Вячеслав Маркин

Увлекательная география

© ООО «Издательство АСТ», 2017

Земля – наш дом во Вселенной

Меняющийся лик Земли

Нам кажется, что Земля, по которой мы ездим, ходим, бегаем, остается неподвижной. Но это, конечно, не так. Вместе с Землей мы вращаемся вокруг ее оси и совершаем за год оборот вокруг Солнца.

Сам лик Земли изменяется, только очень медленно. Горные хребты, например, растут, но на сотые или десятые доли миллиметра в год и лишь в исключительных случаях – до нескольких миллиметров или сантиметров в год. Скорость горизонтальных перемещений глыб земной коры тоже не превышает нескольких миллиметров или сантиметров в год. Но если, например, движение происходит со средней скоростью около одного сантиметра в год, этого уже будет достаточно, чтобы за 100 млн лет произошло перемещение на 1000 км. А что такое 100 миллионов лет? Это всего лишь два процента времени существования Земли.

Вся наша планета покрыта земной корой, как орех скорлупой. Внутри находится «мякоть» полурасплавленной мантии, обволакивающей твердое ядро. Трещины разделяют земную кору на гигантские плиты (их называют тектоническими). Когда плиты сдвигаются, сталкиваются, земная кора сминается в складки гор, а когда раздвигаются, из-под коры поднимается волна расплавленного вещества мантии Земли – магмы. Она вырывается через жерла вулканов, но может и не выходить на поверхность, а колыхаться под корой, которая в этом месте растягивается, как тонкая ткань. А если разорвется и края разрыва начнут расходиться, рано или поздно возникнет океан.

Мы можем судить о результатах этого процесса, взглянув на Атлантический океан, отодвинувший друг от друга Африку и Америку (это подтверждено точными измерениями). Триста миллионов лет назад в центральной части пролегала лишь цепочка трещин и впадин, пересекавших единый материк. Углубляясь и расщепляясь, трещины раскололи материк, и его осколки разошлись в стороны. Все это произошло задолго до погружения в пучину моря легендарной Атлантиды. Быть может, трагедия Атлантиды – последний отголосок длительной истории сотворения Атлантического океана?

Голубая планета Земля

По сравнению с размерами Солнечной системы, Земля – крохотное небесное тело, но на нем разворачивается грандиозная картина формирования внутреннего строения и внешнего облика с возникновением океанов, материков, горных систем, с появлением жизни и ее бурной эволюцией. И точно так же, как ничтожно малы размеры Земли в пространстве Солнечной системы, столь же краток миг, в который уложилась вся история человечества.

Размеры Земли действительно невелики. По своим габаритам она стоит на пятом месте после других планет Солнечной системы. Средний радиус Земли – 6370 км, длина экватора – 40 007 км, площадь поверхности – 510 млн км^2, объем – 100 млрд км^3, масса – 59 760 триллионов тонн. В течение года расстояние Земли от Солнца меняется, так как она движется по эллиптической орбите.

Более удаленные, чем Земля, небесные тела получают слишком мало солнечного тепла, они сильно охлаждены. Планеты, масса которых значительно меньше Земли (Меркурий, Марс) не способны удерживать достаточно мощную и плотную атмосферу из-за того, что мала сила притяжения. А у Земли есть атмосфера – воздушная оболочка – и гидросфера – водяная оболочка. Воздух и вода стали главными условиями возникновения и развития жизни. Природные воды и газы атмосферы разрушают на поверхности каменную оболочку планеты – литосферу (земную кору), переносят и сортируют обломки, растворяют одни вещества, отлагают другие, вызывают бесчисленное множество реакций.

Земля – великая химическая лаборатория. В ней происходит постоянное движение газовой и водной оболочек. Земная кора подвижна: в одних местах поднимается, в других погружается, в третьих – растрескивается и прорывается жерлами вулканов, по которым изливается на поверхность расплавленное вещество глубин – магма (греческое слово, означающее «густая мазь»). Осадки, образовавшиеся на дне рек и морей, со временем погружаются в недра.

О составе и строении всей земной коры можно судить по тем горным породам и минералам, которые поднялись к поверхности из недр.

Земля и Солнце

По сравнению с Солнцем Земля, как и все остальные семь планет Солнечной системы, – песчинка. Ведь на всю их массу приходится всего четырнадцать сотых процента общей массы системы. Наглядно Солнечную систему можно представить так. Если Солнце сравнить с крупным апельсином диаметром 10 см, тогда Землю мы увидим в виде макового зерна, удаленного от апельсина на расстояние 10 метров; в 50 метрах находится Юпитер в виде вишни, в 300 метрах – Нептун, сравнимый с зернышком пшена, а в 400 метрах – Плутон, размеры которого и сравнить-то не с чем. А ближайшие к Солнцу три звезды, если соблюдать заданный масштаб, расположатся на расстоянии 2–3 тысяч километров.

И вот на таком «маковом зернышке» находится все бесконечное разнообразие явлений, которое мы называем природой. Высшим творением природы по праву считается человек, обладающий разумом, познающий, создающий и – увы! – разрушающий ее с той же силой, что и окружающая стихия.

Среднее расстояние Земли от Солнца – 150 млн км. Это всего лишь 107 диаметров светила. Свет Солнца преодолевает это расстояние за 8 минут. Земля окружена электромагнитным полем Солнца и облучается потоком частиц «солнечного ветра»; наша планета находится, по существу, в пределах внешней короны Солнца.

Поток солнечной энергии – две калории в минуту на каждый квадратный сантиметр поверхности. Эта величина, которую называют солнечной постоянной, определяет среднюю температуру земной поверхности. Она равна 15 °C. Вроде бы невысокая температура, но она почти на 280° выше температуры межзвездного пространства. При таком положении вещей вода существует в жидкой форме и, следовательно, становится возможной активная жизнь организмов. Земля – единственная планета, попавшая в это «поле жизни». Видимый свет определяет жизнь земных растений, а через них – жизнь всех других живых организмов. Периодичность многих явлений на Земле связывают с ритмом солнечной активности.

Первым солнечно-земные связи глубоко и всесторонне исследовал Александр Леонидович Чижевский (1887–1964). Он говорил, что лучистая энергия Солнца – основной источник большей части физико-химических явлений в атмосфере, гидросфере, поверхностном слое литосферы. И объяснял такие стихийные явления, как землетрясения, наводнения, штормы и ураганы изменениями в характере солнечного воздействия на Землю.

Земля движется вокруг Солнца

Движение Земли вокруг Солнца происходит по слегка вытянутой орбите, имеющей форму эллипса, со скоростью 30 км в секунду. Полный оборот Земля совершает за 365,26 суток. Этот период называется звездным годом. Ось Земли постоянно наклонена к плоскости орбиты, по которой она огибает Солнце под углом 66,5°. При движении Земли вокруг Солнца ось не меняет своего положения. Поэтому каждая точка земной поверхности встречает солнечные лучи под разными углами, изменяющимися в течение года. Одновременно полушария Земли получают неодинаковое количество солнечного тепла и света, что служит причиной смены времен года.

К северу и югу от экватора на поверхности земного шара расположены воображаемые параллельные круги, которые называются тропиками (Северный, или тропик Рака, и Южный, или тропик Козерога), где Солнце один раз в году бывает в полдень в зените. Это – дни солнцестояний. Когда солнечные лучи падают на Северный тропик вертикально, в северном полушарии наблюдается наивысшее положение Солнца над горизонтом. Тогда северное полушарие получает больше всего тепла и света, здесь всегда лето и самый длинный день в году. Есть места, где в это время Солнце совсем не заходит за горизонт. Это полярные области, лежащие между Северным полюсом и Северным полярным кругом – параллелью, отстоящей от экватора на 66° 33'. Здесь полярный день длится до 186 суток. В южном полушарии в это время зима, а в полярных районах (за Южным полярным кругом) – полярная ночь.

22 декабря, в день зимнего солнцестояния, в южном полушарии устанавливается наивысшее положение Солнца над горизонтом. В зените Солнце в это время стоит над тропиком Козерога, а в районе Южного полюса не заходит за горизонт. В южном полушарии тогда лето, а в северном – зима. 21 марта и 23 сентября Солнце находится в зените над экватором, и его лучи падают отвесно; северное и южное полушария хорошо освещены вплоть до полюсов; на всех широтах день и ночь продолжаются по 12 часов, поэтому на эти даты приходятся соответственно день весеннего и день осеннего равноденствия. 21 марта в северном полушарии начинается астрономическая весна, в южном – осень, а 23 сентября, наоборот, в южном полушарии весна, а в северном – осень.

Почему бывают день и ночь

Все меняется на свете, но есть перемены регулярные, постояннее которых ничего и быть не может. Это смена дня и ночи и смена времен года. Зима, весна, лето и осень сменяют друг друга каждый год, и этот порядок никогда не нарушается. Земля вращается вокруг Солнца и одновременно вокруг своей оси, соединяющей полюса планеты.

Но ось Земли наклонена, потому что на планету воздействуют притяжение Солнца и Луны. В результате Земля вращается вокруг Солнца в слегка наклоненном положении. Круглый год ось Земли направлена прямо на Полярную звезду (в созвездии Малая Медведица). Поэтому одну часть года Северный полюс повернут к Солнцу, а вторую часть года скрыт от него. Прямые лучи Солнца освещают поверхность Земли то к северу от экватора, то к югу от него. Это различное воздействие прямых солнечных лучей на участки земной поверхности и вызывает смену сезонов, всегда противоположных в северном и южном полушариях.

Когда северное полушарие повернуто к Солнцу, в странах к северу от экватора стоит лето, а к югу – зима.

Смена времен года делает условия жизни на Земле разнообразными.

Часовые пояса

Удивлению мореплавателей не было предела, когда последний из пяти кораблей Магеллана вернулся в Севилью, обогнув Землю. В течение всего плавания один из его участников, не пропуская ни одного дня, записывал все, что видел. И вот оказалось, что на суше прошло на один день больше, чем на корабле! На корабле среда, а на суше – четверг. Испанцы были в ужасе от того, что невольно передвинули дни праздников и постов. Этот загадочный случай был объяснен, когда на планете ввели часовые пояса.

В 1870 году инженер канадских железных дорог Сандфорд Флеминг предложил ввести часовые пояса, проведя их через каждые 15 градусов по долготе, начиная от меридиана, проходящего через обсерваторию английского города Гринвич. Этот меридиан еще в 1844 году на Международном конгрессе в Вашингтоне было решено принять за нулевой. Старейшая астрономическая обсерватория расположена в Англии вблизи Лондона.

Среднее солнечное время нулевого пояса было названо Всемирным временем, среднее время первого часового пояса – восточноевропейским, и так далее по названиям географических районов, стран, городов. 180 меридианов расположены к востоку от гринвичского и 180 – к западу. От него соответственно отсчитывают градусы восточной и западной долготы. Длина дуги в один градус равна 1/360 части длины окружности. Каждый градус делится на 60 частей. Это – минуты. Каждая минута тоже делится на 60 частей. Это – секунды. В 1883 г. проект часовых поясов был принят в США и Канаде, а затем и в других государствах. В нашей стране поясное время было введено 8 февраля 1909 г.

Весь земной шар разбит на 24 часовых пояса по 15 градусов в каждом. Внутри каждого пояса время считается одинаковым – среднепоясным. При переезде из одного пояса в другой стрелки часов передвигаются сразу на один час.

На часах всех стран, живущих по поясному времени, в один и тот же момент положение минутных стрелок совпадает, а часовых – различается на целое число часов. При этом разница времени поясов определяется достаточно просто. Так, например, у жителей Варшавы, живущих по среднеевропейскому поясному времени, часы «отстают» от московских на час, а в Берлине – на два. В дальневосточных областях солнце встает на семь, восемь и девять часов раньше, чем в Москве. Когда в Москве 12 часов дня, в Петропавловске-Камчатском – 9 часов вечера, а когда в Москве вечер – на Камчатке уже утро следующего дня.

Границы часовых поясов не везде проведены точно по меридианам, так как иначе пограничной линией иногда пересекались бы города, и в разных концах одного и того же города было бы разное время.

Среди часовых границ есть такая, при переходе через которую наряду с изменением времени производится и изменение даты. Условно эта линия проходит по меридиану 180° восточной долготы, между материками Азии и Северной Америки. Таким образом день, а значит и Новый год, начинаются сначала на Камчатке, потом в Сибири, затем в Европе, а ровно через сутки – на Аляске и в Америке.

На корабле, пересекающем линию изменения даты в восточном направлении, одно и то же число месяца приписывается двум последовательным дням. Наоборот, при пересечении линии даты в западном направлении один день из счета выбрасывается.

Спутники Магеллана, завершившие кругосветное путешествие, двигаясь все время на запад, «потеряли» один день потому, что при пересечении 180-го меридиана они не выбросили из счета один день; например, после 14-го числа у них должно было быть 16-е,т. е. после среды сразу пятница.

Чукотка и Аляска находятся совсем рядом, и только там возможно встретить Новый год дважды и вернуть уже прожитый день.

Земля – магнит

Где бы на земном шаре вы ни находились, стрелка компаса, поколебавшись, установится в определенном положении, указывая в северном полушарии на север, в южном – на юг.

Земля – огромный магнит, имеющий, как всякий магнит, два полюса – северный и южный. Они соединены магнитными силовыми линиями, вдоль которых и выстраивается стрелка компаса. Это магнитные меридианы, которые не совпадают с географическими, так же, как и магнитные полюса.

Северный магнитный полюс находится в северном полушарии (на самом севере Канады, на полуострове Бутия), а южный – в южном полушарии (в Антарктиде на меридиане острова Тасмания).

Направление стрелки компаса на магнитный полюс (магнитный меридиан) земной поверхности не совпадает с направлением на географический меридиан. Между ними образуется угол, который называется магнитным склонением. Каждое место на земной поверхности имеет свой угол склонения. При отклонении магнитной стрелки на восток склонение считается восточным (положительным), при отклонении на запад – западным (отрицательным).

Зная склонение магнитной стрелки в данном месте, можно легко определить направление истинного (географического) меридиана. А если известна и широта, то определяют географические координаты, или местоположение точки.

Магнитная стрелка к горизонту. Угол этого наклона, т. е. угол между направлением силовых линий магнитного поля и горизонтальной плоскостью, называется магнитным наклонением. По мере приближения к магнитным полюсам угол наклонения увеличивается. На магнитном полюсе магнитная стрелка принимает вертикальное положение, и магнитное наклонение достигает на полюсах 90°. Вблизи магнитного экватора оно равно нулю.

Компас

Ни один корабль, ни один самолет и ни один геолог, прокладывающий путь к новым месторождениям полезных ископаемых, не может обойтись без компаса.

Магнитная стрелка компаса – одно из величайших изобретений человечества. С ее помощью можно ориентироваться в пространстве: на море, в воздухе и на суше.

Устройство компаса простое. В плоской цилиндрической коробке на острие стальной иглы подвешена магнитная стрелка. Острый конец иглы опирается на твердый камень, обычно агат, вправленный в середину компаса. Свободно лежащая стрелка принимает определенное положение, при котором один конец, окрашенный синим, указывает на север, другой, красный, – на юг. Положение стрелки можно закрепить, прижав ее к стеклянной крышке коробки с помощью рычага, который называется арретиром.

Если компас положить на магнит, то его стрелка всегда сориентируется по направлению к полюсам магнита, как бы мы ни поворачивали коробку с компасом. Планета Земля – это большой магнит, на поверхности которого стрелка всегда сориентируется по направлению к магнитным полюсам. Они не совпадают с географическими полюсами примерно на 11,3°.

Если магнитная стрелка компаса мечется, т. е. ведет себя странно, значит, поблизости находятся большие залежи железных руд. Именно так была открыта Курская магнитная аномалия.

Жидкое ядро Земли

Что находится в центре земли? Этот вопрос волнует ученых очень давно, но ответ на него может быть только предположительным, потому что добраться до центральной зоны планеты значительно труднее, чем до границ Солнечной системы.

Создавая волну искусственного (неопасного) землетрясения специальным взрывом, ученые следят за скоростью ее прохождения через различные слои земли. По изменению этой скорости определяют плотность проходимых пород, а по ней – их состав. Этот процесс называется сейсмозондированием (от греческого слова «сейсмос» – землетрясение). Вот с его то помощью и удалось «заглянуть» в самую середину земного шара.

Там, в центре Земли, находится самое плотное ее вещество. Сжатое чудовищным давлением, оно в 11 раз плотнее воды. И в то же самое время ядро Земли имеет жидкую оболочку. Это не вода, а расплав двух металлов – железа и никеля.

Ядро Земли обволакивает оболочка-мантия; вещества мантии и ядра постоянно перемешиваются: тяжелые элементы погружаются в расплав ядра, а легкие – поднимаются вверх. Ядро постепенно увеличивается в размерах.

Когда же разделение веществ прекратится, прекратится и построение земной коры.

Правда, до того момента, как «успокоится» Земля, протечет еще целых два миллиарда лет.

Два слоя мантии земли – «сима» и «сиаль»

Ниже земной коры, которую называют поверхностью Мохо (сокращение от фамилии открывшего ее ученого Мохоровичича), с глубины 15–75 км начинается мантия. Простирается мантия до глубины 2900 км. Плотность ее с глубиной меняется. В верхней части слои более мягкие, вязкие. Они в 3–6 раз плотнее воды. В астеносфере (так называется верхняя часть мантии) преобладают два химических элемента: силициум (кремний) и магний. Поэтому ее иногда называют «сима» – в отличие от вышележащей земной коры «сиаль», где преобладают силициум и алюминий.

В мантии, как и в Мировом океане, и в атмосфере, происходят движения по вертикали и горизонтали. Они вызывают грандиозные сдвиги в земной коре, в частности, горизонтальные перемещения материков. Землетрясения и извержения вулканов – также следы этих движений.

Строение недоступных недр планеты изучается по отзвукам землетрясений, по скорости сейсмических волн, отраженных на границах слоев. Используют и другие методы определения физических свойств пород: магнитные, электрические, радиоактивные, сейсмические, гравитационные (изменение силы тяжести).

Огнедышащая земля

«…Жара была невыносимой… Мы шли по неровной почве; на нее никогда не ступала нога человека; она едва лишь зародилась, она лишь недавно затвердела, от нее исходил жар огневых бездн… Эта твердая порода переходила в волшебное тесто, из которого слеплена Земля…»

Так описал свои впечатления от посещения кратера вулкана известный ученый и писатель, живущий в Бельгии, Гарун Тазиев. Это репортаж со дна вулканического кратера, с берега лавового озера. Другую свою книгу, тоже о вулканах, Тазиев назвал «Встречи с дьяволом», выразив в этом названии отношение к вулканам как к чему-то в высшей степени ужасному и бесчеловечному.

