Лик пустыни
Шрифт:
В жаркий безветренный день в пустыне постоянно можно видеть вертящиеся столбы пыли и песка. Они то стоят на одном месте, то быстро движутся в сторону, то расширяются и как бы оседают, то вытягиваются в узкий спиральный столб, поднимаясь на 200 - 500 метров. Воронка воды в ванне и этот пылевой смерч - явления одного порядка, и вращаются они в нашем полушарии в одну и ту же, правую, сторону.
В пустыне они постоянны потому, что песок, как мы знаем, очень сильно накаляется и в той же мере разогревает приземный слой воз духа, который оказывается намного легче, чем вышележащий. Создаются сильные восходящие струи, в которых воздух, увлекая пыль, песок и ветки, со свистом устремляется вверх. Вращательное же движение и смерчи и водовороты приобретают только в силу вращения земли. В пустынях эти "воздуховороты" обычно бывают не сильны, но они всегда возникают там, где воздух всего сильнее нагревается,- во всевозможных западинах. Они играют громадную роль в формировании замкнутых впадин, окаймляющих во всех пустынях мира любой край плато,
В любых условиях ветер у поверхности земли дует крайне неравномерно, так как резко меняет свое движение при столкновении с любым препятствием. А препятствием ему служит каждая неровность рельефа, любое скопление воды и каждое дерево. Иное дело в песках. Здесь весь рельеф создан самим ветром, следовательно, он не только не нарушает его движения, а, наоборот, как бы настраивает его, отображая характер его движения, его завихрений.
Поэтому, когда ветер дует в песках, то он сохраняет как бы весь характер штопорообразного движения смерча. Разница лишь в том, что в смерче, образующемся при безветрии, штопор направлен кверху и круто завернут, а при ветре он как бы лежит на земле, движется в горизонтальном направлении и спирали его сильно удлинены. Благодаря этому штопорообразному движению песок, с одной стороны, все время выдувается из понижений и набрасывается на гряду, а с другой стороны, движется постепенно вдоль гряды, в результате чего самая гряда очень медленно, но продвигается вперед по направлению ветра.
А представьте себе, что такой горизонтально направленный штопор ветра встречает какое-либо препятствие в виде горного хребта или моря, над которым воздух прохладней и потому плотней. Что будет тогда? Ветер начнет затормаживаться, и штопор как бы свернется в клубок и частично в сторону. При этом явлении песок и начнет сгружаться не в продольные гряды, а в поперечные цепи и гряды. Таким образом, выходит, что в основе тех главных форм движений воздуха, которые создают основные типы песчаных скоплений, лежит один и тот же штопорообразный тип движения, или спиралевидный вихрь. При безветрии он образует смерч, при ветре вытянут горизонтально, а при торможении скручивается в более тугую спираль и частично сворачивает в сторону. Вот это штопорообразное движение и его торможении обусловливают образование основных песчаных скоплений.
Узоры песчаного кружева.Формы песчаных скоплений зависят от самых различных условий. Природа едина, и каждый ее элемент так или иначе воздействует на другой. Все взаимно увязано, все находится во взаимодействии. Поэтому, например, если песок сплошной, то гряды отстоят одна от другой чаще всего на одно и то же расстояние, в среднем на 180 метров. Но если песка мало, то гряды раздвигаются несколько повышаются. Если песок сух, то он перевевается одинаково легко как у оснований, так и на вершине его скоплений. Но если он расположен во влажных странах или близки грунтовые воды, напитывающие песок снизу, то передуваться легче всего будет наиболее быстро просыхающая верхняя часть песчаных скоплений Ясно, что в этих условиях форма их примет иной вид. Вот почему вместо полулунного бархана пустынь, у которого рога направлены вперед по ветру, в странах умеренного пояса образуется непохожая на эти барханы дюна. У нее пониженные рога чаще промочены и движутся поэтому медленнее, чем легко просыхающая вершина. В результате вершина уходит вперед по ветру и дюна принимает дугообразную форму, рога оказываются сзади.
Невысока и крайне разрежена бывает травянистая растительность в песках пустыни. Но все же она образует хоть и неплотный, но дерновый покров. Хорошо известно, что когда во время шторма на море судно терпит аварию, то для усмирения шторма надо вылить за борт побольше нефти или другого масла, и волны сразу улягутся, станут несравненно спокойней. Точно так же действует на песок и тонкий разреженный дерновый покров. Как масло усмиряет бурю, так и покров из невзрачных травинок сковывает пески, замедляя их движение буквально в сотни и в тысячу раз. Наличие даже одного кустика и то резко воздействует на рельеф, задерживает песок, обогащает его пылью, уплотняет его, способствует образованию маленького пятнышка почвы. В целом же растительность не только сдерживает пески, но и меняет самую форму песчаных скоплений.
Однако и увлажненность, и количество песка, и даже закрепленность его растительностью не творят рельефа песка, а только лишь воздействуют на него. Влияние оказывает и фауна песков, особенно грызуны, и человек, то излишне уничтожающий растительность неумеренным выпасом стад и вырубкой кустарников, то, наоборот, закрепляющий песок искусственными мерами, либо механическими, либо лесоразведением. Но создатель песчаных скоплений - ветер, и потому он в первую очередь обусловливает их форму.
