Кто ест пчел? 101 ответ на, вроде бы, идиотские вопросы
Шрифт:
Филип Грейвз (Лондон, Великобритания)
Там, где уровень моря относительно поверхности суши стабилен, протяженность береговой линии, как правило, уменьшается — за счет того, что почва мысов и прибрежных участков островов подвергается эрозии. Эти продукты разрушения и те, что выносят реки, впадающие в моря и океаны, заполняют бухты и эстуарии, образуя перешейки из песчаных или галечных наносов, которые соединяют острова с материком. Процесс протекает медленнее, если суша сложена твердыми породами, а если почва состоит из песка или глины — быстрее. Прекрасный тому пример — почти прямая береговая линия на восточном побережье Англии, где эстуарии рек Бер и Яр почти заполнены отложениями и все выступы сгладились в результате береговой абразии. Однако на юго-западе Шотландии, где уровень моря стабилен и в структуре побережья преобладают твердые породы, процесс эрозии протекает медленнее, и береговая линия остается изрезанной. В результате повышения уровня моря (или опускания суши) образуются длинные неровные береговые линии затопленных речных долин, называемых риасами. Этот процесс хорошо заметен на юге Корнуолла и в Девоне, на юго-западе Англии. Другие затопленные морские побережья (острова Греции, побережье Далмации) тоже имеют большую протяженность береговой линии. В результате понижения уровня моря (или поднятия суши) также образуются длинные неровные береговые линии — за
Хиллари Шоу (географический факультет Лидсского университета, Великобритания)
На данный вопрос можно дать двоякий ответ. Суть первого ответа заключается в том, что общая протяженность береговой линии будет оставаться неизменной при любых значениях уровня моря. Представьте, что мы измеряем береговую линию с помощью длинной палки единичной длины. Один конец палки поместим у самого края воды и положим ее так, чтобы другой конец палки тоже оказался у края воды. Допустим, вода находится в состоянии полного покоя. Полоса берега между двумя концами палки извивается по обе стороны прямой линии. Таким образом, замеры, произведенные с помощью этой палки, будут неточными: мы получим значение ниже фактического. Теперь возьмем палку по длине вдвое меньше первой. С ее помощью мы получим более точное значение протяженности береговой линии. Но и в этом случае береговая полоса извивается по обе стороны от прямой линии. Поскольку значения измерений будут изменяться в зависимости от длины измеряющей палки, мы получим множество приблизительных значений протяженности береговой линии, изменяющихся в широком диапазоне. На самом деле, сколь бы короткую палку мы ни брали, вплоть до размеров песчинки, береговая линия все равно будет извиваться по обе ее стороны. Таким образом, чем короче измеритель, тем больше значение протяженности береговой линии, а самое точное значение — практически бесконечность.
Питер Уэббер (Эксмут, Великобритания)
На радость пингвинам
Почему на Южном полюсе холоднее, чем на Северном?
Разницу в температурах между двумя полюсами можно объяснить их неодинаковым положением относительно уровня моря. Северный полюс (средняя температура в зимние месяцы около -30°C) лежит на ледяных полях Северного Ледовитого океана, Южный полюс (средняя температура в зимние месяцы около -60°C) находится на высоте 2800 м над уровнем моря на ледниковом покрове Антарктиды. На Южном полюсе вдвое холоднее, чем на Северном. Более половины этой разницы определяет уровень высоты (на Антарктиде с каждым километром вверх температура понижается примерно на 6°C). Также вследствие того что на Южном полюсе воздух более разреженный (и соответственно, более холодный и сухой) и сравнительно малая облачность, на его поверхность отражается меньше тепла, чем на поверхность Северного полюса. Остальная часть разницы температур обусловлена различиями в режимах циркуляции воздушных масс двух полушарий. Континенты Северного полушария посылают в атмосферу квазистационарные «планетарные волны». Эти волны переносят тепло в сторону Северного полюса и перемещают зоны пониженного давления средних широт в северополярные области. Континенты Южного полушария в сравнении с материками Северного полушария имеют меньшую территорию и меньшую среднюю высоту поверхности и, соответственно, излучают меньше «планетарных волн», переносящих тепло. Высокие горы Антарктики также препятствуют перемещению зон пониженного давления средних широт, которые редко проникают в глубь материка. Наконец, атмосфера Северного полюса получает тепло от Северного Ледовитого океана. Конечно, 2— 3-метровая толща морского льда, обычно покрывающего его поверхность, пропускает мало тепла, зато большое количество тепла попадает в атмосферу через проходы, иногда образующиеся во льдах.