Вулкан – конусообразная гора с отверстием (кратером) на вершине, из которого (если вулкан действующий) извергаются потоки расплавленных пород (лава, или магма), ядовитые газы. Из жерла, соединяющего поверхность планеты с ее недрами, с огромной скоростью и грохотом вылетают многотонные камни («вулканические бомбы»). Слово «вулкан» происходит от имени бога огня и кузнечного дела Вулкана из древнеримских мифов.

В I в. произошло извержение вулкана Везувий, расположенного в Италии на берегу Неаполитанского залива. В результате извержения всего за два дня погибли город Помпеи и еще два города. В Третьяковской галерее можно увидеть картину К. Брюллова «Последний день Помпеи». Тучи пепла затмили солнце, потоки лавы, грязи и камней затопили города. Спустя много веков археологи откопали города, прекрасно сохранившиеся под вулканическим пеплом.

Все вулканы, извергавшиеся в историческое время, относятся к действующим. Их на Земле около 600. Те вулканы, которые сохранили свою форму, но не извергались на памяти человечества ни разу, называются уснувшими – они еще могут ожить. И лишь те, у которых разрушен и размыт конус, считаются потухшими.

При извержении жидкая магма поднимается по каналу – жерлу вулкана. При подъеме она может на каком-то участке застыть, и тогда образуются «пробки», приводящие к взрывам, к появлению трещин и новых побочных каналов извержения.

Вулканы располагаются там, где земная кора расколота глубокими трещинами – разломами, и где близко к поверхности залегают очаги расплавленной магмы. Высокое давление заставляет магму подниматься вверх. Газы, насыщающие расплав, взрываются, выбрасывая высоко вверх (на многие километры) обломки лавы и пепел.

Когда в 1883 г. произошло взрывное извержение вулкана Кракатау, выброшенный на высоту нескольких километров пепел почти дважды облетел весь земной шар. Повсюду наблюдалось сильное помутнение атмосферы, а утренние и вечерние зори отличались необычной яркостью. И это длилось на протяжении целого года.

Сильный взрыв произошел в 1956 г. на Камчатке при извержении вулкана Безымянный. Несколько кубических километров пепла было выброшено на высоту 45 км.

Со временем, вследствие какого-нибудь особенно сильного взрыва при очередном извержении может разрушиться часть вершины вулкана, тогда она просто провалится вниз, в магматический очаг. В таких случаях вместо обычного кратера образуется широкий провал до десятков километров в поперечнике – так называемая кальдера (это испанское слово означает «котел»).

Чтобы «вырос» конус вулкана, необходимо достаточно медленное течение лавы по склонам горы. Надо, чтобы лава успела остыть, затвердеть и, тем самым, задержаться на склоне. Но если лава жидкая, то она быстро сбегает по склону и растекается во все стороны у его подножия. В этом случае застывшая лава образует своеобразный щит, в кальдере которого возникает озеро кипящей лавы.

Существуют подводные вулканы. Когда они извергаются на дне океана, над ними возникают волны, известные как разрушительные цунами.

Вулканическое извержение часто оказывается подлинным бедствием для окружающего населения. В большинстве случаев его удается предсказать по появлению различных признаков того, что вулкан «просыпается»: усиливается выход газов и минеральных вод на его склонах, повышается их температура, слышится подземный гул.

Вулканическая деятельность свойствена всем планетам Солнечной системы. Лучше всего нам знакомы вулканы Марса. Там обнаружен гигантский вулкан Олимп высотой 24 км.

Географическая оболочка

В тонком слое у поверхности Земли соприкасаются и переходят друг в друга несколько земных оболочек-геосфер: литосфера, гидросфера, атмосфера, а также биосфера с важнейшей ее основой – почвой. Без почвы невозможна жизнь растений, а без растений исчезнет атмосфера, погибнут люди и животные. Толщина географической оболочки – несколько десятков километров.

В географической оболочке встречаются два потока энергий, идущих от Солнца и от земных недр. Между составными частями происходит непрерывный обмен веществами, энергией, информацией.

Неравномерное распределение энергии привело к тому, что географическая оболочка неоднородна в вертикальном и горизонтальном направлениях. Природные пояса, зоны сформировались потому, что разные участки Земли получают различное количество солнечной энергии. Условия климата меняются при переходе из одной зоны в другую.

Самые главные особенности любой точки Земли определяют сочетания воды и суши, удаленность от географических полюсов и высота над уровнем моря. При этом удаленность от океана часто оказывается важнее, чем та или иная географическая широта. Различия в климате юга Сибири и центральной Франции, находящихся на одной и той же широте, очень велики именно по этой причине.

Что же представляет собой географическая оболочка Земли? Очевидно, это и есть та самая «система жизнеобеспечения», без которой наша прекрасная планета превратилась бы в мертвое небесное тело.

Географическая оболочка формируется на границе основных природных сфер. Вот это пограничное положение и делает географическую оболочку уникальной и бесконечно сложной. Только в ее пределах оказались возможными возникновение и развитие жизни.

Шесть материков Земного шара

Крупные массивы земной коры, поднимающиеся над уровнем Мирового океана, называют материками (или континентами). К материкам относят мелководные прибрежные зоны морей (шельфы) и ближайшие к ним острова.

Когда-то все части света составляли один материк – Пангею. А в современную геологическую эпоху их, разделенных океанами, существует шесть: Евразия – 55 млн км^2, Африка – 30 млн км^2, Южная Америка – 18 млн км^2, Северная Америка – 20 млн км^2, Антарктида – 14 млн км^2, Австралия – 8,5 млн км^2. Эти цифры округленные, они включают и площади островов близ материков.

Самый большой материк – Евразия. Он омывается всеми океанами земного шара и расположен во всех географических поясах северного полушария. В его пределах лежат две части света – Европа и Азия.

Африка – второй по величине материк Земли. Крайние северная и южная точки его удалены от экватора почти на одинаковое расстояние. Материки Северная и Южная Америка расположены в западном полушарии по обе стороны от экватора. Соединенные узким Панамским перешейком, они, по существу, образуют один материк, сильно вытянутый по меридиану. Австралия – самый маленький из материков – почти целиком расположена в жарком поясе южного полушария. Почти посередине ее пересекает Южный тропик.

Частей света тоже шесть, но два материка Америки составляют одну часть света, а единый материк Евразия, напротив, разделен на две части света – Европу и Азию.

Самый высокий материк – Антарктида. (его средняя высота 2040 м над уровнем моря), самый низкий – Европа (300 м над уровнем моря). Азия возвышается в среднем на 950 м. В центральной ее части находятся самые высокие горы Земли, Гималаи, с высочайшей вершиной Джомолунгмой (Эверестом).

С каждого материка реки стекают в океаны, и больше всего воды они сбрасывают в моря, окружающие Евразию, – около 16 км^3 в год, а меньше всего воды Мировому океану отдают Антарктида (хотя она почти целиком состоит из воды, только замерзшей) и Австралия – в 8 раз меньше Евразии.

Полюсы тепла и холода

Полюсом принято называть место, где наблюдается крайнее, предельное значение какого-то показателя. Северный или Южный географические полюса определяют как бы «макушки» земного шара, где сходятся в одну точку меридианы, где исчезают широты, достигнув предельного значения 90°.

Полюсы тепла и холода – места, где отмечаются самые высокие и низкие температуры воздуха.

Полюсом тепла считается местность Эль-Азизия в Ливийской пустыне, в Африке, где в 1922 г. наблюдалась самая высокая когда-либо зарегистрированная температура воздуха – +57,8 °C.

Полюс холода находится в Антарктиде. В 1983 г. измеренная на станции «Восток» температура воздуха составила –89,2 °C. Однако надо учесть, что станция находится на высоте 3500 м выше уровня моря. Такая же низкая температура не редкость и в северном полушарии, где полюс холода находится в поселке Оймякон близ города Верхоянска (Якутия). Рекорд температур там составил –71 °C.

Экватор и тропики

Так как Земля шарообразна, то не везде солнышко в полдень стоит прямо над головой, в зените, и его лучи падают на землю вертикально. Такое положение – самое выгодное для Земли. Тогда она получает больше всего тепла, потому что прямые лучи Солнца проходят через слои атмосферы быстрее, чем косые.

Но в таких особенно благоприятных условиях находятся только точки, расположенные на окружности, опоясывающей Земной шар в самом широком месте. Это – экватор (в переводе с латыни – «уравнитель»). Любая точка на экваторе одинаково отстоит и от Северного, и от Южного полюсов. Экватор делит Землю на два равных полушария – Северное и Южное. На экваторе в течение всего года день равен ночи (по 12 часов), и круглый год стоит одинаково теплая погода. Там нет зимы, и никогда не выпадает снег.

Точно на экваторе, в Бразилии, находятся устье великой реки Амазонки, африканское озеро Виктория, некоторые острова Индонезии, неподалеку от экватора – известный город Сингапур. А государство в Южной Америке, пересекаемое экватором, так и называется – Эквадор.

По обе стороны от экватора – от 8° с.ш. до 11° ю.ш. – раскинулся экваториальный природный пояс. В его пределах климат жаркий и влажный, без сезонных колебаний. В течение всего года температура водуха – 24–28 °C.

К северу и к югу от экватора расположены два тропика Земли (греческое слово «тропикос» означает «круг поворота»). Тропики названы именами двух созвездий Зодиака: северный – тропик Рака, южный – Козерога. Между 20 и 30° северной и южной широты располагаются тропические природные пояса, для которых характерен климат жаркий, но чаще всего сухой (а не влажный, как на экваторе). Дело в том, что в тропиках дуют постоянные сухие ветры, пассаты, которые формируют климат пожарче экваториального. В тропиках нет непроходимых лесов, а есть полупустыни и пустыни. Самые «горячие» из них – Тар в Индии, Долина Смерти в США, Ливийская пустыня в Африке.

Постепенно тропические пояса переходят в субтропические, а те, в свою очередь, в умеренные.

Великие географические открытия

Для древнего человека мир был ограничен ближайшим лесом, полем за рекой, соседними городами и деревнями. Постепенно пространство расширялось, и люди шаг за шагом открывали планету, на которой жили.

Во время путешествий они обнаруживали новые, неизвестные ранее географические объекты – горные хребты, вершины, реки, ледники, острова, заливы, проливы, морские течения и т. д. Это и были географические открытия.

Первые такие открытия совершили народы Древнего Египта, Финикии, позднее – Португалии, Испании, Голландии, Англии, Франции.

В XVII–XIX вв. многие крупнейшие географические открытия были совершены русскими землепроходцами и мореплавателями.

Особенно важные открытия были сделаны в XV–XVIII столетиях. За 300 лет были открыты Америка, Австралия, Берингов пролив, множество островов в Тихом океане, северное побережье Сибири, морские течения в Атлантическом и Тихом океанах, морской путь вокруг Африки в Индию и Индокитай. Это была эпоха Великих географических открытий.

Открытия, сделанные еще в античное время египтянами, финикийцами, греками обобщил древнегреческий ученый Клавдий Птолемей, составив во II в. карту мира, охватившую весь Старый Свет (Новым Светом назвали Америку).

Восточное побережье Африки, Южную и Среднюю Азию открыли арабские путешественники и купцы в VIII и XIV вв. В XV в. очень привлекательной целью путешествий была Индия, откуда вывозили пряности и золото. Португальские мореплаватели обошли Африку с юга, открыв западное и южное побережья материка.

В поисках пути в Индию через Атлантический океан испанская экспедиция Христофора Колумба в 1492 г. достигла Багамских и Больших и Малых Антильских островов, положив тогда же начало открытию Америки.

В 1519–1522 гг. испанская экспедиция Ф. Магеллана и Эль-Кано впервые обошла Землю с востока на запад, открыв для европейцев Тихий океан.

Великие открытия в Арктике совершили русские и иностранные мореплаватели в XV–XVII вв. Англичане с 1576 по 1631 г. исследовали побережье Гренландии, открыли Баффинову Землю. Русские мореходы еще в XVI в. промышляли морского зверя у Новой Земли, а уже в начале XVII в. прошли вдоль северного побережья Сибири и открыли полуострова Ямал, Таймыр, Чукотский. С. Дежнев в 1648 г. через Берингов пролив добрался из Северного Ледовитого океана в Тихий.

В Южном полушарии в XVII в. голландец А. Тасман открыл остров Тасмания, а в XVIII в. англичанин Д. Кук – Новую Зеландию и восточное побережье Австралии. Путешествия Кука завершили серию открытий в Тихом океане.

Наиболее крупные экспедиции в XVIII в. снарядило русское правительство. Это первая (1725–1728) и вторая (1733–1743) Камчатские экспедиции, во время которых были открыты северная оконечность Азии – мыс Челюскин – и много других объектов на Севере. В этой экспедиции В. Беринг и А. Чириков открыли Северо-Западную Америку и Алеутские острова. Множество островов в Тихом океане обнаружили русские кругосветные экспедиции И. Крузенштерна и Ю. Лисянского. Последним материком, открытым на планете, была Антарктида. Честь ее открытия (1820 г.) принадлежит русским мореплавателям Ф. Беллинсгаузену и М. Лазареву.

В XIX в. исчезли «белые пятна» и внутри материков, в особенности в Азии. Экспедиции П. Семенова-Тян-Шанского и Н. Пржевальского впервые подробно исследовали почти неизвестные до того времени обширные районы Центральной Азии и северного Тибета.

В Африке значительные открытия сделали англичане Д. Ливингстон и Р. Стенли. К началу XIX в. неисследованными оставались лишь Арктика и Антарктика.

Марко Поло (около 1254–1324)

Торговлю с восточными странами итальянские города Генуя и Венеция вели через купцов. Много сделал для укрепления связей Запада с Востоком венецианский купец Марко Поло.

Его отец и дядя, проведя в скитаниях по странам Востока уже 14 лет, взяли с собой однажды и 17-летнего юношу Марко. Это было в 1271 г. Через Средиземное море, затем долиной Тигра до Персидского залива и морем до Ормуза, через пустыни и горы Центральной Азии они добрались до Китая. Здесь Марко заслужил благосклонность императора, который даже назначил его правителем одной из китайских провинций. Марко Поло вернулся в родную Венецию в 1292 г., прожив в Китае около семнадцати лет.

Вскоре после возвращения Марко Поло участвовал в морском сражении между Венецией и ее торговым соперником – городом Генуей. Попав в плен, он был заключен в тюрьму, где продиктовал своему соседу по камере рассказ о путешествии в страны Востока. Этот рассказ составил целую книгу. Она была написана в 1298 г. и так и называлась – «Книга». Из нее европейцы впервые узнали о жизни в восточных странах: на Памире, в пустыне Гоби, Китае, Индии, Японии, на Цейлоне, Мадагаскаре. Марко ошибался лишь в оценке расстояний, но все же спустя 200 лет его книгой пользовался Христофор Колумб.

Освободившись из плена в 1299 г., Марко Поло прожил еще 25 лет. А его «Книга» вошла в Золотой фонд мировой литературы. Собранные путешественником географические сведения были использованы при составлении карт Азии.

Афанасий Никитин (? – 1474/75)

В старинном волжском городе Твери стоит памятник: человек на пьедестале как будто куда-то спешит. Он широко шагает, и ветер развевает полы его кафтана. Голова высоко поднята. Он всматривается вдаль. Наверно, он и был таким решительным и смелым, тверской купец Афанасий Никитин, живший пять веков назад…

Осенью 1466 г. он присоединился к каравану посла Ширванского ханства и, снарядив два корабля, отправился со своим товаром по Волге за Каспийское море.

Много приключений выпало в пути. На караван напали разбойники и разграбили товар. Потом один из кораблей во время бури выбросило на берег, и купцы, плывшие на нем, попали в плен. Никитину повезло: на корабле посла он добрался до Ширвана.

Почти год пробыл он там, пока не выручил из плена всех своих товарищей. А потом отправился дальше. По древнему караванному пути добрался до города Ормуза на берегу Персидского залива. Там пересекались торговые пути из Индии, Китая, Египта, Малой Азии. Никитин купил хорошего коня и на большом судне поплыл через Аравийское море в Индию. Через шесть недель высадился в городе Чауле (южнее современного Бомбея).

Так началось его почти трехлетнее, с 1471 по 1474 год, странствие по Индии. Все, чему был свидетелем, он заносил в дневник: писал о встречах с желтокожими и длинноволосыми людьми, о том, что богатые одеваются роскошно, а простой народ ходит почти нагим, о пышных выездах султана. В своих записках Афанасий Никитин рассказал об обычаях и нравах индийцев, об устройстве их государства, о религии индуизма.

В начале 1472 г. двинулся Афанасий в обратный путь. Через Персию дошел до Трапезунда, пересек на корабле Черное море, прибыл в Крым, в Кафу (ныне город Феодосия). Здесь встретил русских купцов и вместе с ними хотел добраться до Твери, но по дороге, недалеко от Смоленска, умер (возможно, от какой-нибудь болезни, подхваченной в тропиках).

После него осталась тетрадь с записями; она была включена в летопись, а потом издана под названием «Хождение за три моря».

Какие бывают формы рельефа

Слово «рельеф» происходит от латинского глагола «поднимаю». И обычно под рельефом понимают приподнятые части земной поверхности – горы и холмы, – но к нему относятся также долины, впадины, низменности. Формы рельефа, которые как бы соответствуют размерам всего земного шара – материки, ложе океана – являются планетарными. Рангом ниже – такие крупные формы, как горные системы, равнинные страны, впадины океанов. Хребты и межгорные впадины – тоже крупные формы, но помельче. А вот холмы, долины, овраги относятся к формам среднего размера. И есть еще микроформы – промоины, блюдцеобразные понижения на равнинах, – и совсем уж мелкие – наноформы – кочки, трещины в почве.

Каждая форма рельефа образована («слеплена») как бы двумя «скульпторами». Один воздействует на горные породы извне (это силы космические: вращение Земли, притяжение Солнца и Луны). Другой – изнутри (это – «заряженные» энергией солнца текучие воды, ледники, ветер, морской прибой). Каждая форма рельефа несет на себе следы воздействия и внешних, и внутренних сил, но горные хребты, обширные низменности и впадины океанов создаются силами внутренними (тектоническими, т. е. построительными). Силы внешние стремятся разрушить все эти «постройки», сровнять поверхность Земли. Извечная борьба этих сил и запечатлена в рельефе Земли.

Самые большие высота и глубина

Вулкан Мауна-Кеа на одном из Гавайских островов спит. Это самая высокая гора в Тихом океане. Вулкан возвышается над уровнем моря на 4200 м, но его основание находится в море на глубине 5840 м. Если мерить от подводного основания до вершины, то можно считать этот вулкан высочайшей горой мира – 10040 м. Она более чем на километр выше Джомолунгмы (Эвереста), считающейся высочайшей горной вершиной Земли. Если же опустить Джомолунгму в самую глубокую впадину на Земле, то ее не будет видно над поверхностью моря.

