 до 360°.
На карте азимут определяется отсчетом угла от нанесенной сетки координат, а на местности по компасу. Как же теперь определить свое местонахождение на карте? Для этого необходимо видеть по крайней мере две известные вам вершины, которые нанесены и на карте. Определив направление на эти вершины, вы можете вычислить азимуты от этих вершин на вас. Проложив эти азимуты карандашом на карте, вы найдете свое место на пересечении двух прочерченных направлений. Если вам необходимо нанести какую-нибудь вершину на карту, для этого надо решить задачу, обратную той, которая изложена выше. Для этого надо наблюдать вершину с двух точек, отложив определенные с двух точек азимуты от соответствующих вершин на карте, в точке пересечения вы получите искомую вершину. Этим же способом можно определить расстояние до недоступного по каким-либо причинам пункта. Умея решать две описанные задачи, легко составить примерный набросок (кроки) местности.
Альпинисту необходимо уметь пользоваться компасом и картой в тумане. Нередко ему приходится итти в таких условиях, когда цель пути закрыта и приходится ориентироваться по компасу. Выше мы уже говорили о том, что одна точка не определяет направления в пространстве, поэтому при движении в тумане группу альпинистов следует выстроить по заданному курсу и компас передать последнему. Замыкающий, наблюдая по компасу за всей цепочкой, обеспечит продвижение по заданному направлению. Таким же образом следует пользоваться компасом и ночью.
Краткие сведения по метеорологии
Вследствие того, что ось вращения Земли не перпендикулярна к плоскости вращения Земли вокруг Солнца, средняя высота Солнца над горизонтом не одинакова для различных точек земного шара. Так например, в полярных районах Солнце совершает свой видимый путь сравнительно низко над горизонтом по сравнению с районами близ экватора. Количество тепла, поступающего от Солнца, тем больше, чем выше стоит Солнце. Поэтому полярные районы получают меньше тепла за год, чем районы экваториальные. Солнечные лучи, проникая сквозь атмосферу, почти не нагревают ее, но сильно нагревают поверхность Земли. В результате этого прогревание атмосферы идет снизу. Как показывают многочисленные наблюдения, температура с высотой понижается примерно на 5—6° на 1 км. На некоторой высоте над уровнем моря создаются такие условия, что приходящего в течение лета тепла не хватает для того, чтобы растопить выпавший за зиму снег. В результате этого и скапливаются снежные массы, образующие полосу вечных снегов. Высота, на которой тепловой баланс равен нулю, называется снеговой линией. Чем ближе горный район к полюсу, тем ниже лежит снеговая линия.
Климат в любой местности определяется совокупностью погод в течение года; в свою очередь погода определяется совокупностью таких метеорологических элементов, как облачность, ветер, дождь, снег, град, метель, гроза.
Над земной поверхностью двигаются различные по своей температуре и влажности массы воздуха. На стыках этих масс особенно сильно развиты все метеорологические элементы. Такой раздел воздушных масс называется метеорологическим фронтом. Фронт всегда несет с собой изменение погоды.
Для того чтобы примерно сказать, какую надо ожидать погоду в ближайшие дни, необходимо иметь в виду, что всякое интенсивное перемещение в атмосфере указывает на неустойчивость данной массы воздуха, что, следовательно, надо ждать смены этих масс, прихода фронта, а с ним—изменения погоды.
При определении характера происходящих явлений очень важно установить, являются ли эти явления местными, указывающими на устойчивость погоды, или же они носят общий характер и связаны с общим движением воздушных масс. В сущности говоря, все признаки погоды являются показателями местных или общих процессов.