Джон Кинг (Антарктическое управление Великобритании, Кембридж)
Сжавшийся мир
Однажды я слышал, что, если Землю ужать до размеров теннисного мячика, наша планета станет более гладкой, чем настоящий теннисный мячик. Так ли это? И если, наоборот, теннисный мячик расширится до размеров Земли, какова будет высота гор?
Чтобы ответить на этот интригующий вопрос, прежде всего мы должны определить масштабный коэффициент сжатия Земли до размера теннисного мячика. Диаметр Земли по экватору — 12 756 км; диаметр стандартного теннисного мячика — 4,4 см. Значит, коэффициент отношения размера мячика к размеру Земли составляет 3.45x10– 9.Чтобы сравнить две поверхности по степени гладкости, нужно знать параметры рельефа каждой поверхности, то есть разность высот между ее самой высокой и самой низкой точками. Установить это значение для теннисного мячика довольно просто, ведь на его поверхности очень мало точек, имеющих высоту выше среднего уровня, зато много углублений и
Если мы, используя вычисленный выше масштабный коэффициент, уменьшим Землю до размера теннисного мячика, то разность высот между ее самой низкой и самой высокой точками составит 6.86x10– 5м, или 0,0686 мм. Это примерно 2/3 числового значения разности высот поверхности теннисного мячика. Значит, утверждение, которое слышал ваш корреспондент, по сути, справедливо: Земля, уменьшенная до размера теннисного мячика, и в самом деле будет иметь более гладкую поверхность, чем стандартный теннисный мячик. Теперь о второй части вопроса. На поверхности теннисного мячика нет выпуклостей, но зато она испещрена впадинками и углублениями. Поэтому, если теннисный мячик увеличить до масштаба Земли, на его поверхности гор как таковых вообще не будет. Зато там будет много больших кратеров. В масштабе Земли эти кратеры будут представлять собой громадные котловины до 29 км глубиной. Если бы эти впадины были океанскими желобами, наподобие тех, что обнаружены на поверхности Земли, они вклинились бы в океаническую кору 6-километровой толщины и протянулись бы по поверхности Мохоровичича (границе раздела между земной корой и верхней мантией Земли), а их дно находилось бы глубоко в самой мантии. Эти кратеры были бы не только безмерно глубокими, но и в ширину достигали бы 60 км.
Тим Келби (Эртлингборо, Великобритания)
Если сжать тело Земли до размеров теннисного мячика, оно станет таким плотным, что превратится в нейтроний или в черную дыру. Если бы Земля стала нейтронием, сила тяжести на ее поверхности превысила бы нынешнее значение в миллионы раз. Этого более чем достаточно для того, чтобы сгладить все неровности рельефа. Если бы Земля превратилась в черную дыру, у нее вообще не было бы поверхности — только «горизонт событий», представляющий собой гладкую сферу. При увеличении теннисного мячика до масштабов Земли возникнет иная картина. Допустим, что мячик состоит главным образом из атомов углерода и весит 1 кг. В этом случае на каждый его кубический сантиметр приходилось бы примерно 22 атома. Полагаю, у такого мячика плотность была бы меньше, чем плотность верхних слоев атмосферы.
Стивен Форбс (Лидс, Великобритания)
Баланс сил
Правда ли, что южная часть Британии опускается, а северная — поднимается? Если это так, то почему?