В 1951 г. советская экспедиция на корабле «Витязь», проводя замеры в Тихом океане к востоку от Марианских островов (между Новой Гвинеей и Японскими островами), обнаружила глубину 11022 м. Это самое глубокое место Мирового океана находится в Марианском желобе. Он протянулся по дну на 1340 км при средней ширине всего в 59 км.

Самая большая глубина в Атлантическом океане – 9218 м (впадина Пуэрто-Рико), в Индийском – 7450 м (Явайская впадина), в Северном Ледовитом – 5220 м (котлован Нансена).

Все наибольшие вершины Земли (выше 8 км) находятся в Азии. Самая большая гора в Южной Америке – вулкан Аканкагуа в Аргентине (6960 м), в Северной Америке – Мак Кинли в США (6194 м), в Африке – Килиманджаро (5895 м), в Антарктиде – Винсон (5140 м), в Европе – Эльбрус (5633 м), в Австралии – Косцюшко (2230 м).

Неровное дно океана

Долгое время о рельефе дна Мирового океана мы знали гораздо меньше, чем о поверхности Луны. Со второй половины XX в. началось широкое изучение рельефа и геологического строения дна морей и океанов. Тогда были сделаны важнейшие географические открытия: обнаружены десятки крупных подводных хребтов, сотни подводных гор, котлованы, возвышенности. Одновременно собирались данные по геологическому строению земной коры под океанами.

Рельеф на дне Мирового океана не менее сложен, чем на суше. Через все океаны проходит самая гигантская по длине и площади горная система Земли – срединно-океанические хребты – общей протяженностью более 60 тыс. км. Материки, как правило, не заканчиваются у берегов океанов, а продолжаются и под водой. Вершины гор поднимаются над уровнем моря, образуя цепочки островов, благодаря чему сами хребты получили наименование островных дуг. Сопровождающие их узкие и глубокие впадины называются глубоководными желобами.

При переходе в океан материковая кора мощностью в 35–45 км сменяется океанической, которая имеет толщину в среднем 5–10 км. Гранитного слоя в этой коре нет, она состоит в основном из базальтов.

Ученых всех стран больше всего интересует шельф – материковый склон, занимающий около 9 % площади дна Мирового океана. Он наиболее доступен для изучения. К тому же в нем обнаружены крупные месторождения полезных ископаемых: нефти и газа.

Более половины площади океанического дна составляет ложе океана. Здесь беспорядочно разбросаны возвышенности до 500 м. Более высокие, отдельно стоящие возвышенности называют подводными горами. Обычно они вулканического происхождения. Значительно меньшую площадь занимают волнистые равнины, покрытые толщей донных отложений.

Причины великих оледенений

Не всегда на Земле были ледники. Даже в Антарктиде найден каменный уголь; значит там был теплый и влажный климат с богатой растительностью, иначе не образовался бы уголь. Геологи считают, что великие оледенения повторяются на Земле регулярно через каждые 180–200 млн лет. Наиболее характерные следы самых древних оледенений на Земле – особые породы «тиллиты». Это окаменевшие остатки древних отложений ледников, состоящие из глинистой массы с включениями крупных и мелких исцарапанных при движении (штрихованных) валунов. Отдельные слои тиллитов, находимых даже в экваториальной Африке, могут достигать десятков и даже сотен метров толщины.

Конечно, ледники возникают только при похолодании. Многие ученые искали причину его вне Земли. Предполагали, например, что оледенение начинается, когда при увеличении расстояния между Землей и Солнцем, вокруг которого она вращается по слегка вытянутой орбите, уменьшается количество солнечного тепла, получаемого нашей планетой. Оледенение наступает при прохождении Землей точки орбиты, наиболее далеко отстоящей от Солнца.

Однако астрономы считают, что одних лишь изменений количества солнечного излучения, попадающего на Землю, недостаточно, чтобы начался ледниковый период.

Видимо, имеет значение и активность самого Солнца. Она изменяется через каждые 2–3 года, через 5–6, 11, 22 и даже примерно через сто лет. Изменения «солнечной силы», конечно, влияют на ледники, но все же они не способны вызывать великое оледенение Земли.

Есть предположение, что на похолодание Земли влияют различные участки Вселенной, через которые проходит Земля, двигаясь со всей Галактикой. А она то минует участки мирового пространства, заполненные газом, то проходит через облака космической пыли.

Все эти гипотезы вполне возможны, но ни одна из них пока не подтверждена.

Начало планеты – начало жизни

Известный геолог академик Петр Николаевич Кропоткин в одной из своих книг предложил представить всю историю Земли в виде кинофильма продолжительностью около полутора часов.

Итак, вообразим, что мы сидим в кино и смотрим фильм, в котором кадр за кадром проходят перед нашими глазами все геологические периоды. Масштаб времени такой: миллион лет в одну секунду.

За первые несколько минут, которые будут соответствовать 100–200 млн лет, Земля сформируется перед нашими глазами из сгустка пыли, газа и более твердых частиц. Часто в этот сгусток попадали метеориты, иногда очень большие – до тысячи километров в диаметре. Такие метеориты, сталкиваясь с формирующейся планетой, повышали температуру до тысячи градусов. Это приводило к расплавлению вещества в глубине юной планеты. Постепенно рой метеоритов вокруг зародыша планеты рассеялся, и началась эпоха раннего вулканизма. Расплавленная масса с глубин в несколько километров прорывалась на поверхность через жерла первых вулканов. Изливалась лава. Застывая, она формировала первую земную кору: Земля постепенно принимала свой облик.

После этой догеологической стадии потянется долгая и унылая архейская (древняя) эра. Она охватила примерно 2 млрд 800 млн лет, а в нашем масштабе времени она займет целых 47 минут. За это время перед нами возникнут океаны, примерно на 90 % сформируется земная кора материковых массивов. Жизнь пока едва брезжит в океанах, суша еще пустынна.

Через 50 минут после начала фильма мы вступим в эру «более ранней жизни» – протерозой. Она продолжалась 200 млн лет и закончилась 600 млн лет назад. За этот период, т. е. за 20 минут в нашем масштабе времени, растительность начала завоевывать сушу, заселяя сначала прибрежные пространства. В морях и на берегу появился довольно разнообразный животный мир: все типы многоклеточных (губки, кишечно-полостные, черви, моллюски, членистоногие), но пока еще не позвоночные животные. Две первых эры не были совсем лишены жизни, но до нас ее следы не дошли.

Совсем другая эпоха начинается примерно 600 млн лет назад: Земля вступила в фанерозой (время «явной жизни»).

От динозавров до человека

Период «явной жизни» (фанерозой) начинается геологическим периодом кембрием. Все миновавшие до этого почти четыре миллиарда лет – безжизненный докембрий. В кембрии Землю завоевывают живые существа.

Эра «древней жизни» – палеозой, 375 млн лет – промелькнет в нашем фильме за 6 минут. Появятся и начнут развиваться позвоночные животные (рыбы, рептилии, амфибии) и под конец – некоторые предки млекопитающих. Представители беспозвоночных, появившиеся на планете в прежние эпохи, достигнут огромных размеров. В девонском периоде, например, жили гигантские ракоскорпионы размером до 3 м, а в каменноугольном периоде – стрекозы с крыльями, достигавшими в размахе около метра.

Растения покроют почти всю сушу. На болотах раскинутся великолепные леса из древовидных папоротников и хвощей. Остатки этих растений образуют огромные залежи каменного угля, по которым один из периодов палеозойской эры получит название каменноугольного.

Мезозойская эра, т. е. «средняя эра жизни» (по-гречески «мезос» означает средний) длилась 155 млн лет (2,5 минуты в фильме).

В меловом периоде на смену древовидным папоротникам и хвощам приходят цветковые (покрытосеменные) растения. Они быстро развиваются к концу мезозоя, а в следующую эру играют уже ведущую роль в наземной растительности. Это время господства насекомых и некоторых моллюсков. Среди позвоночных главная роль принадлежит пресмыкающимся, но появляются также птицы и млекопитающие. Гигантские ящеры – динозавры – достигают 10 м в высоту и 30 м в длину; есть и летающие ящеры.

Кайнозойская эра (70 млн лет) – время расцвета млекопитающих и появления на Земле человека. Жизнь в кайнозое (по-гречески «кайнос» – новый) имеет облик, похожий на современный. Мы легко узнаем здесь предков современных слонов и лошадей, видим лиственные леса и луга, покрытые цветами. Страшные чудовища – динозавры – вымерли в конце мезозоя. Весь кайнозой займет в нашем фильме немногим больше минуты.

Четвертичный период продолжительностью в 3 млн лет промелькнет в фильме только за последние три секунды. Важнейшим его событием было оледенение: сплошной ледниковый покров захватил северную часть Европы, Азии и Северной Америки. Вряд ли мы успеем что-нибудь различить на экране… Может быть, лишь что-то белое?

Древние люди появятся перед нашими глазами за одну секунду до конца фильма. А вот вся история цивилизации – от первых египетских пирамид до запуска спутников в космос (5000 лет) – промелькнет на экране за 1/200 долю секунды. Историю человека мы просто не заметим.

Что такое 5 тысяч лет рядом с 5 миллиардами, на протяжении которых Солнце со всеми своими планетами 25 раз обогнуло центр Галактики!

Почему вымерли мамонты

На мамонтов охотились люди каменного века. Это было внушительное животное: ростом до 3,5 м, весом до 6 т, голова с хоботом, загнутыми вверх бивнями и обросшими волосами ушами сидела на короткой шее. Ноги как столбы, хвост короткий, густо обросший жесткими волосами; с лопаток и боков свисала почти до земли своеобразная юбка из шерсти, длиной более метра. Мамонтята рождались тоже мохнатыми.

Слово «мамонт» происходит от татарского «мамма» – земля: кости ископаемого зверя всегда находили в земле.

Одновременно с мамонтом в начале последней ледниковой эпохи жили волосатый носорог, лошадь, северный олень, первобытные тур и бизон, овцебык, пещерный лев и медведь. Самое суровое похолодание началось около 70 тысяч и закончилось около 10 тысяч лет назад.

В 1799 г. в низовьях Лены впервые нашли скелет мамонта. Его доставили в Петербург и выставили для всеобщего обозрения. Потом было сделано еще несколько находок на Аляске и в Сибири, а в степях под Черниговом обнаружен даже «мамонтов дом», построенный людьми эпохи палеолита из костей мамонта.

В Зоологическом музее Академии наук в Санкт-Петербурге есть специальный «мамонтовый зал», в котором выставлены коллекции, собранные более чем за 200 лет. И самый примечательный экспонат – чучело магаданского мамонтенка, привезенное с далеких берегов речки Димы, притока Колымы. Мамонтенок Дима (название речки и дало ему имя) хотя и пролежал в земле свыше 44 тыс. лет, но сохранился целиком. Он обнаружен летом 1977 г. в слое вечной мерзлоты на окраине Магадана.

Почему мамонты вымерли? По-видимому, конец ледниковой эпохи был отмечен серией резких температурных колебаний. Животные их не выдержали. Первобытные охотники ускорили этот процесс. Они загоняли мамонтов в болота, где гиганты становились беззащитными перед дротиками и кремневыми топорами первых людей. Самые большие кладбища мамонтов обнаружили именно на месте грандиозных болот, возникших у края отступавшего великого ледника.

Навсегда исчезнувшие динозавры

Динозавры для наших современников стали символом чего-то совсем чуждого, давно отжившего. Действительно, они совершенно не похожи на тех животных, которые сейчас живут на Земле. Впрочем, это не совсем так. Гигантская ящерица (конечно, намного меньше древнего ящера) еще встречается на островах Зондского архипелага. Она донесла до нас черты чудовищ, господствовавших на Земле на протяжении примерно 170 млн лет.

Появились они около 200–240 млн лет назад, а вымерли в конце мелового периода, т. е. за 70 млн лет до н. э. Полностью исчезли более 99 % всех видов, когда-то обитавших на Земле. Причины этого до сих пор не ясны. Одни ученые связывают их гибель с такими катастрофическими процессами на Земле, как горообразование и вулканическая деятельность. Другие – с резким изменением климата, третьи – с падением метеоритов. Но, скорее всего, они просто не смогли приспособиться к изменившимся условиям жизни на Земле и уступили место более совершенным организмам.

Христофор Колумб (1451–1506)

В конце XV в. еще очень многие сомневались в том, что Земля шарообразна. И хотя многие говорили, что, плывя на запад, можно попасть в Индию и Японию, никто не решался отправиться в этот неведомый и опасный путь. И вот в Испанию прибыл Христофор Колумб – моряк, родившийся в Италии, плававший ранее на португальских кораблях. Он предложил королеве Испании Изабелле проект путешествия в Индию через Атлантический океан. Вокруг проекта начались споры: против него выступило духовенство, назвавшее Колумба безумцем. Кроме того, такое путешествие требовало огромных денежных средств.

И все же 3 августа 1492 г. из порта Палос в море вышли три каравеллы – «Нинья», «Пинта» и «Санта-Мария» – с экипажем всего из 90 человек. Океан показался мореплавателям бесконечным. Прошло уже два месяца, как они покинули Канарские острова, а земли все еще не было видно. Особенно трудным было продвижение по Саргассову морю, покрытому плавучими водорослями. К счастью, 12 октября 1492 г. раздался долгожданный крик: «Земля!» Корабли подошли к обитаемому острову, покрытому тропической растительностью. Это был один из Багамских островов, которому Колумб дал название Сан-Сальвадор. На острове жили индейцы, и у них было золото. Это открытие послужило стимулом к продолжению плавания.

Было открыто еще много островов, в том числе Куба, а также остров Гаити, который Колумб назвал Эспаньолой. Но тут «Санта-Мария» села на мель: 39 человек пришлось оставить на Эспаньоле на год.

А сам Колумб в начале 1493 г. отправился в обратный путь, убежденный, что уже достиг Индии. Он захватил с собой в Европу нескольких «индейцев» (так называли тогда представителей этих островов, население которых состояло на самом деле из многих народов), немного золота, несколько образцов невиданных растений и перьев диковинных птиц.

После первого плавания Колумб еще трижды – в 1493–1496, 1498–1500 и 1502–1504 гг. – побывал у берегов Южной Америки, оставаясь до самой смерти в полной уверенности, что находился в Азии.

На открытые Колумбом земли хлынули тысячи испанцев – искателей легкой наживы. Они основывали поселения, безжалостно уничтожая и порабощая коренное население, грабя и разрушая страну древней культуры.

К главным географическим итогам плаваний Колумба можно отнести открытие Саргассова моря, всех Больших Антильских островов – Кубы, Гаити, Ямайки и Пуэрто-Рико, центральной части Багамского архипелага, а также острова Тринидад. Колумб положил начало открытию двух западных материков, названных «Новым Светом», а позднее – Америкой.

Васко да Гама (1469–1524)

В то время, когда Колумб снаряжал в Испании свою третью экспедицию, надеясь достичь Индии, португальцы в 1497 г. спешно отправили эскадру из трех кораблей и одного вспомогательного судна на поиски пути в Индию через юг Африки. Флагманский корабль «Сан-Габриел» вел молодой целеустремленный моряк Васко да Гама.

Спустя четыре с половиной месяца после выхода из Лиссабона корабли благополучно обогнули мыс Доброй Надежды – самую южную точку Африки. Но в конце января 1498 г. в устье могучей реки Замбези им пришлось заняться ремонтом кораблей. Случайно узнав о намерении местных жителей напасть на корабли, португальцы поспешно вышли в море. К этому времени да Гама потерял уже около половины экипажа: люди умирали от цинги. Удалось взять с собой опытного лоцмана, знающего путь в Индию. После трехнедельного плавания корабли подошли к гористому, покрытому пышной тропической растительностью западному берегу Индии. Они вошли в многолюдный город-порт Каликут (теперешняя Калькутта). Васко да Гама закупил пряности и отправился в обратный путь. В сентябре 1499 г. корабли прибыли на родину. Возвращение мореплавателей было торжественно отмечено всем населением Лиссабона.

Два года и два месяца заняло плавание. Более сотни моряков погибло в пути от цинги. Вернулось только 55 человек. Но была решена великая географическая задача – найден морской путь из Европы в Индию в обход Африки.

После путешествия Васко да Гама в Индию там возникли многочисленные португальские колонии. Господство арабов в торговле на Ближнем Востоке было подорвано. Ценные товары – корица, гвоздика, имбирь, перец, а также драгоценные камни – шли теперь в Европу без посредников. Почти сто лет Португалия держала в своих руках путь в Индию.

Фернан Магеллан (около 1470–1531)

Фернан Магеллан в 1506–1511 гг. принимал участие в завоевании португальцами побережья Индостана. Перейдя на службу к королю Испании Карлу I, он предложил найти западный путь в Индию.

20 сентября 1519 г. пять небольших кораблей – «Тринидад», «Сан-Антонио», «Сантьяго», «Консепсион» и «Виктория» – с экипажем в 265 человек вышли из порта Сан-Лукар в устье Гвадалквивира. Достигнув Южной Америки, они зазимовали в удобной бухте. Весной корабли тронулись в путь и уже в октябре вошли в узкий извилистый пролив между материком Южная Америка и островами Огненной Земли (позже пролив будет назван именем Магеллана). Более месяца блуждали в многочисленных ответвлениях пролива отважные путешественники. На южной стороне пролива они видели огни костров, поэтому Магеллан и назвал эти места Огненной Землей.

28 ноября 1520 г. корабли вышли в неизвестный океан, обогнув Америку с юга. Стояла хорошая безветреная погода, и Магеллан назвал океан Тихим. Почти четыре месяца продолжалось это нелегкое плавание. Запасы продуктов кончились. Начался голод. Приходилось есть размоченные в морской воде опилки, крыс. Многие умерли от цинги. Наконец экспедиция подошла к Филиппинским островам. Силой оружия Магеллан заставил правителя острова Себу подчиниться испанскому королю, но вскоре сам был убит у острова Мактан. Потом погибло еще 27 человек.

Четыре месяца оставшиеся корабли блуждали в районе Малайского архипелага, разыскивая сказочные острова пряностей. Наконец мореплаватели подошли к группе Молуккских островов, где закупили много гвоздики, мускатного ореха и других пряностей. Возвращаться домой решено было раздельно: «Тринидад» поплыл через Тихий океан, а «Виктория» – на запад, вокруг Африки. Не встретив попутных ветров, «Тринидад» вернулся обратно и был захвачен португальцами. «Виктория» во главе с капитаном Эль-Кано продолжала плавание. Дойдя до португальских островов Зеленого Мыса и подойдя к ним для пополнения запасов пресной воды, «Виктория» потеряла 13 человек: их взяли в плен. 6 сентября 1522 г. «Виктория» вошла в устье Гвадалквивира. Выжили лишь 17 человек из 265, отправившихся в путешествие.