Если в горных районах наблюдается горный бриз, утром и вечером легкий ветер дует с гор в долины, а днем дует из долин в горы, — это является признаком устойчивой погоды. На устойчивую погоду указывает также появление вечерами в долинах тумана и выпадение росы. В устойчивой массе воздуха при ясном небе атмосфера выхолаживается снизу благодаря ночным излучениям с земной поверхности, и температура начинает с высотой в некоторых случаях повышаться. Подметить этот признак и тем самым определить устойчивую погоду можно, поднимаясь по склонам и непосредственно наблюдая за изменениями температуры. На такое же распределение температуры указывает появление по вечерам дымки в ущельях, а также плавающие днем на одной высоте кучевые облака со слегка сглаженными верхушками.
Всякое надвижение фронта указывает на смену и на ухудшение погоды. Плавное уменьшение атмосферного давления является признаком приближения фронта, несущего с собой облачность, осадки и усиление ветра. Надвижение гряды высоких облаков также является признаком приближения непогоды. Ночью приближение фронта можно определить по венцу вокруг луны. В горах приближение непогоды часто определяется появлением стоячих облаков над вершинами.
Всякое сильное движение в высоких слоях атмосферы указывает на неустойчивость воздушной массы. Эти ветры в высоких слоях можно определить по появлению кучевых облаков (барашков), а ночью—по усиленному мерцанию звезд. Мощные кучевые столпообразные облака с размытыми верхушками, как правило, предвещают грозу.
Ледники
Мы уже говорили о том, что выше снеговой линии происходит беспрерывное накапливание снега. Одновременно с этим происходит разгрузка вершин от снега и льда. Разгрузку эту производят падающие лавины и ледниковые стоки.
Лавины и снежные обвалы, срывающиеся с гребней и вершин, обычно скапливаются в цирках и впадинах, окруженных рядом гребней. Эти цирки являются истоками ледников. Накапливающийся в цирках снег постепенно превращается под действием метеорологических факторов и под влиянием собственной тяжести в фирн—зернистый плотный снег. Дальнейшее уплотнение приводит к образованию фирнового льда, состоящего из отдельных кристаллов. Отдельные кристаллы спаиваются между собой, образуя сплошной глетчерный лед, уже лишенный признаков кристаллов. Под давлением снежных масс лед стекает в ущелья, образуя ледниковую реку. Скорость движения ледника зависит от количества снега и льда в цирке и колеблется от 25 мм до 1,25 м в час. Спускаясь по ущелью, ледник разрушает скалы, сглаживает дно ущелья, несет с собой камни, падающие на него с гребней и с окружающих вершин. Все продукты разрушения ледник несет вниз и, достигнув полосы таяния, отлагает их в виде боковых и концевой морен.
Неровности ложа, по которому движется ледник, заставляют ледниковую массу растрескиваться. В тех местах, где ледниковая масса течет через гребни, идущие поперек ложа, образуются трещины, расширяющиеся кверху, а над впадинами расширяющиеся книзу. Эти трещины располагаются поперек течения ледника и называются поперечными. Если ледник вытекает в более широкую часть своего ложа, в этих местах благодаря растеканию массы льда образуются продольные трещины. Разная скорость движения льда в середине течения и у берегов морен является причиной возникновения краевых трещин, направленных под углом к берегам. В горах альпинисту приходится преодолевать еще два вида трещин: бергшрунды и рантклуфты. Бергшрунд — это большая трещина, отделяющая собственно-текущий ледник от его цирка. Рантклуфты образуются у берегов ледника вследствие различного нагревания солнечными лучами береговых скал и самого льда. В тех местах, где уклон ледника особенно крут, ледяные массы, разрываясь, нагромождаются глыбами и образуют ледопады.
Верхняя часть ледника, выше снеговой линии, обычно бывает засыпана снегом. Снег заметает трещины, образуя под ними снежные мосты. Ниже .снеговой линии ледник оголяется, и по нему текут многочисленные ручьи. Эти ручейки собираются затем в один поток и, вытекая из грота, обычно расположенного у языка (конца) ледника, образуют горную реку. Ледники делятся на три основные группы: долинные, висячие и переметные, имеющие разрыв в своем течении.