Kaip tekantis vanduo formuoja žemę?
Trumpas atsakymas: Tekantis vanduo formuoja žemę ją ardydamas (erozija), nešdamas sudaužytas dalis (transportas) ir numesdamas jas ten, kur sulėtėja tėkmė (nuosėdos). Laikui bėgant, šie veiksmai išraižo slėnius, formuoja deltas ir keičia upių tėkmę.
Paprasčiau tariant
Lietus ir tirpstantis sniegas verčia vandenį tekėti žemyn. Judantis vanduo stumia ir traukia dirvožemį bei uolienas. Maži grūdeliai nuskrenda srauto; didesni gabalėliai gali subyrėti, kai liečiasi.
Tada vanduo nuneša šiuos gabalėlius pasroviui. Kai vanduo lėtėja, jis numeta gabalus ir formuoja naują žemę. Greiti, statūs upeliai išraižo gilius slėnius.
Lėtos, plačios upės skleidžia nuosėdas ir sudaro užliejamas lygumas bei deltas. Šis nenutrūkstamas vandens darbas lėtai keičia žemės, kurią matome kiekvieną dieną, formą.
Kaip tai veikia moksliškai
Įvardyti dėsniai / principai: Upių erozija ir srovės galios koncepcija.
Tekantis vanduo formuoja žemę per kelis procesus: hidraulinį poveikį (vanduo stumiasi į plyšius), abraziją (nuosėdos driekiasi nuo pamatinės uolienos), dilimą (dalelės atsitrenkia viena į kitą ir lūžta) ir tirpimą (mineralų cheminis tirpimas). Kartu šie procesai vadinami upių procesais. Mokslininkai naudoja srovės galios idėją apibūdindami, kiek darbo gali atlikti upė.
Srovės galia priklauso nuo vandens tankio, gravitacijos, debito (kiek vandens teka), nuolydžio ir greičio. Kai srovės galia yra didesnė už vagos ar krantų stiprumą, vyksta erozija; kai ji mažesnė, nusėda nuosėdos . Tai paaiškina, kodėl statūs kalnų upeliai išraižo gilius V formos slėnius, o mažo nuolydžio upės formuoja plačias užliejamas lygumas ir deltas.
Kaip mes tai žinome: Geologai stebi upių pokyčius lauke, atlieka mastelio modelių eksperimentus latakais ir lygina žemėlapius, aerofotonuotraukas ir palydovinius vaizdus laikui bėgant. Jie taip pat datuoja nuosėdas ir matuoja srautą bei nuosėdų kiekį, kad patikrintų prognozes, gautas iš srauto galios ir erozijos modelių .
Kur tai pastebėsi
- Didysis kanjonas: Kolorado upė per milijonus metų išraižė kanjoną.
- Misisipės upės delta: upės susiliejimo su vandenynu vietoje nukritusios nuosėdos suformavo žemę bendruomenėms ir pelkėms.
- Senvagės: vingiuotos upės vingiuoja ir palieka vingiuotus ežerus, kai vingis nukertamas.
- Niagaros krioklys: krioklys lėtai juda prieš srovę, vandeniui ardant po juo esančias uolienas.
- Kalnų upeliai: jie išraižo siaurus slėnius ir pasroviui neša didelius riedulius.
Eksperimentas
Upė padėkle
Sauga: darykite tai virš kriauklės arba lauke, kad išvengtumėte išsiliejimo ir slidžių grindų.
Priemonės
- negilus padėklas arba kepimo forma
- smėlis
- maži akmenukai
- puodelis vandens
- maža žaislinė valtis arba popieriaus juostelė
- liniuotė
Žingsniai
- Pripildykite padėklą smėlio sluoksniu ir pabarstykite akmenukais, kad susidarytų šiurkštus pagrindas.
- Pakreipkite vieną padėklo galą taip, kad jis būtų nuožulnus ir smėlyje susidarytų nedidelis kanalas.
- Iš puodelio viršutiniame gale lėtai, tolygiai leiskite vandeniui tekėti kanalu.
- Stebėkite, kur juda smėlis ir akmenukai, ir kur vanduo kaupia medžiagas, kai lėtėja.
- Pabandykite pilti greičiau arba pakeisti nuolydį ir atkreipkite dėmesį, kaip keičiasi kanalas. Ką tai rodo: greitesnė, statesnė srovė labiau ardo ir toliau neša nuosėdas; lėtesnė srovė numeta nuosėdas ir kaupia sausumą.
Naudingi terminai
- Erozija: uolienų ir dirvožemio dilimas dėl vėjo, vandens, ledo arba gravitacijos.
- Nusėdimas: nuosėdų kritimas lėtėjant vandens judėjimui.
- Nuosėdos: vandens nešamos uolienų ir dirvožemio dalelės.
- Upės stiprumas: upės gebėjimo judinti nuosėdas ir ardyti savo vagą bei krantus matas.
- Salpa: lygi žemė prie upės, kuri potvynių metu užliejama vandeniu ir naujomis nuosėdomis.
Vaikai klausia
Kaip greitai tekantis vanduo gali pakeisti žemę?
Nedideli pokyčiai gali įvykti per vieną audrą; dideli dariniai, tokie kaip kanjonai, susidaro per tūkstančius ar milijonus metų.
Ar tekantis vanduo gali sukurti naują žemę?
Taip. Kai upės lėtėja, jos nusėda nuosėdas ir formuoja deltas, paplūdimius ir salpas.
Ar vanduo visada labiau eroduoja nei nusėda?
Ne visada. Upės gali kaitalioti erozijos ir nusėdimo fazes, priklausomai nuo nuolydžio, tėkmės ir nuosėdų tiekimo.
Ar žmonės gali pagreitinti arba sulėtinti šiuos pokyčius?
Taip. Užtvankos, pylimai ir žemės naudojimas keičia, kiek nuosėdų juda ir kur jos nukrenta.