Так закончилось первое кругосветное плавание, в ходе которого была доказана шарообразность Земли. Впервые европейцы пересекли самый большой океан, названный Магелланом Тихим. Экспедиция выяснила, что океаны занимают значительно бо́льшую площадь, чем суша.

Джеймс Кук (1728–1779)

Этот человек бросил вызов Мировому океану. По существу, он открыл его.

Во второй половине XVIII в. были известны уже все обитаемые материки. Неисследованными оставались лишь огромные необитаемые пространства около полюсов Земли и океаны.

Первым крупным проектом, имевшим целью поиск новых земель и научные исследования океанов, была английская экспедиция Джеймса Кука.

В 1768 г. на корабле «Индевор» капитан Кук пересек Атлантический океан, обогнул Америку, вышел в Тихий океан и после продолжительного плавания бросил якорь у острова Таити. Здесь ученые в течение месяца изучали природу острова, жизнь и быт населения. Затем, взяв курс на юго-запад, после 40-дневного плавания корабль Кука подошел к незнакомой земле с высокими, покрытыми снегом цепями гор. Более трех месяцев плавал Кук вдоль ее берегов, нанося их на карту. Это была Новая Зеландия, которую в 1642 г. голландский мореплаватель Абель Тасман принял за Южный полярный материк.

Кук подошел к берегам Австралии с востока, первым исследовал и обозначил на карте ее восточное побережье. Затем он обогнул Австралию с севера. На обратном пути капитан зашел на остров Ява в Малайском архипелаге, пересек Индийский океан, обошел Африку и в 1771 г. вернулся в Англию. Первое кругосветное плавание Кука длилось немногим менее трех лет.

В следующем году Кук с целью достичь Южного материка вышел в новое плавание, однако пробиться сквозь льды к Южному полюсу ему не удалось, и он повернул на север, сделав вывод, что Южного материка вообще не существует.

В 1776 г. Кук отправился на поиски пути из Тихого океана в Атлантический вдоль берегов Северной Америки. Он открыл Гавайские острова, прошел вдоль северо-западного побережья Америки до Берингова пролива, но, натолкнувшись на сплошные льды, вернулся на Гавайские острова на зимовку. Не поладив на сей раз с туземцами, капитан Кук в одном из столкновений был убит.

Воздушная оболочка Земли

На дне воздушного океана

Земля окружена оболочкой из воздуха толщиной в несколько сотен километров. Мы живем как бы на дне этого гигантского воздушного «океана». Смесь азота, кислорода, углекислого газа и некоторых других (в незначительном количестве) газов, а также водяного пара и пыли – все это и образует воздух, без которого жизнь на Земле не могла бы существовать.

На поверхность нашего тела давит не менее 16 т воздуха. Мы не замечаем этого давления, потому что оно уравновешивается давлением воздуха, находящегося внутри нас. Воздушную оболочку Земли ученые называют атмосферой (от греческих слов «атмос» – пар и «сфера» – шар). Она никогда не бывает спокойной, потому что образующий ее воздух необычайно подвижен. Когда солнечные лучи нагревают поверхность Земли, ее тепло передается воздуху, он становится легче и поднимается вверх, а его место занимает более холодный. Более тяжелый холодный воздух течет туда, где теплее, стремясь выравнять давление.

Чем выше над поверхностью Земли, тем разреженнее воздух. Практически весь воздух атмосферы сосредоточен в слое до 10–12 км над поверхностью Земли. Это – тропосфера (от греческого слова «тропос» – поворот, изменение). Здесь воздух, поднимающийся вверх, поворачивает вниз, и происходит изменение погоды: образуются облака, рождаются грозы, ливни, снегопады.

В тропосфере температура через каждые 100 м высоты понижается в среднем на полградуса, или чуть больше. В результате на высоте 10–12 км она достигает – 55°, – 60 °C. А вот если подняться еще выше, то там падение температуры прекращается, она остается практически постоянной, потому что достигается равновесие между притоком солнечной энергии и теплом, которое излучает Земля. Это – стратосфера (от греческого слова «стратос» – слой). Она простирается до высоты 50 км, и воздух так разрежен, что небо кажется темно-фиолетовым, почти черным.

Еще выше, примерно до высоты 300–400 км, располагается атмосферный слой, называемый ионосферой, потому что там сильно разреженный воздух содержит много заряженных электричеством частиц – ионов.

Атмосфера – важнейшее условие жизни на Земле. Большинство живых существ, как бы велики или малы они ни были, нуждаются в кислороде именно в таком количестве и в таком сочетании с другими газами, которое существует в атмосфере.

Воздух, которым мы дышим

Со всех сторон нас окружает воздух. Он заполняет все пустоты, любое пространство, не занятое ничем другим. Он растворен в воде морей и озер, рек, ручьев, колодцев. Им дышат все животные и растения.

Невидимый воздух становится видимым, когда в нем слишком много частиц дыма; тогда он обретает неприятный запах, им становится трудно дышать.

Воздух – это смесь газов, соотношение которых почти не меняется уже много тысячелетий.

На 78 % он состоит из азота, на 21 % – из кислорода. В оставшемся одном проценте – углекислый газ, выделяемый всеми живыми существами, и другие газы: аргон, гелий, криптон, ксенон и т. д. Они называются инертными, потому что не участвуют в химических реакциях.

По мере того как мы взбираемся на гору, взлетаем на воздушном шаре или самолете, мы ощущаем, что уменьшается плотность воздуха. Он становится все более и более разреженным, хотя состав его остается неизменным. Уменьшается и давление воздуха.

Откуда дует ветер

Почему воздух то неподвижен, то вдруг приходит в движение? Перемещение воздуха называется ветром. Иногда он достигает большой силы, и тогда его называют ураганом или тайфуном.

Причина ветра – различия в плотности воздуха, в атмосферном давлении. Ветер всегда дует туда, где плотность воздуха меньше, где его как бы не хватает. На берегу моря это можно наблюдать каждый день.

В течение дня суша нагревается, а от нее нагревается и воздух. Становясь более легким, он поднимается вверх, а холодный ветер с моря занимает его место. Ночью земля остывает, вода же остается теплой. И тогда поднимается вверх воздух, находившийся над водой, а ветер уже дует с берега, занимая место теплого воздуха. Такой меняющийся два раза в сутки ветер называют бризом.

А есть ветер, направление которого не меняется. На экваторе в любое время года тепло, поэтому теплый воздух постоянно поднимается вверх и направляется в сторону полюсов, на север и юг. Затем, на определенных широтах, опускается вниз и продолжает свое движение уже в других направлениях – к полюсам и к экватору. Из-за вращения планеты ветры в Северном полушарии заворачивают вправо, в Южном – влево. К северу от экватора постоянно, без перерыва ветер дует с востока на запад, а к югу от экватора, наоборот, с запада на восток.

В других частях земного шара также существуют свои постоянные ветры. Например, муссоны, дующие в пределах сезона: зимой – с холодного материка на теплый океан, а летом, когда теплее суша, – с океана на материк.

«Дороги» воздушных масс

Невидимые, но мощные движения, настоящие сражения происходят над земной поверхностью в атмосфере. Там формируются обширные и разнообразные массы воздуха, течения, из которых слагается общая циркуляция атмосферы. Они-то и определяют погоду.

Воздушные массы, одинаковые по происхождению, имеют сходные свойства и движутся как одно целое. Они занимают большие пространства над материками и океанами, простираясь на тысячи километров. Теплые массы воздуха вызывают потепление, холодные приносят похолодание.

В зависимости от места, где они формируются, различают 3 основных типа воздушных масс.

Арктический (антарктический) воздух рождается над поверхностью холодных полярных стран, покрытых снегом даже летом. Для него характерны низкие температуры, малое содержание влаги, высокая прозрачность.

Полярный воздух – дитя умеренных широт; бывает континентальным и морским. Континентальный полярный воздух, формирующийся над материками, сильно охлажден зимой. В нем мало влаги. С его вторжением устанавливается ясная морозная погода. Летом он сильно нагрет. Морской полярный воздух формируется над океанами; влажный и не очень холодный, зимой он приносит оттепели, а летом – пасмурную погоду и похолодание.

Тропический воздух в течение всего года формируется в тропиках и субтропиках, а летом – над сушей Южной Европы, Казахстана, Средней Азии, Забайкалья.

Обычно он вторгается из низких широт в более высокие, вызывая резкое повышение температуры – оттепели зимой и жаркую погоду летом. У морского тропического воздуха высокие влажность и температура.

Пассаты – ветры, дующие всегда

Эти удивительные ветры открыли первые мореплаватели, отважившиеся пересечь океан. Они шли под парусами и если не сворачивали с курса в океане, то ветер постоянно наполнял паруса, не меняя ни направления, ни скорости. Можно было плыть, заботясь только о том, чтобы не выйти из этой полосы ветра. Испанцы назвали такой ветер «Viento de pasada» – «ветер, благоприятствующий переезду». Отсюда и название пассат.

Полоса пассатов проходит к северу и к югу от экватора (от 25° – 30° северной и южной широты). Устойчивые ветры дуют над океаном с востока на запад по краям областей высокого атмосферного давления, обращенных к экватору. Этот ветер имеет скорость 5–6 м в секунду (иногда до 15 м в секунду, а это уже штормовой ветер), и охватывает слой воздуха до высоты 15–16 км. Такая масса устойчиво движущегося воздуха приводит в движение поверхностные слои воды в океане. Возникают постоянные морские течения. Это такие мощные течения, как Антильское и Бразильское в Атлантическом океане, Минданао и Восточно-Австралийское – в Тихом, Мозамбикское – в Индийском.

Пассаты создают и своеобразный климат в тех областях земного шара, где они дуют. Там преобладает малооблачная теплая погода с небольшим количеством осадков. На суше пассатный климат формирует тропические пустыни и полупустыни.

Неистовые вихри

Циклоном мы называем большие вихри воздуха, занимающие обширные площади, вовлекающие в движение огромные воздушные массы.

Торнадо – это настоящий круговой шторм. Он появляется в виде зловещей черной тучи, из которой вниз спускается крутящийся вихрь, напоминающий хобот слона.

Торнадо вращается по часовой стрелке в южном полушарии или против часовой стрелки – в северном. Ширина вихря в той части, где он соприкасается с землей, в среднем составляет 275–365 м, торнадо проходит обычно небольшое расстояние, составляющее не более 100 км.

Считается, что внутри вихря торнадо скорость вращающихся потоков воздуха составляет 800 и более километров в час! Там, где «хобот» касается поверхности земли, происходят страшные разрушения: ветер вырывает деревья с корнем, а дома, разорванные на части, переносятся на сотни метров.

В некоторых случаях водяной смерч может зародиться на суше и потом переместиться на море. Но чаще смерчи появляются над водой, над морями и озерами.

Часть воронки от облака, приближаясь к водной поверхности, поначалу раскручивает и поднимает верхний слой воды в воздух. Воронкообразное облако сначала погружается в массу водяной пыли, а затем втягивает ее вверх, в воронку.

Но основную часть смерча всегда образует дождевая вода.

Водяной смерч продолжается обычно всего лишь несколько минут, и его воздействие ощущается на ограниченном участке. Но, пронесясь над какой-то территорией, он оставляет за собой полосу разрушений.

Электричество в… воздухе

Воздух не проводит электричество. Но в некоторых случаях обнаруживается, что он просто переполнен электричеством. Все дело в наличии двух типов частиц, заряженных положительно (ионов) и отрицательно (электронов). Они притягиваются друг к другу, и если их какой-то силой разъединить, то они будут стремиться соединиться снова.

Когда в дождевой туче, пресыщенной влагой, образуется сильный отрицательный заряд, ему противостоит положительный заряд земли. Электроны перемещаются туда, где их недостает – в область положительного заряда. Образуется один или несколько каналов заряженных частиц между землей и тучей, и когда по ним проносится волна электронов, происходит вспышка молнии.

Теперь представьте, что заряды сверху «тихо» просачиваются вниз. Вместо ослепительной, убийственной вспышки молнии возникает свечение, которое сопровождается не громом, а тихим потрескиванием или шипением.

Это явление в народе называют «огнем святого Эльма». Оно появляется чаще всего во время шторма.

Конечно, самое грозное электрическое явление в воздухе – молния. Все видели ее яркую вспышку – огненную стрелу, низвергающуюся с небес на землю. Иногда она похожа на дерево – огненные ветви в краткий миг разбегаются от главного ствола. Длина молнии – от 1 до 10 км, а диаметр канала, по которому проносится электрический ток огромной силы за десятые доли секунды, – всего несколько сантиметров. Обычно разряды повторяются один за другим много раз, но иногда они сливаются в один, длительность которого превышает секунду. Такие молнии вызывают лесные пожары. Еще бы! Ведь температура канала, по которому идет главный разряд, может быть больше 25 тысяч градусов.

Но самое удивительное явление – шаровая молния. Бывает так, что в открытое окно влетает с легким потрескиванием светящийся шар. Он начинает летать по комнате, а потом исчезает, как будто его и не было. Такой шар может появиться и в небе, тогда его часто принимают за НЛО. Это шаровая молния. Она очень опасна. До сих пор окончательно не установлена причина ее образования. Разгадка шаровой молнии еще впереди.

«Несравненной силы и красоты…»

Полярным сиянием, одним из чудеснейших явлений природы, обычно можно любоваться за Северным или Южным полярными кругами, в Арктике или Антарктике. Однако, хотя и довольно редко, поступают сообщения о нем и из средних широт обоих полушарий. Например, в сентябре 1859 г. полярное сияние наблюдалось почти по всему северному полушарию, в феврале 1872 г. – в Египте, Индии, Гватемале. В январе 1938 г. – в Алма-Ате, Севастополе, на юге Африки, в 1958 г. – в Москве и Одессе.

Полярная ночь – нелегкое испытание для тех, кто живет в высоких широтах Земли, за Полярным кругом. Темнота изо дня в день лишает мир красок, поэтому как вознаграждение воспринимаются полярные сияния, украшающие ночное небо Арктики и Антарктики.

Пожалуй, лучшее описание полярных сияний можно найти у норвежского полярного исследователя Фритьофа Нансена.

«…Вот оно… северное сияние, несравненной силы и красоты… Редко, пожалуй даже никогда не видел я такого великолепия красок… Вдали, на западном крае горизонта, взвился по небу огненный змей; сверкая все сильнее и ослепительнее, он распался на три части… Вдоль змеев колебались и снопами взметались лучи, словно волны, гонимые бурей в эфире…»

Ученые объединяют типы сияний в три группы: ленточные, лучистые и диффузные. Главная особенность ленточных (они могут быть в виде полос и дуг) – в чрезвычайно большой протяженности, иногда на десятки тысяч километров при вертикальной мощности в несколько сотен километров. Дуги чуть покороче: 5–6 тыс. км при толщине всего несколько сотен метров. Часто ленты стелются одна над другой, образуя многоярусные занавеси (драпри). Лучистые сияния создаются множеством узких световых пучков, идущих от горизонта до зенита. Диффузные похожи на светящийся туман.

Конечно, люди, жившие на Севере, давно задумывались над причиной красочных небесных видений. М. В. Ломоносов, с детства хорошо знакомый с небесными сполохами, первым высказал предположение об их электрической природе. Давно стало ясно, что эти цветы неба – свечение разреженных газов в верхних слоях атмосферы под влиянием магнитного поля Земли. Но понять, как передается это влияние, стало возможно только после запуска геофизических ракет.

Установленные на ракетах специальные счетчики обнаружили на высотах около 1000 км над поверхностью Земли мощные потоки отрицательно и положительно заряженных частиц (электронов и протонов). Они вторгаются в земную атмосферу с так называемым солнечным ветром, порождаемым нашим светилом.

Ветер дует со скоростью 300–600 км в секунду, так что оказывается вблизи Земли через 1–3 дня. Особенно усиливается солнечный ветер, когда Солнце выбрасывает в окружающее пространство огромную массу потоков заряженных частиц. Определенная часть их достигает Земли, но встречает здесь препятствие – магнитное поле планеты. Частицы отклоняются от прямого пути и устремляются по силовым линиям к геомагнитным полюсам. Вокруг полюсов они кружат по овальной зоне, стараясь пробраться в атмосферу. Здесь они взаимодействуют с молекулами воздуха, обращают их в активное состояние и, заставляют излучать электромагнитные волны, т. е. светиться.

Как измеряют влажность воздуха

Когда температура воздуха остается той же, но при этом становится как-то тяжелее дышать, говорят, что повысилась влажность воздуха. Жаркий влажный день отличается от жаркого сухого дня только наличием в атмосфере паров воды. Чем их больше, тем выше влажность. Когда мы говорим: «Относительная влажность 50 %», мы имеем в виду, что воздух содержит водяных паров ровно половину от того количества, которое он может иметь при данной температуре.

Относительная влажность 100 % означает, что воздух насыщен влагой и что он от нее освобождается: сгущается туман, выпадает роса, дождь или снег. Теплый воздух способен удержать больше водяных паров, чем холодный.

Наиболее точный способ определения степени влажности – это сравнение показаний «сухого» и «влажного» термометров. Два термометра крепятся рядом на одном основании. Вокруг шарика с ртутью у одного из них обертывается намоченная ткань (обычно батист). Испарение понижает температуру, притом тем больше, чем оно сильнее. Если воздух содержит много водяных паров, влага с мокрого термометра улетучивается медленно, и он не показывает сильного понижения температуры. Если воздух сухой, испарение идет быстро, влажный термометр показывает температуру значительно более низкую, чем сухой. По этой разнице с помощью специальных таблиц и определяют относительную влажность.

Абсолютная влажность – это фактическое количество водяного пара в воздухе. Ее определяют прибором, который называется гигрометр. Главная его деталь – обыкновенный человеческий волос. Он удлиняется, если повышается влажность. Тогда отклоняется и стрелка прибора, показывающая повышение влажности.

Облачные «города» и «замки»

Можно очень долго следить за облаками, плывущими по небу. Они постоянно изменяют свою форму: то напоминают сказочные замки с башенками и куполами, то стадо белошерстных овец, то караван верблюдов.

Так изменяют свою форму белоснежные кучевые облака, растущие прямо на глазах. Это местные облака, или, как их называют, «облака хорошей погоды». Хотя и они могут быть источником сильного дождя, ливня, но обычно кратковременного.

Если облака идут издалека, с океана, они выглядят совсем по-другому. Эти облака движутся в передней части циклона – гигантского вихря, несущего с собой дождь и похолодание (летом), снегопады и потепление (зимой). По ним легко предсказывать погоду.

Как только появились перистые облака, через день-два жди дождя. Эти облака похожи на перья или на кошачьи хвосты. Они тонкие, прозрачные, сквозь них просвечивают и Солнце, и Луна. Им на смену приходят облака, спускающиеся все ниже и ниже. Но потом все небо скрывается за плотными слоистыми дождевыми облаками. Они переполнены водой. В одном облаке ее содержится от 50 до 300 тыс. тонн.