В каждой местности песчаный узор прежде всего зависит от совокупности дующих в ней ветров - от режима ветров. Области пустынь в основном связаны с постоянными ветрами одного и того же или близких направлений, так называемыми пассатами. Давно известны были на океанах по обеим сторонам от экватора эти "торговые ветры", которыми с давних пор пользовались мореплаватели. Но только недавно установлено, что эти же ветры создают продольные гряды, оголенные в пустынях северной Африки и полузакрепленные в пустынях Средней Азии
Давно известны другие ветры - муссоны, но лишь 10 лет тому назад удалось нам установить, что только они и подобные им ветры вызывают мощное развитие поперечных ветру барханов и барханных цепей самой разной величины.
Между этими двумя крайними типами форм рельефа песков имеются все переходы, и в том случае, если в какой-либо местности ветер в среднем за год оказывается равномерным со всех сторон, то получается третий крайний тип рельефа песков. Местность покрывается округлыми в плане и полукруглыми в профиле как бы чашами - впадинами выдувания. Они так близко прилегают одна к другой, что получается почти геометрический сотовый или, как его мы назвали, "ячеистый" рельеф, в котором округлые впадины чередуются с бугристым рельефом разделяющих их узких гребней. Но бывает, что при таком же равномерном режиме ветров особенно сильно развиваются восходящие потоки воздуха. Тогда некоторые гребни разрастаются, и в конечном счете образуется рельеф песчаных пирамид, иногда достигающих громадной величины.
Мы видели, что между рябью и барханной цепью имеется полная аналогия, но нет перехода, так как бархан образуется "воздуховоротами" - вихревыми движениями значительно большего слоя воздуха. Вспомните, вам, наверное, приходилось неоднократно видеть, что дым, выходящий из трубы вертикально вверх, на какой-то высоте поворачивает под прямым углом и дальше переходит в горизонтальную струю. Связано это с резким расслоением атмосферы. Каждый слой ее образует при ветре вихревые движения совершенно различной " величины. Вот почему песчаный узор сильно усложняется еще и тем, что в каждой местности мы можем встретить схожие формы песчаных скоплений, но совершенно различных, как говорят, "категорий величины". И если песчаную рябь мы будем считать первой, самой мелкой категорией величины, то обычная барханная цепь будет являться формой второй "категории величины". Как только она начнет увеличиваться больше 70 - 100 метров ширины и 5 - 7 метров высоты, так на ее наветренной стороне начнут появляться новые добавочные цепи, и в результате такая цепь станет "комплексной". Заветренный откос у нее будет един, а наветренная сторона окажется покрытой не только рябью, но и барханными цепями меньшей величины; самая крупная комплексная барханная цепь окажется уже пятой категорией величины. Она будет совершенно подобна обычному бархану, но шириной дойдет до Километра, высотой до 70 - 100 метров, а одна от другой они будут отстоять не меньше чем на 1,5 - 2,5, а то и на 4 километра (см. верхнюю фотографию перед стр. ИЗ). Такие гигантские скопления песка могут образоваться вихревым движением слоя атмосферы лишь не менее 0,5 - 1 километра. Аналогично этому и продольные ветру гряды сначала появляются на речных наносах лишь в виде "прикустовых косичек" - гребешков песка за кустом, или в виде валиков песка в 0,5 - 1 метр высотой, а в конце концов в районах, где ветер действует сотни тысяч лет и работает над преобразованием мощной толщи песков, разрастаются в сложную систему больших гряд, отстоящих одна от другой на 2 - 4 километра и покрытых системой более мелких гряд. Вот почему в одном и том же месте формы песчаных скоплений бывают различны. К тому же, в одном месте ветры очень постоянны и гряды образуются такие прямолинейные, словно вытянуты по линейке, в другом месте сказывается влияние второстепенных ветров и рельеф образуется ячеисто-грядовый, где и гряды словно вихляют и изгибаются, и помимо них появляются поперечные перемычки, разбивающие межгрядовые понижения на серии ячеек выдувания. И в каждом участке, в каждой пустыне расположение этих всех форм, их распределение и комбинации оказываются совершенно различными. Чтобы понять причины этих различий, понадобилось составить карты рельефа песков.
Фотография ветра на земле.Если подняться на 3 километра над землей и большим аппаратом сфотографировать ее поверхность, то на снимке 1 сантиметр будет соответствовать 300 метрам на местности, то есть снимок даст уменьшение в 30 000 раз! Если бы мы захотели сделать сплошную фотографию в этом масштабе участка пустыни в 150 километров длиной, то наш снимок оказался бы равен 5 метрам. Представьте себе, что все, что мы можем увидеть на этом пятиметровом узорном рисунке, мы попробовали бы передать всего лишь на 1 caнтиметре. Задача оказалась бы не простой. Ведь от одной песчаной гряды до другой чаще всего бывает только 180 метров, а здесь пришлось бы их изображать уменьшенными в 15 миллионов раз! Это значит, что на 1 сантиметре их должно уместиться 900 штук! Конечно, это невозможно, но взять основное, типичное и показать в непропорционально большом виде - можно. Такую попытку и представляет изображенная здесь схематическая карта рельефа песков Средней Азии и Казахстана, которую удалось сделать только через 10 лет после того, как я начал составлять карты рельефа песков (см. карту на стр. 77).
Посмотрим теперь, как располагаются узоры этого кружева на пространствах пустынь нашей Родины и что могут рассказать эти узоры, следы ветра, отпечатанные им самим на поверхности земли при помощи самого податливого материала - тонкого сыпучего песка.
Взгляните на карту рельефа песков Средней Азии и Казахстана. Разве это не фотография ветра на песке? Разве она не передает всех черт движения атмосферы со всеми ее осложнениями, вызванными характером поверхности Земли? Но как "прочитать", как понять этот прихотливый орнамент песков, сплетающий такой разнообразный узор? Попробуем разобраться.