Да, это правда. Это результат процесса, известного как восстановление изостатического равновесия. Со времени последнего ледникового периода северная часть Британии избавилась от большой массы льда. Поскольку земная кора не является неподвижной, как нам кажется, и обладает некоторой упругостью, под дополнительной тяжестью она постепенно опускается, а избавляясь от части груза — постепенно поднимается. На восстановление равновесия уходят тысячи лет. Если сдвинуть с земной коры, скажем, каменный пласт толщиной 300 м, кора поднимется примерно на 200 м — подобно тому, как у судна, с которого убрали груз, уменьшается осадка. Плотность льда в три раза меньше, чем плотность породы земной коры, поэтому при сбросе 300-метрового слоя льда земная кора поднимется примерно на 60 м. В ледниковый период территории современных Скандинавии и Шотландии были покрыты слоем льда толщиной более 300 м. В северной части Прибалтики процесс поднятия земной коры идет наиболее быстро — со скоростью порядка 1 м за 100 лет, что в принципе можно проследить на протяжении жизни человека. В области Гудзонова залива, в районе Канады, тоже происходит поднятие земной коры с аналогичной скоростью и по тем же причинам. Наиболее быстро этот процесс протекает на северо-востоке Шотландии, где поднявшееся побережье находится на высоте нескольких метров над нынешним уровнем моря. Так почему же южная часть Британии опускается? Во-первых, некогда ледяной щит, покрывавший Шотландию, вызвал поднятие прилегающих к ней областей, где ледяной покров отсутствовал, — так давление на какой-то участок водоносного пласта вызывает поднятие уровня поверхности всех соседних участков. Ныне происходит обратный процесс, и некогда поднявшиеся южные регионы Британии и Прибалтики теперь опускаются. Во-вторых, происходит повышение уровня Мирового океана. Некогда уровень моря быстро поднимался за счет таяния ледниковых покровов таких регионов, как Шотландия. Теперь в результате глобального потепления происходит таяние ледников и океаны пополняются талой водой. Повышается температура воды в океанах, а термальное расширение также способствует повышению уровня моря. Таким образом, на южную часть Британии свалились сразу две напасти: опускание земной коры и повышение уровня моря. Если бы уровень моря не поднимался, линия между опускающейся и поднимающейся частями Британии проходила бы между Уэльсом и Йоркширом. А так эта линия отодвинута дальше на север — к границе между Англией и Шотландией. Что касается перспективы уйти под воду, то здесь район Лондона поджидает опасность с пяти сторон. Два фактора риска мы уже назвали. Суть третьего заключается в том, что долина реки Темзы — синклиналь, область осевшего участка земной коры. Также до недавнего времени Лондон оседал за счет того, что из-под него была отведена часть грунтовых вод. И наконец, конусообразная форма Северного моря способствует образованию штормовых нагонов при входе в устье Темзы, причем их мощность постоянно увеличивается. Все это приводит к неутешительному выводу: низовье Темзы — не самое подходящее место для возведения крупного столичного города.
Хиллари Шоу (Сканторп, Великобритания)
Мы опускаемся, море поднимается, затапливая нас. За счет термального расширения океанов уровень моря повышается примерно на 3 мм в год. Здесь, в Эссексе, в юго-восточном уголке Британии, суммарное воздействие двух процессов — опускания суши и прибывания воды — таково, что относительный уровень моря повышается на 6 мм в год. Это огромная головная боль для специалистов по охране окружающей среды, владельцев недвижимости, размещенной в прибрежной зоне, и для служб, ответственных за морские берегозащитные сооружения.
Крис Гибсон (специалист по охране окружающей среды Великобритании, Колчестер)
Убегающие волны
Как-то раз мы с женой отдыхали, и у нас вышел спор: если бросить камни в воду средиземноморской гавани Сьютаделла, расположенной на Менорке, достигнут ли образовавшиеся волны берегов Северной Америки? Жена утверждала, что не достигнут, потому что им пришлось бы миновать Гибралтарский пролив и пересечь Атлантику, преодолевая противодействие других волн, берега, морского дна и штормов. Я же сказал, что волны, пока они не разобьются о берег, могут существовать бесконечно.