Почему идет дождь

Когда на небе собираются тяжелые черные тучи, люди говорят: «Быть дождю». Но откуда взялись тучи, и почему из них идет дождь? Причина всему этому – Солнце. Оно нагревает поверхность планеты, и во́ды в океанах, озерах и реках превращаются в пар, который перемешивается с воздухом.

Поднимающийся вверх теплый воздух распространяет водяной пар в атмосфере. Остывая, воздух отдает часть своего груза, а невидимый водяной пар снова становится водой. Из ее капелек образуются облака. Этот противоположный испарению процесс называется конденсацией. Внутри тучи крошечные капельки постепенно разрастаются, собирая все больше влаги. Наконец капли становятся такими большими, что уже не могут удерживаться наверху воздушными течениями и падают на землю в виде дождя.

В течение всего дня идет испарение. Водяной пар поднимается в атмосферу. Но для того, чтобы он превратился в облака, состоящие из мельчайших капелек, нужны еще твердые частички, на поверхности которых пар мог бы сконденсироваться. Если в воздухе нет (или очень мало) частичек пыли или кристалликов льда, конденсация может и не произойти.

Так развиваются события в теплый летний день, когда утром на ярком небе сияет солнце, а во второй половине дня сгущаются тучи и на землю проливается дождь. Это местные дожди. Дожди продолжительные, затяжные, на 2–3 дня, а то и на неделю, приносят издалека мощные воздушные вихри – циклоны. Определив скорость движения циклона, метеорологи могут предсказать время наступления дождливой погоды.

Вода, даруемая небом

Дождь и снег, выпадающие из облаков на землю, называют атмосферными осадками: с ними ведь осаждается влага.

Океан – главный поставщик этой влаги. Она поднимается в небо, с облаками переносится на большие расстояния, выпадает в виде дождя или снега, впитываясь в почву, питает реки, бегущие к морю, а потом снова испаряется с поверхности океана. Так замыкается круг влагооборота, в ходе которого происходит распределение влаги между различными участками нашей планеты. Это распределение очень неравномерное. В одних местах осадков выпадает очень много, в других их почти совсем не бывает. Одни районы Земли страдают от избытка влаги, другие – от ее недостатка.

Осадки измеряют специальными приборами – осадкомерами.

Самые засушливые места в мире – пустыня Атакама на севере Чили и город Арика близ нее. Здесь за год выпадает менее 50 мм влаги. В пустыне Каракумы (Туркменистан) есть места, где за год выпадает 60–100 мм осадков. Примерно так же мало их в Прикаспийской низменности (в Астраханской и Гурьевской областях). Бедна осадками Саха-Якутия: 100–200 мм в год.

А вот в самом дождливом месте в мире, на гористом острове Квуаи, входящем в состав Гавайских островов (США), среднегодовое количество осадков составляет 11 970 мм. Черрапунджи в Индии, возможно, занимает второе место по количеству осадков. Там их выпадает от 10 790 до 11 430 мм. В 1961 г. количество осадков там достигло 23 000 мм, почти 2,5 м!

Давайте сравним количество осадков в некоторых городах мира. В Лондоне выпадает 610 мм осадков в год, в Париже – 550 мм, Москве – 560 мм, Нью-Йорке – около 1010 мм, в Мадриде – около 430 мм осадков.

Для мест, где обычно выпадает достаточное количество осадков, подлинное бедствие – сухие годы, когда летом дождей почти совсем не бывает. Это – засуха, которая губит урожай, вызывает многочисленные лесные пожары.

Семицветная арка

Огромная, в полнеба, дуга-арка из переходящих друг в друга семи цветов – одно из самых красивых явлений природы. Люди уже давно задумывались над происхождением радуги. Еще в древности они заметили, что если на пути белого света поставить треугольную призму из стекла, то вместо одного белого мы увидим набор цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. (Для запоминания порядка цветов можно воспользоваться шутливой фразой: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан». Начальные буквы слов соответствуют первым буквам цветов радуги.) Эта полоса цветных линий называется «спектром». В воздухе после дождя роль призмы выполняют капельки воды.

Радуга появляется только после ливня, когда атмосфера насыщена множеством водяных капель и одновременно светит солнце. Чтобы увидеть радугу, необходимо находиться строго между Солнцем (оно должно быть сзади) и дождем (он должен быть перед вами). Солнце, ваши глаза и центр радуги должны находиться на одной линии! Если солнце высоко в небе, провести такую прямую невозможно. Вот почему радугу чаще всего можно наблюдать только рано утром или ближе к вечеру. Утренняя радуга означает, что солнце находится на востоке, а дождь идет на западе. При вечерней радуге солнце расположено на западе, а дождь идет на востоке.

Броккенский призрак

В 1957–1959 гг. мне довелось зимовать на Земле Франца-Иосифа.

Осенью частым гостем на ледяном куполе, где расположилась наша станция, был туман. Он то медленно наплывал снизу, с моря, то накатывался высоким валом откуда-нибудь с соседних ледников. Чаще всего мы принимали за туман обычные слоистые облака, проходившие немного ниже вершины нашего купола.

За туманом интересно было наблюдать со стороны, когда он, заполняя бухту, шевелился внизу подобно мохнатому фантастическому зверю или когда сплошной стеной неподвижно застывал на куполе всего в каких-нибудь ста шагах. Мир разделялся тогда на две половины: одна ослепительно сияла на солнце, другая казалась непроницаемой для света. Осенью солнце стоит низко над горизонтом, его лучи косо впиваются в туманную массу и окрашивают ее в цвета нежнейших, только в Арктике возможных оттенков, – розового, зеленоватого, голубого, бледно-фиолетового.

Стояла редкая в мире ледников тихая погода с легким морозцем. Термометры нашей метеостанции показывали не более 10 °C.

Над головой сияло ясное небо, низко, почти у самого горизонта, висело солнце. И вдруг на стене из тумана я увидел свою огромную увеличенную тень. Как и подобает тени, она повторяла за мной все мои движения.

Но в теневом моем изображении была одна странная деталь. Вокруг головы тени распространялось яркое разноцветное сияние. Оно состояло из белого ореола и двух концентрических колец. На внутренней стороне каждого кольца голубоватый отсвет постепенно переходил в зеленый, желтый, оранжевый и, наконец, красный цвета, сменявшиеся по законам светового спектра.

Это атмосферное оптическое явление называют «броккенским призраком» – по названию горы Броккен в Германии. В народе говорят, что на этой горе происходит шабаш ведьм. Но это явление объясняется довольно просто и знакомо каждому из нас. Попробуйте в комнате встать между стеной и настольной лампой. На стене тотчас же появится ваша тень, которая по размерам будет гораздо больше вас. Точно так же солнечные лучи, пробиваясь сквозь туман, освещают фигуру человека, и тень его падает на облако.

А радужный венец над головой получается, когда белый солнечный свет, проходя через мельчайшие капельки воды или льда, разлагается на составные части, как в радуге. Такой радужный венец вы можете увидеть зимой вокруг горящих уличных фонарей.

Метеорология – наука о погоде

Метеорология очень стара и очень молода. Зародившись давно, она начала развиваться лишь в последние 2–3 столетия, когда появились простейшие приборы, позволившие заглянуть в невидимые процессы в атмосфере. Миллионы раз в различных уголках планеты были измерены характеристики погоды: температура воздуха, влажность, давление воздуха, количество атмосферных осадков, величины солнечной радиации… Совсем недавно достижения метеорологии привели, наконец, к пониманию единой глобальной системы атмосферной циркуляции. Циркуляция – движение по кругу. Этот вид движения – основной в атмосфере. Невидимую атмосферную машину приводит в движение Солнце, от которого на поверхность Земли поступает энергетический поток мощностью в 32 квадриллиона киловатт (это цифра с 15 нулями). Значительная часть этой фантастически огромной энергии задерживается атмосферой.

Экваториальный пояс нагревается сильнее, чем полярные материки, а те, в свою очередь, нагреваются сильнее, чем моря и океаны, но водные просторы дольше сохраняют тепло и поэтому меньше остывают зимой. Горы вторгаются в атмосферу, нарушая ее тепловую структуру. Любой склон, камень и мельчайший комочек почвы нагревается больше, если он обращен к солнцу, и меньше, если находится в тени.

Циркуляция воздуха как бы призвана уменьшить эти контрасты: добавить тепла там, где слишком много холода, и слегка охладить места, достаточно богатые теплом.

Какой будет погода

Всех интересует, какой будет погода завтра, в воскресенье, летом… И мы смотрим на небо, потому что именно там, в окружающем Землю воздушном океане, и рождается погода.

Нет ничего более подвижного, изменчивого, чем воздух, образующий атмосферу. Ее состояние в том или ином месте земного шара мы называем погодой. А состояний этих может быть множество: тепло и холодно, пасмурно и ясно, влажно и сухо, ветрено и тихо (штиль)… Между этими крайними характеристиками очень много промежуточных, переходных.

Сезонные изменения происходят вследствие вращения Земли вокруг Солнца. Изменения внутри сезонов вызываются перемещением теплых, холодных, влажных и сухих масс воздуха. Особенно важны гигантские вихри в атмосфере – циклоны и антициклоны. С ними связаны самые резкие изменения погоды.

Предвидеть будущую погоду можно, если постоянно следить за всеми изменениями температуры воздуха, влажности, характера облачности, направления и скорости ветра. Этим занимаются метеорологи на метеорологических станциях, оборудованных специальными приборами.

Большую помощь синоптикам (специалистам по прогнозам погоды) оказывают метеорологические спутники; с них регулярно поступают данные о распределении облачности над планетой. На снимках, сделанных из космоса, хорошо видны циклоны, антициклоны и атмосферные фронты, разделяющие воздушные массы.

Как составляют прогноз погоды

На синоптической карте, которую составляют в Российском Гидрометеорологическом центре дважды в день для всего северного полушария, отмечают пути всех циклонов и антициклонов с момента их зарождения. Данные для этой обзорной карты (греческое слово «синоптикос» означает «обозримый») получают с десятков тысяч метеорологических станций и спутников. Данные о погоде дают также геофизические ракеты, запускаемые в верхние слои атмосферы, корабли погоды, летающие обсерватории, автоматические метеостанции. Огромная информация о состоянии погоды перерабатывается с помощью электронных вычислительных машин (ЭВМ). Прогнозы бывают краткосрочными (на 1–2 дня) и долгосрочными (на месяц, сезон, год). Конечно, достоверность первых значительно выше – оправдывается в среднем 9 прогнозов из 10.

Люди научились изменять ход процессов погоды в нужную сторону. Проводятся опыты по рассеиванию облачности и искусственному вызыванию дождя при помощи распыления с самолетов или ракет специальных химических веществ.

Однако такие действия могут иметь слишком серьезные последствия, поскольку все процессы в атмосфере тесно связаны. Поэтому Организация Объединенных Наций приняла в 1974 г. решение о запрещении воздействия на погоду в крупных масштабах, чтобы избежать вредных последствий.

Климат

Слово «климат» происходит от греческого «клима», что означает наклон. Климат действительно зависит от наклона солнечных лучей над поверхностью Земли. Отвесно падают они на экваторе, где жара стоит круглый год, и очень полого – на полюсах. Отвесные лучи несут с собой больше энергии, чем косые, сильнее нагревают поверхность Земли.

Климат – это многолетний режим погоды. Для каждого участка земного шара один и тот же характерный режим погоды повторяется из года в год. Климат складывается не только из средних за многие годы величин температуры, но и из давления, влажности воздуха и т. д., то есть из условий погоды в целом. Климат формируется в результате взаимодействия атмосферы с поверхностью Земли. Главная роль принадлежит солнечной радиации. Земля имеет форму шара, поэтому климат зависит от широты, а наклонное положение оси ее вращения определяет смену сезонов, тепловые пояса. Словом, климат Земли создают разнообразные взаимосвязи в атмосферных процессах.

На климат сильно влияет направление горных хребтов, служащих препятствием для ветра и воздушных масс, а также растительный и снежный покров. Лес, например, уменьшает перепады температуры почвы, а значит и окружающего воздуха. Снег зимой, как шуба, согревает почву, а весной тормозит ее прогревание.

Деятельность человека также сказывается на климате. В городах температура воздуха всегда немного выше, чем в окрестностях.

На климате отражаются массовые вырубки лесов, осушение болот, строительство плотин, водохранилищ, а также выбросы в атмосферу газообразных отходов производства. Углекислый газ, вырабатываемый всеми промышленными предприятиями, создает эффект «парника». Предполагается, что к 2030 г. температура воздуха в среднем для всего земного шара повысится на 0,5 °C, что скажется и на климате в разных частях Земли.

Иван Федорович Крузенштерн (1770–1846)

В Санкт-Петербурге на набережной Невы стоит памятник морскому адмиралу Ивану Федоровичу Крузенштерну, возглавившему первое путешествие российских моряков вокруг света.

7 августа 1803 г. два корабля – «Надежда» и «Нева» – снялись в Кронштадте с якоря. Начальником экспедиции был И. Ф. Крузенштерн, его помощником – командир «Невы» Ю. Ф. Лисянский. Они вместе учились в Морском кадетском корпусе. Это были хорошо образованные боевые офицеры, участвовавшие в крупных морских сражениях и дальних мирных плаваниях. Экспедиция должна была доставить товары на Аляску, принадлежавшую тогда России, и завязать торговлю с Японией и Китаем.

Впервые в истории русского флота корабли, перейдя экватор, обогнули мыс Горн и вышли в Тихий океан. На Маркизских островах в Полинезии, в Тихом океане, была сделана остановка. А у Гавайских островов корабли разделились: «Надежда» пошла к Петропавловску-Камчатскому и затем в Японию, а «Нева» – к берегам Аляски.

И. Ф. Крузенштерн первым начал исследовать глубины Мирового океана: измерялись температуры на разных глубинах, соленость и удельный вес воды, скорость и направление течений. Была составлена точная карта западного побережья Японии, южной части и восточного берега Сахалина, исследована часть Курильской островной гряды.

Обогнув Сахалин с севера, Крузенштерн пытался пройти между островом и материком, но не смог. Составляя карту, он ошибочно показал, что Сахалин соединен с материком перешейком.

В сентябре 1805 г. «Надежда» вышла в обратный путь и в китайском порту Кантон встретилась с «Невой», которая 16 месяцев плавала отдельно, исследуя острова Ситха, Кадьяк и побережье Америки. В августе 1806 г. экспедиция возвратилась в Кронштадт.

И. Ф. Крузенштерн открыл много островов, описал часть северо-западного побережья Тихого океана. Он составил самый первый атлас этого океана, в который вошло более 100 карт и рисунков.

Александр фон Гумбольдт (1769–1859)

С детства Александр фон Гумбольдт пристрастился к изучению заморских растений: их было много в парке, окружавшем замок, где жила его семья. Еще в юности он начал путешествовать. Служа в горнорудном управлении Германии, он посещал рудники Англии, Австрии, Швейцарии.

В 1799 г. ему удалось получить разрешение посетить испанские владения в Южной и Центральной Америке. С этого путешествия и берет начало его деятельность в качестве исследователя природы. Вместе с французским ботаником Э. Бонпланом он посетил в Венесуэле льяносы (разреженные леса типа саванны), которые красочно описал потом в своих воспоминаниях. Ученые побывали на Кубе, в Перу, Эквадоре, изучали вулканы в приэкваториальных Андах. В Мексике они продолжали изучать вулканы, знакомились с природой, населением, хозяйством и древней культурой страны. Путешествие продолжалось пять лет. Обработанные записи и рисунки заняли 300 томов.

Второе путешествие Гумбольдта состоялось в 1829 г. в Россию. Его интересовали полезные ископаемые и минеральные богатства российских недр. Из Петербурга Гумбольдт поехал в Москву, оттуда через Казань на Средний Урал, затем в Западную Сибирь, Барабинскую степь и к Алтаю, далее – на Южный Урал, по Волге проплыл до Астрахани. В декабре 1829 г. он вернулся в Германию. Две книги и ряд статей стали итогом его посещения России.

Гумбольдт был ученым-энциклопедистом, занимавшимся самыми разными науками: математикой, механикой, вулканологией, геологией, ботаникой, зоологией. Он стал одним из основоположников и современной географии. Гумбольдт разработал способы определения особенностей климата с помощью изотерм – линий, соединяющих места с одинаковой температурой; исследовал морские течения (одно из них названо его именем). Именем Гумбольдта названы горные хребты, ледники, некоторые виды растений, обозначено оно и на карте Луны.

«Патриарх» российской географии

Петр Петрович Семенов родился 2 января 1827 года в Рязанской губернии. В 1906 г. за заслуги в открытии и исследовании горной страны Тянь-Шань к его фамилии была сделана приставка – Тян-Шанский. Под этой фамилией он и стал известен во всем мире как один из самых замечательных путешественников, многие годы руководивший Русским географическим обществом.

Интерес к географии пробудила у него еще в детстве игра – географическое лото с названиями стран, материков, рек, городов. Особенно привлек мальчика мир растений. Богатое собрание книг по садоводству помогло ему самостоятельно разобраться в систематике растений в домашней оранжерее. Он придумывал им свои названия и старался узнать как можно больше, совершая все более далекие экскурсии за пределы усадьбы.

Правда, сначала ему пришлось учиться в военном училище, закончив которое он поступил в Петербургский университет на естественное отделение. Первой его экспедицией стал переход пешком из Петербурга в Москву через Новгород. Изучение растительности продолжилось затем в черноземной полосе России, в Воронежской губернии, в верхнем течении Дона. В результате была защищена диссертация на звание магистра ботаники. А потом – путешествие по Европе и продолжение учебы в Берлинском университете. Там Семенов познакомился с великим географом XIX столетия Александром Гумбольдтом, с которым поделился своими планами исследования Центральной Азии. «Привезите мне образец вулканической породы с Тянь-Шаня», – попросил его Гумбольдт.

Семенов поехал на Тянь-Шань, первым из европейцев поднялся на закованный в лед горный хребет, возвышающийся над горным озером Иссык-Куль. Но вулканических пород он там не нашел, и ему пришлось исправить ошибочное предположение Гумбольдта о нахождении гор в Средней Азии.

П. П. Семенов был разносторонним ученым. На протяжении более 40 лет он руководил Русским географическим обществом, организовывая экспедиции по исследованию необъятных просторов России. Он составил первый в России словарь по статистике, издал многотомные книги «Россия. Полное географическое описание нашего отечества» и «Живописная Россия», организовал самую первую в стране перепись населения, активно участвовал в проведении реформы 1861 г. по освобождению крестьян от крепостной зависимости.

П. П. Семенов-Тян-Шанский собрал богатейшую коллекцию жесткокрылых насекомых (жуков), а кроме того, коллекцию картин голландских художников, которой можно полюбоваться в Эрмитаже.

А на географической карте мира можно встретить названные его именем горные хребты, вершины, ледники.

Планете имя – океан

Всепланетный океан

Из космоса наша Земля кажется голубой планетой. И не только потому, что бо́льшую ее часть окутывают облака, отливающие голубоватым светом под лучами Солнца, но и потому, что бо́льшую часть поверхности планеты образуют океаны и моря. А они из космоса кажутся синими. Общая их площадь в 2,5 раза превышает территорию суши. Почти 3/4 поверхности земного шара покрывают океанские воды, и слой их имеет среднюю толщину около 4 км. Ученые предлагают даже выделить их в отдельную земную оболочку – океаносферу. Ведь воды морей и океанов очень сильно отличаются от вод рек и озер своими свойствами.

Главное их свойство – высокое содержание растворенных солей. В среднем в каждом литре морской воды растворено 35 г солей, в то время как в воде рек и озер их не более 1–2 г на литр. При этом солевой состав морских вод почти не меняется. От того, что в воде много солей, увеличивается ее плотность, а это дает возможность «проветривать» всю огромную толщу океанов. Кислород проникает очень глубоко, поэтому жизнь возможна и на очень больших глубинах. Она, собственно, и зародилась в океане.

Океан – мощный регулятор тепла на планете. Огромная масса воды, нагревшись, сохраняет тепло, полученное от Солнца. Ведь даже Северный Ледовитый океан не промерзает до дна. Зимой океан отдает атмосфере тепло, полученное летом. Летом океан всегда прохладнее суши, и чем он ближе, тем прохладней на материке.

Уровень мирового океана

Материки Земли – всего лишь острова в Океане, охватывающем всю планету. Важнейшая координата любой точки на суше – высота над уровнем Мирового океана. Считается, что этот уровень практически постоянен и един для всего земного шара. Между тем, строго говоря, уровень Мирового океана неизменным считать нельзя.

При каждом вулканическом извержении определенное (и немалое) количество водяных паров выносится на поверхность Земли. Вода эта рано или поздно попадает в океаны. Вулканолог Е. К. Мархинин подсчитал, что за 4,5 млрд лет вулканы вместе с магмой доставили из недр к поверхности Земли столько воды, что ее вполне хватило бы для заполнения существующих океанических впадин.

Однако уровень Мирового океана повышается так медленно, что эти изменения практически незаметны даже на протяжении столетий.

Оледенения распространялись по Земле неоднократно (примерно каждые двести миллионов лет), и всякий раз они сопровождались переходом многих кубометров воды в твердое состояние. Естественно, уровень воды в Мировом океане при этом понижался.

20 млн лет назад начал разрастаться ледниковый щит Антарктиды. До того времени уровень океана был очень высоким, что установлено по высоко поднятым волнами выровненным площадкам – морским террасам, протянувшимся вдоль берегов Мирового океана.

Сейчас ледники занимают площадь более 16 млн км, а общий запас льдов превышает 30 млн тонн. Это всего лишь одна двухмиллиардная часть объема Мирового океана. Однако если вся эта высвобожденная изо льда вода выльется в океаны, их уровень поднимется на 60 м. Громадные прибрежные территории окажутся под водой.

В истории Земли наблюдалось несколько эпох особенно быстрого углубления Мирового океана. За последние 60 млн лет объем Мирового океана увеличился на 200 млн км.

Приливы и отливы

Луна и Солнце воздействуют на океанские воды, как бы притягивая их. От движения светил зависят колебания уровня моря. Их называют приливами и отливами. При приливе уровень воды постепенно поднимается и, достигнув наивысшего положения, так называемой «полной воды», начинает падать. Самое низкое положение уровня при отливе называется «малой водой».

Величина прилива – это разница уровней малой и полной воды. В разных местах земного шара периодичность и величина приливов неодинаковы. В большинстве мест в течение суток уровень воды дважды поднимается и дважды падает. Это полусуточные приливы. Однако в некоторых местах наблюдаются суточные приливы, когда за сутки полная вода сменяется малой лишь один раз. А кое-где приливы меняют свою периодичность в течение месяца – их называют неправильными.

Если берега океана отлогие, граница суши и моря из-за приливов смещается на несколько километров. Такое можно увидеть, например, на Атлантическом побережье Франции. Когда отступает вода, то оголяются обширные морские отмели.

Наибольшие на земном шаре приливы наблюдаются в бухте Ноэль в заливе Фанди, расположенном у восточного берега Северной Америки. Здесь колебания уровня доходят до 18 м. К северу и к югу от залива Фанди приливы невелики. Но значительно севернее, у берегов Баффиновой Земли, они снова возрастают до 15,6 м. Высоки приливы у восточных берегов Патагонии (Южная Америка). В Магеллановом проливе они достигают 13,5 м.

Чего только нет в морской воде!

Горько-соленая на вкус вода, заполняющая огромные впадины Мирового океана, не годится для питья, хотя ее запасы пополняют реки, несущие в моря вполне пресную воду. Но, оказывается, именно реки, протекающие сквозь горные породы, сбрасывают в Мировой океан очень много всевозможных солей. По мере испарения воды с поверхности океана концентрация этих солей постепенно увеличивается.

Соли в Мировом океане столько, что если всю ее извлечь и равномерно распределить по суше, то получится слой толщиной около 150 м, а на каждый квадратный метр придется по 330 тонн соли.

А что представляет собой эта самая морская соль? Конечно, больше всего в ней обыкновенной поваренной соли. На втором месте – магний, чуть меньше – кальция и калия.

А вот металлов в воде еще меньше: урана содержится 20 млрд тонн, меди – 15 млрд тонн, серебра – 0,5 млрд тонн и золота – 8–10 млн тонн.

Эти величины соизмеримы с запасами полезных ископаемых на суше, и когда-нибудь встанет вопрос о добыче их из морской воды. Уже разработана технология такой добычи, но в ее применении нет необходимости, пока не исчерпаны месторождения полезных ископаемых на суше. Сейчас более выгодно получать пресную воду из морской. Делается это очень просто – в специальных опреснительных установках вода выпаривается, а пар, охлаждаясь, снова становится водой, но уже без соли.

Куда текут океанские воды

Огромна масса воды в Мировом океане – 1338 млн км^3. И вся она находится в движении: поднимается, опускается, перемещается в разных направлениях, закручивается в вихри и спирали.

Есть в океанах и постоянные мощные потоки, ничем, по существу, не отличающиеся от рек, только текут они внутри воды, как бы в «водных берегах». Это – морские течения. Они в большой степени зависят от потоков воздуха в атмосфере. Именно атмосфера через систему постоянных ветров приводит в движение океанские воды.

Вода движется туда, где плотность атмосферы меньше. Конечно, большое значение имеет и вращение Земли.

В Мировом океане есть особенно крупные течения, которые влияют и на климат, и на распределение рыбных ресурсов. При движении кораблей в океане их также учитывают.

Гольфстрим – водяное отопление Европы

Самое известное теплое океанское течение называется Гольфстрим (в переводе – «течение залива»). Зародившись в Мексиканском заливе неподалеку от экватора, Гольфстрим перемещается вдоль восточного побережья Соединенных Штатов, через северную часть Атлантического океана и достигает северо-запада Европы. Ярко-синий цвет воды Гольфстрима контрастирует с зеленоватой водой океана. Ширина Гольфстрима – 100–200 км, толщина потока – 700–800 м.

Благодаря Гольфстриму зимы в Париже и Лондоне намного теплее, чем в Южной Сибири.

Ветры, проходящие через Гольфстрим в Северную Европу (там его называют Североатлантическим течением), приносят в Норвегию, Швецию, Данию, Голландию и Бельгию так много тепла, что зимой там на 15–20 °C выше, чем должно быть на этой географической широте. По этой же причине морские порты на побережье Норвегии и наш северный порт Мурманск свободны ото льда круглый год.

Океан Великий, или Тихий

По площади самый большой океан земного шара – Тихий – почти равен площади видимой стороны Луны. Треть поверхности Земли заключена в его берегах, принадлежащих всем материкам, кроме Африки. Колоссальны размеры Тихого океана. От берегов Китая до Южной Америки, например, 20 тыс. км. Такая же дистанция от Берингова пролива до Антарктиды. Площадь океана с морями составляет почти 180 млн км^2.

В Тихом океане находится множество островов, бо́льшая часть которых сосредоточена в центральной части океана. Острова центральной и юго-западной частей океана даже объединяют в своеобразный «материк» – Океанию. Их там очень много – около 10 тысяч общей площадью более 1 млн км^2. Большинство островов сгруппировано в архипелаги. Около 80 % площади Океании занимают два самых крупных острова – Новая Гвинея (второй по величине остров Земли) и Новая Зеландия. Большинство островов Океании гористые, преимущественно вулканического происхождения, но есть и низменные, преимущественно коралловые (атоллы). Высочайшая вершина Океании находится на острове Новая Гвинея. На многих островах разрабатываются месторождения полезных ископаемых: никель на острове Новая Каледония, нефть на Новой Гвинее, золото – на острове Фиджи.

Тихий океан отличается большими глубинами. По его северной и западной окраинам тянется цепочка котловин, где глубина часто доходит до 7–9 тыс. м. В Марианском желобе Тихого океана находится самое глубокое место в Мировом океане – 11 022 м.

Тихий океан располагается во всех климатических зонах – от арктической до экваториальной и антарктической, – но бо́льшая его часть находится в экваториальном, тропическом и субтропическом поясах полушарий. Центры высокого и низкого давления атмосферы создают над океаном условия для возникновения разрушительных тропических ураганов – тайфунов. В умеренной зоне океана в результате подводных землетрясений образуются волны цунами, обрушивающиеся на берега Японии, Курильских островов, Камчатки. А на севере и юге океана бо́льшую часть года господствуют плавучие льды.

Флора и фауна Тихого океана необычайно богаты: известно около 100 тысяч видов животных и около 380 видов фитопланктона. Океан дает почти половину мирового улова рыбы. Именно в Тихом океане стали развивать марикультуру – искусственное выращивание морепродуктов. Там же (у берегов Японии) намечено строительство первых подводных городов.

Это странное Мертвое море

На Ближнем Востоке есть удивительный водоем, длиной 75 км и шириной до 18 км, делящий пополам две страны Ближнего Востока – Иорданию и Израиль. По существу это никакое не море, а озеро, расположенное во впадине глубиной 335 м и не имеющее даже стока. Называется оно Мертвым морем. Впервые это имя дали ему еще древние греки. Жители Иудеи называли его «соленым», а арабы – «зловонным» морем. Все три названия справедливы.

Мертвым водоем назван потому, что в нем нет жизни. Причина – исключительно высокая соленость воды. Солей в ней в 6 раз больше, чем в водах всего Мирового океана. Благодаря этому плотность воды настолько велика, что купающийся в море человек не погружается в воду, а держится на поверхности как пробка, не прилагая к тому никаких усилий!

Мертвое море служит хорошим источником ценного химического сырья. В нем растворено, например, около 2 млн тонн углекислого калия, идущего на производство удобрений.

Большие проблемы маленького моря

Вода в Азовском море мутная, зеленовато-бурого цвета. Берега голые, низкие, большей частью глинисто-песчаные. По сути дела Азовское море – это очень большой соленый пруд: средняя глубина его всего 6–7 м. И воды в нем содержится лишь 300 км^3. Но все же это море, только своеобразное. Именно потому, что оно маленькое и мелкое, зимой и летом здесь бушуют свирепые штормы.

Но главное, Азовское море – один из самых богатых водоемов мира, своеобразный рыбный питомник. Поэтому небольшие размеры – это не недостаток, а достоинство моря. Велико и транспортное значение таких портов Азовского моря, как Мариуполь, Ейск, Ростов-на-Дону, Таганрог.

Аральская катастрофа

Это большое озеро называют морем. Совсем недавно оно считалось четвертым по площади среди всех озер мира (после Каспийского в России, Верхнего в Северной Америке и Виктории в Африке). Правда, оно всегда было неглубоким (средняя глубина – 16 м), и воды в нем было в 20 раз меньше, чем в Байкале. Но все же это было море – с портовыми городами на берегу, судоходством и богатыми рыбными уловами.

Теперь корабли и сооружения порта Аральск удалены от бывшего берега на несколько десятков километров, а с осушенного дна ветер вздымает миллионы тонн соли. Еще лет сорок назад море получало воду от двух впадающих в него великих среднеазиатских рек – Амударьи и Сырдарьи. Но потом этот приток пресной воды с каждым годом стал сокращаться: из-за разбора воды на орошение полей реки перестали доносить свою воду до моря, и его уровень стал очень быстро понижаться. Соленость воды увеличилась, площадь озера-моря сократилась почти вдвое, дно стало превращаться в соленую пустыню.

Всего за два-три десятка лет по вине людей произошла Аральская экологическая катастрофа – гибель огромного участка природы.

Крошечные строители гигантских гор

Одно из красивейших творений природы – кораллы. Они удивительно красивы, похожи на цветы. На самом деле это – спрессованные скелеты крошечных морских животных-моллюсков, которые называются коралловыми полипами.

Скелет полипа растет снаружи его тела. Он похож по форме на чашу и служит для защиты тела полипа. Когда полип умирает, его скелет остается. Коралловые рифы и острова образованы соединением многих миллиардов таких маленьких скелетиков.

Кораллы живут колониями. Каждый в отдельности прикреплен к основе – например, к скале, а чаще – к скоплению более ранних поколений кораллов. За тысячелетия нарастают целые хребты. Их называют коралловыми рифами. Кораллы обитают в теплых, чистых, мелких водах тропических морей. Самая лучшая для них глубина – 45 м, хотя в некоторых районах мира коралловые рифы поднимаются с огромных океанских глубин.

Загадка образования коралловых рифов была разгадана естествоиспытателем Чарльзом Дарвином. Когда он изучал коралловые рифы, то заметил, что их можно разделить на три вида: окаймляющие рифы, барьерные рифы и атоллы (коралловые кольца). Обобщив всю эту информацию, он предложил свою теорию.

Подводный вулкан поднимается над поверхностью воды, образуя остров. Вокруг него поселяются кораллы и образуют окаймляющий риф. Со временем вулкан затихает и начинает погружаться в море. Тогда окаймляющий риф отделяется от острова широким каналом, наполненным водой. Постепенно разрастаясь, он превращается в барьерный риф.

Если же вулкан полностью исчезает под водой, на поверхности остается только коралловый риф. Теперь он называется атолл: берега такого острова могут затопляться и подниматься вслед за колебаниями уровня океана.

Волны на воде

Когда смотришь на водную гладь, движение волн невольно завораживает. Они уходят к горизонту одна за другой. Но вода не уходит с ними, ее поднимает и опускает следующая волна. В пространстве перемещается лишь форма волны, ее профиль.

В подвижной водной стихии легко возникают волны. Причины могут быть разные. Наиболее очевидная – сильный ветер. Ветер в океане поднимает волну высотой до 10–15 м. Выше штормовые волны могут стать, только если они накладываются друг на друга.

Чудовищные волны возникают в океане при подводных землетрясениях. Обрушиваясь на берег стеной в 20–30 м, они уничтожают все на своем пути. Это цунами.

Длинные волны (до километра и более) образуются в открытом океане приливами и отливами. Эти волны имеют строгую периодичность – 12 или 24 часа.

Особая разновидность волн вызывает мертвую зыбь, в которой суда как бы вязнут, теряя возможность быстрого хода. Причина мертвой зыби – внутренние, глубинные волны. Внутренние волны часто образуются в арктических водах.

Мертвые волны опасны для судна, стоящего при полном безветрии в бухте на якоре или у причала. Эта длинная морская волна – тоже отголосок дальних штормов. Ее период невелик – от 0,5 до 5 минут, высота – около 30 см. Тягун – так называют эту волну.

Бывают еще и стоячие волны, называемые сейшами. Их периодичность значительно больше – до нескольких часов. Сейши возникают в водоемах, окруженных со всех сторон сушей. Высота же самой волны достигает нескольких метров.

Волна-гора – цунами

В результате подводного землетрясения образуется волна, которая распространяется в воде наподобие того, как звук распространяется в воздухе, и с такой же скоростью. Это цунами.

Первым признаком приближения цунами к берегу может служить незначительное повышение уровня моря. Затем на несколько минут море отступает, как при отливе. Может даже обнажиться обширный участок морского дна. Но затем встает стеной всеразрушающая волна!

17 августа 1883 г. извержение вулкана практически уничтожило остров Кракатау в Индонезии. Взрыв образовал волну высотой в несколько десятков метров, которая стерла с лица Земли сотни деревень. Погибло 36 тыс. человек. Волна пронеслась по океану со скоростью до 1300 км/час.

В 1946 г. в районе Алеутских островов произошло подводное землетрясение. Образовавшаяся гигантская волна, менее чем за 5 часов преодолев почти 4 тыс. км, обрушилась на Гавайские острова. Она разрушила дома и мосты на расстоянии сотен метров от берега. Погибло 170 человек.

Все эти волны вызваны катастрофами на дне океана – подводными землетрясениями или вулканическими извержениями. Поскольку чаще всего это грозное явление наблюдается в Тихом океане, на Японских островах и вблизи них, ученые дали ему японское название «цунами», что означает «волна в гавани».

Ледяные моря на море

Ежегодно лед образуется на поверхности морей Северного и Южного Ледовитого океанов, на севере Атлантики и Тихого океана. Он покрывает до 7 % площади Мирового океана и препятствует свободному плаванию и рыболовству.

Растворенные в морской воде соли замедляют образование льда. Температура замерзания воды со средней для морей соленостью (35 %) составляет 1,8 °C ниже нуля.

Осеннее образование льда на море начинается с появления на поверхности воды тонкого белесого слоя, так называемого «сала», переходящего при дальнейшем охлаждении в нежный блинчатый лед. Смерзшийся лед образует ледяные поля, постепенно соединяющиеся в сплошной покров льда.

Мощные современные ледоколы проводят за собой караваны судов. В последние годы внедряется практика зимней навигации, продолжающейся и во тьме полярной ночи. Для того чтобы весной начать навигацию раньше, применяется метод искусственного разрушения льдов зачернением их поверхности угольной пылью или сажей. От этого льды быстрее тают.

Айсберги – плавающие ледяные горы

Одно из самых ярких впечатлений от плавания в Антарктиду – встреча с первым айсбергом в еще достаточно теплых водах океана. В ясный солнечный день даль моря внезапно заволакивается туманом. Корабль входит в туманную массу, и вдруг высоко-высоко над клочьями тумана возникают башни какого-то сказочного белого замка. Потом проступают его контуры: на сотни метров, а то и километров тянется ледяной остров. Окруженный холодным туманом, он плывет, гонимый течением, и медленно тает под лучами Солнца.

Что такое айсберги? Это отколовшиеся от ледника массивы различной формы. Перед большими ледниками Арктики и Антарктики выстраиваются нередко целые флотилии готовых к плаванию ледяных гор – айсбергов.

«Айс» по-немецки – лед, «берг» – гора. Айсберги – это крупные обломки ледников, плывущие по морю. Над поверхностью воды возвышается только одна девятая часть всего айсберга, остальная погружена глубоко в воду. Над поверхностью воды айсберг возвышается на 70–100 м.

Самые крупные айсберги рождаются гигантскими ледниками Антарктиды. Немало их «производят» арктические ледники Гренландии, Шпицбергена, Земли Франца-Иосифа. Течения рано или поздно выносят их в более теплые широты, где они медленно тают под лучами солнца. Но самые крупные айсберги успевают продвинуться далеко на юг, если это арктические айсберги, или далеко на север, если антарктические. Всего от ледяного покрова Арктики отрывается за год около 26 тыс. айсбергов. Крупнейший айсберг был зарегистрирован в антарктическом море Росса в октябре 1987 г. Он откололся от ледяного панциря Антарктиды. Площадь великана – 153 × 36 км.

Плывущая в теплых водах ледяная гора обычно бывает окутана плотным туманом – водяной пар более теплого воздуха сгущается над ее холодной поверхностью.

В 1912 г. в густом тумане столкнулось с айсбергом крупнейшее пассажирское судно начала века «Титаник», шедшее из Европы в Америку через Атлантический океан. Его встреча с айсбергом привела к одной из величайших морских катастроф XX в. Пароход, на котором плыли в Америку 2200 пассажиров, затонул. Погибло 1500 человек. Много лет спустя, в 1953 г., такая же участь постигла датский корабль «Хедтоф». Он тоже затонул в Северной Атлантике, столкнувшись с айсбергом.

Айсберг представляет собой своеобразное хранилище пресной воды. Даже относительно небольшая ледяная гора толщиной 150 м, длиной 2 км и шириной 0,5 км содержит в себе почти 150 млн тонн пресной воды, причем совершенно чистой, лишенной примесей и загрязняющих веществ.

Первые люди на северном полюсе

В XIX в. многих привлекала гипотеза, что в районе полюса существует свободное ото льда море, по которому можно доплыть до Китая и Индии. Одна за другой в высокие широты отправлялись экспедиции в надежде найти это море.

Англичанин Уильям Эдуард Парри в 1827 г. отправился по плавучим льдам к Северному полюсу. Погрузив продовольствие на сани-лодки, он и спутники шли по дрейфующим льдам. Но довольно скоро им пришлось вернуться.

С каждой последующей экспедицией люди все более приближались к полюсу. А вот вопрос о том, кто первым побывал на Северном полюсе, до сих пор остается открытым.

Удивительное упорство проявил американец Роберт Пири. Пять раз он посетил северную часть Гренландии (она потом по праву была названа Землей Пири), готовясь к походу на полюс. 6 апреля 1909 г., после нескольких неудачных попыток, адмирал Роберт Пири все-таки достиг района Северного полюса.

Проведя на полюсе 70 часов, он в рекордно короткий срок вернулся на землю Гранта. Такая скорость и некоторые другие обстоятельства похода Пири вызвали у многих сомнение: а действительно ли он побывал на полюсе. Тем более появился другой претендент на место первооткрывателя Северного полюса – доктор Ф. Кук, тоже американец. Суд разрешил спор в пользу Пири, но до сих пор так и неясно, кто же первым побывал на Северном полюсе: Пири или Кук.

В 1926 г. норвежский путешественник Руаль Амундсен попытался достичь Северного полюса на самолете. Полет был неудачным – пришлось совершить вынужденную посадку на дрейфующий лед. Невероятных трудов и терпения стоило экипажу самолета снова подняться в воздух. 24 дня провели люди на льду, но в итоге Амундсен, которого уже считали погибшим, вместе со спутниками вернулся на Шпицберген.

Первым пролетел на самолете над полюсом американец Ричард Бэрд. Но Амундсен тоже попал в число первооткрывателей – он пролетел над ним в том же 1926 г. на дирижабле «Норвегия».

Через 11 лет после Амундсена на лед Северного полюса впервые приземлился самолет Михаила Водопьянова с первыми зимовщиками-учеными во главе с Иваном Папаниным. И это было настоящее покорение полюса: наконец-то пришли не рекордсмены, а ученые.

Подвиг папанинцев повторил в 1950 г. коллектив дрейфующей станции «Северный полюс – 2» под руководством Михаила Сомова. А затем экспедиции дрейфующих научно-исследовательских станций «СП» стали уже ежегодными.

Японский исследователь и альпинист Наоми Уемура стал первым человеком, достигшим Северного полюса в одиночку: он совершил переход через льды океана и достиг полюса 1 мая 1978 г. Смельчак прошел 725 км. Шел он со средней скоростью 13 км в день на санях «Аврора» с упряжкой из 17 лаек.

Доктор Жан-Луи-Этьен из Франции достиг Северного полюса в одиночку и без собак (11 мая 1986 г.) за 63 дня. В мае 1977 г. полюсное безмолвие нарушил атомный ледокол «Арктика». В мае 1977 г. семь лыжников во главе с Дмитрием Шпаро достигли полюса, стартовав с острова Генриетты (к северу от Северной земли).

20 апреля 1987 г. Фукаши Казами, (из Токио) достиг Северного полюса за 44 дня, стартовав 8 марта с острова Уорд Хант Айсленд (Северная Канада) на мотоцикле с объемом двигателя 250 м^3. И этот рекорд, конечно, не последний.

Фритьоф Нансен (1861–1930)

С детства Фритьоф Нансен пристрастился к лыжам. Он совершал длительные походы в самые недоступные горные места Скандинавии.

Получив степень доктора зоологии, будущий исследователь Арктики не стал кабинетным ученым. В 1888 г. он первым в мире пересек южную часть Гренландии на лыжах.

Изучив течения Северного Ледовитого океана, Нансен пришел к заключению, что они направлены от берегов Сибири к полюсу. В 1893 г. на судне «Фрам» он проплыл севернее Новосибирских островов и начал дрейф к полюсу. На судне велись метеорологические наблюдения, изучалось магнитное поле Земли. Чтобы «Фрам» выдержал давление льда, дно корабля сделали округлым.

«Фрам» дрейфовал очень медленно, и в марте 1895 г. Нансен решил вместе с Юхансеном отправиться к полюсу на санях. Поход оказался крайне трудным. Через 4 месяца спутники были вынуждены повернуть на юг. Соорудив из камней, земли и меха хижину, они зазимовали на Земле Франца-Иосифа. Весной они встретили английскую экспедицию, которая и доставила их на родину.

Руаль Амундсен (1872–1928)

Прославленный норвежский путешественник Руаль Амундсен в детстве часто болел и был слабее своих ровесников. Но характер у него был решительный и упрямый. Руаль поставил себе цель стать, как отец, капитаном и настойчиво тренировался, готовясь к преодолению трудностей. Он даже зимой обливался холодной водой, изнурял себя физическими упражнениями. В 18 лет Руаль отправился в море: плавал сначала матросом, а затем – штурманом. В 1897 г. принял участие в бельгийской экспедиции в Антарктиду.

В 1903–1906 гг. Амундсен на небольшой промысловой шхуне «Йоа» впервые прошел (с зимовками) проливами Канадского арктического архипелага с востока на запад – от Гренландии к Аляске. Это была его первая самостоятельная полярная экспедиция. А в 1910 г. Амундсен отправился в Арктику, чтобы повторить дрейф Ф. Нансена, но в пути получил известие, что Роберт Пири уже достиг Северного полюса, и неожиданно для всех взял курс на Антарктиду.

Высадившись в Китовой бухте, Амундсен на собаках двинулся к Южному полюсу и дошел до него на месяц раньше англичанина Роберта Скотта.

Поход Амундсена был исключительно хорошо организован. Маршрут был продуман до мельчайших деталей. Путь туда и обратно занял 99 дней.

А потом Амундсен предпринял плавание на корабле «Мод» через Северный Ледовитый океан с запада на восток. Это было в 1918–1920 гг. Дважды судно зимовало у берегов Сибири.

Не отказался Амундсен от своей мечты побывать и на Северном полюсе. В 1926 г. он вместе с американцем Л. Элсуортом и итальянцем У. Нобиле совершил на дирижабле «Норвегия» первый перелет через Северный полюс. Таким образом, Амундсен стал первым человеком, побывавшим на обоих полюсах.

В 1928 г. У. Нобиле организовал экспедицию в Арктику, но она закончилась трагически. Обледеневший дирижабль ударился гондолой об лед. Часть экипажа от удара была выброшена на льдину, а другая – улетела на дирижабле дальше. Судьба тех, кто улетел, до сих пор неизвестна, а участников экспедиции, оказавшихся на льдине, удалось спасти, в том числе и самого Нобиле. Главную роль в спасении сыграли советские моряки и летчики.

Амундсен, узнав о трагедии, тоже вылетел на поиски Нобиле, но погиб во льдах со всем своим экипажем.

Имя Амундсена стало символом отважного и благородного человека, для которого не существовало непреодолимых препятствий.

Георгий Яковлевич Седов (1877–1914)

Будущий исследователь Арктики родился на берегу Азовского моря в семье простого рыбака. Георгий Седов закончил мореходное училище и сначала плавал капитаном на небольших судах по Черному морю.

В 1902–1903 гг. Г. Я. Седов отправляется в экспедицию для изучения Новой Земли. Позднее участвует в изучении Каспийского моря, а затем снова возвращается на Новую Землю.

27 августа 1912 г. на судне «Св. Фока» он отправился из Архангельска к Северному полюсу. Но Баренцево море было сковано непроходимыми льдами, и экспедиции пришлось зазимовать у берегов Новой Земли. Лишь в сентябре 1913 г. корабль освободился из ледового плена и взял курс на Землю Франца-Иосифа. Однако непроходимые ледяные торосы опять заставили встать на зимовку. В марте Седов в сопровождении матросов отправился к Северному полюсу на собачьих упряжках.

Путь оказался очень трудным. В последние дни похода больной Седов уже не мог идти: лежал в спальном мешке, привязанном к нартам, и часто терял сознание. Приходя в себя, он брал компас, сверял курс движения и постоянно повторял: «Только вперед…»

Скончался он 5 марта 1914 г. и был похоронен на мысе Аук близ острова Рудольфа.

Владимир Александрович Русанов (1875–1913?)

В том же 1912 г., когда экспедиция Георгия Седова вышла к полюсу из Архангельска, судно «Геркулес» отправилось в свой трагический рейс со Шпицбергена. Начальником экспедиции был назначен геолог Владимир Русанов.

Он родился в Орле. В гимназии увлекся революционными идеями, попал из-за них в тюрьму, а потом и в ссылку. С большим трудом ему удалось получить разрешение покинуть Россию, чтобы продолжить образование.

Русанов учился в Париже, в университете Сорбонна, но каждое лето совершал исследовательские поездки на Новую Землю. В 1912 г. Русанову поручили возглавить правительственную экспедицию на Шпицберген. Около тысячи километров было пройдено по берегам фьордов и по ледникам. А потом «Геркулес» отправился на восток Северным морским путем.

Нам известно лишь, что «Геркулес» дошел до Новой Земли, а вот дальше след его потерялся.

274 дня на дрейфующей льдине

Вопрос о создании в районе Северного полюса дрейфующей станции обсуждался в течение многих лет. В 1937 г. решено было отправить экспедицию под советским флагом. Возглавил ее известный полярный исследователь и математик Отто Юльевич Шмидт, а начальником дрейфующей группы назначили Ивана Дмитриевича Папанина. В состав экспедиции вошли также магнитолог Е. К. Федоров, радист Э. Т. Кренкель и «челюскинец»-океанолог П. П. Ширшов.

21 мая 1937 г. четыре тяжелых самолета АНТ-24 привезли людей и снаряжение для экспедиции в районе Северного полюса. В недоступной точке полюса 43 человека прожили 16 дней.

6 июня самолеты улетели, а 4 зимовщика и собака Веселая остались среди мертвой тишины бескрайней и безжизненной полярной пустыни.

Метеонаблюдения и астрономические исследования зимовщики продолжали вести до последнего дня. Дрейф льдов оказался неожиданным и быстрым – течение стремительно уносило папанинцев в Гренландское море. 8 февраля они увидели заснеженные горы Гренландии, а через четыре дня на горизонте сверкнул луч прожектора ледокольного парохода «Таймыр», спешившего на помощь. Следом шел ледокол «Ермак».

Результаты исследований радовали: была открыта глубоководная впадина Полярного бассейна (прежде он считался мелководным), в районе полюса были обнаружены теплые воды Гольфстрима.

Челюскинцы

В начале 30-х гг. XX в. началось планомерное освоение Арктики. Одна за другой отправлялись экспедиции в высокие широты, на островах строились полярные станции.

Одно из важнейших событий того времени вошло в историю под названием «челюскинской эпопеи».

Чтобы путь вдоль северных берегов Сибири сделать регулярным, было решено пройти там на обычном судне, не приспособленном к движению во льдах.

Для этой цели выбрали пароход «Челюскин», названный так в честь отважного мореплавателя Семена Челюскина.

Для сопровождения парохода был выделен ледокол «Красин».

Начальником экспедиции был назначен полярник и математик О. Ю. Шмидт, капитаном – В. И. Воронин. Экипаж корабля состоял из 111 человек. 26 июля 1933 г. «Челюскин» покинул порт Ленинграда, взяв курс на Владивосток.

Первая встреча со льдами произошла в Карском море, но с помощью «Красина» корабль продолжал двигаться дальше.

А 18 сентября «Челюскин» был намертво зажат льдами. Начался медленный дрейф. Наступил январь 1934 года. Близилась к концу полярная ночь. 13 февраля началось сильнейшее сжатие льдов, противостоять которому было уже невозможно.

Казалось, корабль был обречен. Но люди начали героическую работу по срочной разгрузке тонущего судна прямо на лед. Только один человек не успел покинуть пароход, погрузившийся в пучину…

Вся страна была встревожена сообщением о гибели «Челюскина» и о том, что на арктическом льду оказались более ста человек. Правительство срочно организовало операцию по их спасению. Были мобилизованы ледоколы, самолеты, дирижабли, аэросани и собачьи упряжки.

5 марта на льдину сел первый самолет: летчик А. В. Ляпидевский переправил на берег женщин и детей. Но долгое время этот полет оставался единственным: мешала нелетная погода. Только через месяц возобновились полеты. Отважная работа семи летчиков по спасению «челюскинцев» была отмечена потом высшей наградой страны – Звездой Героя Советского Союза.

Роберт Скотт (1868–1912)

«Дерзать, искать, найти и не сдаваться!» – эта строчка из стихотворения английского поэта Альфреда Теннисона высечена на высоком кресте из австралийского эвкалипта, установленном на побережье Антарктиды в память о пяти англичанах, погибших в марте 1912 г. на обратном пути с Южного полюса. Возглавлял экспедицию капитан морского флота Роберт Фолкон Скотт.

Р. Скотт родился в семье потомственных военных моряков. С ранних лет мальчика готовили к службе во флоте. Став офицером, Скотт проявил большой интерес и к науке.

Когда британское правительство и Королевское географическое общество приняли решение организовать английскую научную экспедицию в Антарктику, руководителем ее предложили стать Роберту Скотту.

В январе 1902 г. на специально построенном судне «Дискавери» экипаж подошел к берегам ледяного материка, где им пришлось зазимовать. Впервые в Антарктиде люди знакомились с местностью из корзины воздушного шара. Антарктической весной зимовщики ходили в тренировочные походы.

Вторую зимовку посвятили продолжению научных исследований, которые через несколько лет были изданы в 12 томах. Но Скотт не оставлял мечты дойти до Южного полюса.

В июне 1911 г. новая экспедиция Р. Скотта отправилась на юг на судне «Терра нова» («Новая земля»). Участники экспедиции достигли Южного полюса 5 января, но испытали жестокое разочарование: посреди ледяной равнины стояла палатка с норвежским флагом и приветствием «Добро пожаловать!». Р. Амундсен побывал на Южном полюсе на 33 дня раньше англичан.

Это было сильнейшим ударом для отважных покорителей Антарктиды, которым предстоял еще и обратный путь. Им не удалось быстро найти резервный склад с продовольствием и топливом, и все пятеро погибли от холода и стужи, так и не узнав, что до склада оставалось всего 11 миль.

Амундсен откликнулся на известие о гибели Скотта так: «Я пожертвовал бы славой, решительно всем, чтобы вернуть его к жизни. Мой триумф омрачен мыслью о его трагедии. Она преследует меня».

В земных глубинах

Как ищут руды

Поисковое дело – трудная наука. В геологической разведке сейчас используются новые методы: геологические, геофизические и даже космические. Но в силе остаются и старые приемы. Геолог должен много ходить. Ему надо осмотреть все доступные выходы пород на поверхность. А для этого приходится взбираться по склонам гор, продираться сквозь дремучие леса, а иногда и сплавляться по рекам на плотах. И надо все время внимательно смотреть вокруг.

Найдя что-то интересное, геолог проводит шлиховую съемку: промывку на лотке рыхлых отложений долины. После смыва легких частиц остается тяжелый осадок (шлих), а в нем – рудные минералы. Шлих высушивается и аккуратно заворачивается в пакетик из бумаги.

По тому, много или мало того или иного элемента в породах, определяют вероятные расстояния до основного рудного тела: чем ближе к нему, тем выше содержание рудных элементов в породах. Дальше всего от жилы «улетают» очень подвижные пары ртути.

Ртутный ореол – первый признак наличия рудного тепла. Ближе к руде обнаруживается серебро, свинец, цинк, медь и, наконец, олово. Это – обычный набор металлов в полиметаллическом месторождении.

Сейчас геологи широко используют различные геофизические методы: например, магнитные исследования могут указать на присутствие железной руды. Так, Курская магнитная аномалия была открыта по отклонению стрелки компаса. Обнаруживать руды помогает изучение электрической проводимости толщи горных пород и сейсмические исследования, т. е. измерения скорости прохождения через породы волн, вызванных сильным ударом (при землетрясениях) или специально произведенным взрывом.

В огне рожденные породы

Из расплавов, извергающихся из кратеров вулканов, образуются магматические породы. В Англии их называют «огненными породами», у нас – магматическими, или изверженными. Еще в конце XVIII в. немецкий ученый А. Вернер ошибочно считал граниты и базальты осадочными породами. Но теперь ни у кого нет сомнений в том, что эти породы рождены в недрах Земли из расплавов магмы.

Магматические породы разделяют на вулканические и плутонические. Первые образуются на поверхности Земли при затвердевании продуктов извержения вулканов (лавы, пепла), вторые – при кристаллизации магмы на глубине.

По составу породы подразделяются в зависимости от процентного содержания в них кремнезема. Чем больше кремнезема, тем кислее и светлее порода. Самые бедные породы имеют окраску от темно-зеленых до почти черных. В них много железа и магния, из них слагается глубинная оболочка Земли. В этих породах находят месторождения платины, алмазов, никеля, меди, хрома и других полезных ископаемых.

Главная вулканическая порода – плотный темный базальт – почти лишен кремнезема. Очень широко распространенный на земной поверхности, он образует нижнюю часть земной коры. Именно с базальтовых излияний началось формирование литосферы Земли.

Андезит – зеленовато-серая плотная порода, характерная для вулканических островов. Дацит – еще более светлая и кислая порода.

Рудные месторождения золота и серебра, меди и молибдена, свинца и цинка связаны с кислыми породами, к которым принадлежат граниты, порфиры, липариты и другие вулканические породы. В них кремнезема больше всего.

Большая часть древних кристаллических щитов сложена из гранитов, отчего верхняя часть земной коры получила название гранитного слоя Земли. С гранитами связаны рудные месторождения олова и вольфрама, редких элементов бериллия, лития, тантала.

Что такое метаморфизм

Бо́льшую часть земной коры, в основном ее глубины и мантию, слагают метаморфические (измененные) породы. Изменение (метаморфизм) происходит в породах там, где с течением времени меняются условия: повышаются температура и давление, породы подвергаются воздействию различных растворов или проникающих через поры газов.

Происходит все это потому, что породы, погружаясь по разломам на глубину, попадают в обстановку совсем иную, чем та, в которой они образовались. Они оказываются в области высоких температур и давлений. Вот и происходят превращения. Например известняк, образованный на дне океана и отлежавшийся потом без особых перемен миллионы лет на суше, погрузившись на глубину, перекристаллизовывается. При этом основной его состав не меняется, просто из кристаллов изгоняется примесь углистого вещества. В результате плотный серый известняк преобразуется в белоснежный мрамор, искрящийся гранями кристаллов.

Сложные превращения происходят в песчанике, состоящем из различных минералов, каждый из которых испытывает свои преобразования. Из одних получается слюда, из других – каолин, из третьих – что-то еще. А в целом из песчаника образуются сланцы.

При более глубоком погружении происходит рост новых кристаллов.

Если породы погружаются еще глубже, начинается их плавление. Тогда из глинистых сланцев и песчаников возникают граниты.

Соль земли

Каждый металл, соединяясь с кислотой, образует соль. Но только одну из множества солей мы так и называем – просто солью. Это натриевая соль хлорной кислоты. Минерал галит чаще всего представляет собой кристалл кубической формы. Это каменная соль. С незапамятных времен она прочно вошла в обиход человека.

Соль служила предметом обмена и торговли, была причиной кровопролитных войн, народных волнений и бунтов.

Несколько тысячелетий назад в странах Востока торговцев солью облагали пошлинами и налогами. Почти во всех странах Западной Европы и на Руси в первой половине XVII в. были введены налоги на соль.

Соль необходима человеку. Она регулирует работу сердца и мышц, содержится в желудочном соке, в желчи, входит в состав крови. Всего в нашем организме находится до 200 г соли.

Немало соли растворено в Мировом океане. Специалисты подсчитали, что, если бы вдруг вода всех морей и океанов испарилась, соли, содержащейся в осадке, было бы достаточно для сооружения стены толщиной в метр и высотой 280 м, которая опоясала бы по экватору всю Землю.

Железная руда и марганец

Слово «железо» произошло от санскритского слова «джальжа» (металл, руда). Люди впервые овладели железом за 4–5 тысячелетий до н. э.: они находили железные метеориты и делали из них украшения, орудия труда и охоты. На некоторых древних языках железо именуется «небесным камнем». И это справедливо, потому что первое железо, с которым познакомились люди, было железом метеорита.

В мире разведано около 800 млрд тонн железных руд – этих запасов хватит человечеству примерно на 400 лет.

У железной руды есть постоянный спутник – марганец. Только на дне Тихого океана оказалось 1500 млрд тонн железо-марганцевых конкреций. Их разработка – дело будущего. Месторождения марганцевых руд образуются также в прибрежных частях морских бассейнов.

Марганец в минерале пиролюзите обнаружил в 1774 г. шведский химик, аптекарь Карл Шееле – тот самый, что открыл кислород, хлор, вольфрам и молибден.

В чистом виде марганец в природе не встречается. В рудах он присутствует в соединении с кислородом и углеродом. Например, в силикате марганца родоните. Этим красивым камнем малиновой или розовой окраски отделаны колонны станции «Маяковская» в московском метро. Фиолетово-сиреневый поделочный камень чароит своей необычной окраской тоже обязан присутствию марганца.

Вездесущий и многоликий кварц

Ни одно минеральное семейство не служит человеку так долго и в таких разных областях его деятельности, как минералы кремнезема. Кварц, или кремнезем, т. е. двуокись кремния, – один из наиболее распространенных в земной коре минералов. Достаточно сказать, что из кварца состоит песок, которого повсюду очень много.

Кварц очень прочен: чтобы раздавить кубик кварца объемом 1 см^3, нужен груз весом в несколько тонн.

Кварц прославили некоторые его разновидности. Например, горный хрусталь. Этот прозрачный бесцветный минерал тоже кварц, но только вырастает он на месторождениях серы.

Очень красив голубоватый кварц, окраска которого связана с присутствием в нем мельчайших примесей. Разнообразно окрашенные кварцы мы знаем как поделочные камни, применяемые в ювелирном деле: фиолетовый кварц – аметист, дымчатый – раухтопаз, золотистый – цитрин. Встречается кварц и в таком виде, когда кристаллы можно увидеть лишь под микроскопом. Они имеют вид мельчайших волокон, ориентированных перпендикулярно поверхности. Такие разновидности кварца называются халцедоном. Его волокна могут быть окрашены в разные цвета: кварциты – в бледно-голубые, сердолик – в розовато-коричневый. Полупрозрачный халцедон с четкой полосчатостью, называется агатом.

Песок и глина

Мы хорошо отличаем почву песчаную – легкую, сухую, сыпучую – от глинистой – вязкой, насыщенной водой после дождя, и твердой, окаменевшей в сухую погоду. И песок и глина – горные породы. Только совсем разные.

Песка на Земле очень много. Достаточно представить себе песчаные пустыни, где пески (барханы) тянутся иногда на десятки и сотни километров.

Песок – это рыхлая порода, состоящая из минеральных частиц размером от 2 мм до 0,05 мм. Цвет у него бывает различным – черным, зеленоватым, красноватым, но желтый и белый песок встречается чаще всего. Это зависит от того, из какой породы он образовался. Песок представляет собой продукт разрушения твердых вулканических пород. Чаще всего песок образуется из кварца.

Обычно больше всего в песке кварца. Благодаря его присутствию песок незаменим в стекольном производстве. Миллионы тонн песка используют в литейном деле при выплавке металла.

Глина – тоже очень широко применяемый строительный материал. Кирпичи делают из глины. Кроме того, из разных сортов глины получают фарфор, фаянс, огнеупорные материалы.

В отличие от песка, глина – осадочная порода. Она, как и песок, образуется в результате выветривания различных горных пород, но осаждается на дне морей и озер. Под давлением толщи морской воды глина превращается в глинистый сланец. У него уже другие свойства. Сланец совсем не размокает в воде и легко раскалывается на тонкие пластинки. Из такого сланца делают грифельные доски.

Загадочный опал

Растворенный в воде кварц образует своеобразный камень, который называют опалом. В древности верили, что благородный опал может помочь человеку стать невидимым. Опал бывает прозрачным, как стекло, черным, как уголь, сверкающим и блестящим, как алмаз, и матовым, как смола. Тот опал, который называют благородным, обладает свойством радужного сверкания – игры цветов, меняющихся с каждым поворотом камня. Выделяют еще огненные опалы, в которых в качестве примесей присутствуют железо, марганец, никель, графит.

Причину игры цветов благородного опала установили с помощью электронного микроскопа. Под увеличением в тысячу раз определили, что опал состоит из мельчайших сферических частиц, разделенных пустотами. Свет отражается и рассеивается от правильно расположенных сфер и пустот между ними. Размеры сфер и пустот разные, от этого и зависит цвет опала.

Самым ценным считается черный благородный опал. Это – «король» драгоценных камней. Отраженный свет играет на бархатно-черном, темно-фиолетовом, темно-синем или темно-буром фоне. Особенно редки опалы с малиновым отсветом на черном фоне. Каждый образец оригинален и красив по-своему. Такие опалы встречаются исключительно редко. Главный поставщик опала на мировом рынке – Австралия.

Третий «кит» земной коры

Какой химический элемент самый распространенный на Земле? Конечно, кислород – ведь им окислены все металлы. На втором месте – кремний, образующий значительную часть земной коры. А на третьем месте (сто лет назад в это еще не верилось) – металл, из которого делают самолеты и ложки, космические корабли и фольгу для шоколада. Это алюминий – самый распространенный в природе металл. Среднее содержание алюминия в земной коре составляет 8 %. Вместе с кислородом и кремнием это один из «трех китов», составляющих земную кору. Алюминий содержится в нефелине, алуните и во многих других минералах. Но извлечь алюминий из породы – труднейшая задача: нелегко отделить алюминий от тех элементов, с которыми он соединен, особенно от кислорода. В качестве алюминиевого сырья предпочитают использовать боксит. Это главная руда, которая содержит алюминий.

Долгое время этот серебристый металл, который, кстати, иной раз путали с серебром, принадлежал к числу драгоценных. И лишь в 1886 г. был найден способ его массового получения с помощью расплава минерала криолита и электричества. Тогда из драгоценного редкого металла алюминий мгновенно превратился в незаменимый технический материал – легкий, устойчивый, прочный (особенно в сплавах с магнием, цинком, кремнием).

Он словно специально был открыт для эры освоения человечеством воздушного пространства: самолеты могли быть сделаны только из легкого алюминия. Более половины получаемого алюминия используется в авиационной промышленности.

Впрочем, не всегда нужен только чистый алюминий. Окисленный алюминий – это очень прочный камень корунд. Окрашенный в синий цвет корунд называют сапфиром, в красный – рубином. Эти камни получают сейчас и искусственным путем.

Золото, платина, серебро

Два самых драгоценных, самых благородный металла – золото и платина. Они представляют большую ценность даже в очень малых количествах. Поэтому масса золота или платины измеряется особыми мерами. Конечно, можно измерять ее и в тоннах, и в килограммах, но чаще применяется мера карат, равная двум десятым грамма.

Очень важная единица – проба. Она применяется только по отношению к серебру, золоту и платине и показывает степень содержания чистого металла в том или ином изделии из них. Например, если на кольце выгравировано «590», это значит, что чуть более половины массы кольца составляет чистое золото, остальное – примеси. Но это очень высокая проба.

Золото высших проб оказалось незаменимым в электронике, в ответственных деталях ракет, реактивных двигателей, атомных реакторов, сверхзвуковых самолетов. В космосе тончайший слой золота (одна шестисоттысячная сантиметра) защищает космонавтов от тепловой радиации. Поэтому доставившие первых космонавтов на Луну капсулы были позолоченными.

На все эти цели идет не так уж много золота. Да его ведь и в природе немного. За всю историю человечества добыто всего 100000 тонн золота.

Платина встречается реже золота и добывать ее труднее. Поэтому и стоит она дороже.

Третий из самых дорогих металлов (из числа «благородных») – серебро. Более 50 минералов содержат серебро, но встречаются все они довольно редко. Еще реже встречаются находки самородного серебра, часто в сочетании с другими, тоже ценными металлами (свинцом, цинком, медью).

Наряду с золотом, серебро служит для чеканки денег, для производства посуды, украшений; из-за высокой электропроводности его применяют в радиотехнике. Светочувствительный слой любой фотопленки тоже содержит серебро. В небольших дозах серебро присутствует в любом живом организме: в оболочке глаза, в крови, в некоторых же́лезах. Так же как и золото, серебро рассеяно повсюду, но в очень и очень малых количествах.

Добывают серебро из руды, в которой собственно серебра содержится от 45 до 350 граммов на каждую тонну. Самые большие месторождения образуют Великий Серебряный пояс Северной и Южной Америки, протянувшийся на 4 тыс. км. Добывают серебро в Австралии, в Норвегии. В России серебро добывают на Урале, на Алтае, в Забайкалье и на Дальнем Востоке.

В поисках золота

Пожалуй, нет другого металла, который бы так много значил для людей, как золото. Оно очень редко встречается, но все его знают, постоянно о нем слышат и относятся к нему с почтением. В истории человечества золото всегда было непременным символом богатства, власти, силы, могущества.

Золото относится к разряду благородных металлов, оно не поддается химическому воздействию, не окисляется, его не разъедают кислоты и щелочи. Со временем оно не тускнеет и сохраняет яркий блеск.

Уже первобытный человек выделял золото среди камней. Тяжелые блестящие зерна и самородки красивого желтого цвета резко отличались от окружающих серых камней. Из золота пытались делать оружие – кинжалы, наконечники копий. Но скоро поняли, что лучше делать из золота украшения. Древнейшие находки золотых изделий в Египте относятся к пятому тысячелетию до н. э.

С незапамятных времен применяют шлиховый метод поиска золота. Песок или другую рыхлую породу промывают в специальном деревянном лотке. Через сливы широкого лотка быстро уносятся с водой глинистая муть и легкие светлые минералы. А тяжелые минералы с металлами (железом, титаном, цирконием) остаются на дне лотка. И иногда на темном фоне этого осадка вспыхивают золотые искорки золота. Таким шлиховым методом были открыты россыпи Урала, Сибири, Колымы, Чукотки.

Самородное золото добывается теми же способами, что и другие металлы. Глубокая яма, называемая шахтой, прорывается в глубь земли к залежам золота. Затем руда взрывается, грузится на тележки, подвозится к стволу шахты и поднимается на поверхность.

Медь и бронза

Этот металл встречается в природе в самородном виде чаще, чем золото, серебро и железо. Однажды нашли самородок, который весил 420 тонн. Сплав меди с оловом (бронзу) получили впервые за 3000 лет до н. э. на Ближнем Востоке. Бронза привлекала людей прочностью и хорошей ковкостью, что делало ее пригодной для изготовления орудий труда и охоты, посуды, украшений.

Сейчас известно более 170 минералов, содержащих медь, но из них только 14–15 имеют промышленное значение. Это халькопирит (он же медный колчедан), малахит и др. Встречается и самородная медь. В медных рудах в качестве примесей часто встречаются молибден, никель, свинец, кобальт, реже – золото, серебро. Богаты медью Казахстан, США, Чили, Канада, африканские страны Заир, Замбия, Южно-Африканская республика.

Большая часть добываемой меди используется в электротехнике, потому что медь обладает высокой электропроводностью, уступая в этом только серебру, которое, конечно, намного дороже. Миллионы километров проводов опутали земной шар, и большинство из них медные. Медь нужна для производства двигателей, телевизоров, телефонных аппаратов, различных электроприборов, автомобилей, электровозов, холодильников и даже музыкальных инструментов. Ее используют в химической промышленности для борьбы с вредителями садов и огородов, для подкормки растений и животных. Всюду нужна медь.

По объему мирового производства и потребления медь занимает третье место после железа и алюминия.

Оловянный камень касситерит

Из белой жести – железа, покрытого тонким слоем олова, – сделаны консервные банки. Олово – легкоплавкий, мягкий, блестящий металл. Олово химически устойчиво и безвредно, а железо оно делает устойчивым к окислению. До половины добываемого олова идет на производство белой жести.

Огромным спросом пользуется олово и в качестве добавки к сплавам различных металлов. Например, с бронзой – сплавом олова с медью, – в жизни человечества связана целая эпоха («бронзовый век»). Сплавы олова с сурьмой и другими металлами применяются при производстве подшипников. Используется олово и в электротехнике.

А вот геологам не так часто удается найти его в природе. Оловянный камень – это тяжелый коричневый минерал касситерит.

Древние римляне называли олово «белым свинцом» (в отличие от «черного», т. е. собственно свинца). Захватив Британские острова, римляне наладили там получение олова.

Малаккский оловоносный пояс протянулся по территории Китая через Бирму и Таиланд в Малайзию и Индонезию. Очень много касситерита в Боливии.

В России касситерит разрабатывают на Дальнем Востоке и на Чукотке. Рядом с оловом часто находят серебро, свинец, цинк. И такие месторождения называют полиметаллическими («поли» означает много).

Минерал, давший название городу

Апатит – удивительный минерал, имеющий неопределенную окраску, делающую его похожим то на один минерал, то на другой. Поэтому и означает по-гречески – «обманчивый».

А ценен он потому, что является сырьем для производства фосфорных удобрений, совершенно необходимых в сельском хозяйстве. Открытое А. Е. Ферсманом месторождение апатитов на Кольском полуострове оказалось крупнейшим в мире. По имени минерала назван город в Хибинах – Апатиты. И в этом городе есть улица академика Ферсмана, крупнейшего российского геолога-геохимика, открывшего за свою жизнь немало минералов.

Не только апатиты служат сырьем для производства фосфорных удобрений. Фосфатным веществом насыщены многие горные породы, объединенные под общим названием фосфориты. Апатит среди них наиболее ценный, потому что содержит фтор, хлор, углекислоту. Все эти вещества нужны почве, а апатит почти не требует специальной переработки.

Фосфориты встречаются в Казахстане (в горах Каратау), в Китае, США и в других странах.

В последние годы океанологи, исследовавшие дно Мирового океана, обнаружили там громадные залежи фосфоритовых конкреций. Человечество надолго будет обеспечено удобрениями. Нужно только разработать способ поднятия этого ценного сырья с больших океанских глубин.

Люди и камни

Все горные породы состоят из отдельных минералов. У каждого из них особенные свойства, свое имя, свой химический состав и облик.

Поистине безгранично царство минералов. Известно более трех тысяч минералов и их видов. Многие минералы идут на отделку общественных зданий. Малахитом – красивым зеленым камнем – облицованы внутренние колонны Исаакиевского собора. Им отделан Малахитовый зал Эрмитажа. Розовым родонитом облицована станция метро «Маяковская» в Москве: он удачно сочетается с темно-серым мрамором и сверкающими арками из нержавеющей стали.

Многие минералы создают искусственно. Например изумруд, рубин, алмазы. Рубиновые звезды Кремля созданы по разработкам ученых, искусственные изумруды получают при высоких температурах и давлениях. Алмазы в большом количестве производятся для технических целей. Но природные камни ценятся значительно больше.

Культура камня пришла с Востока, прежде всего из Индии – родины драгоценных камней: рубина, сапфира, алмаза. Там были написаны и первые специальные книги о драгоценных и полудрагоценных камнях. А в Китае издревле был культ нефрита – удивительного камня обычно зеленого цвета, твердого и в то же время вязкого, поддающегося резцу ваятеля. Скульптурные изображения Будды, разнообразных животных, сосуды и вазы со сложным орнаментом находятся в Сингапурском музее нефрита. У царя Соломона был кубок из огромного кристалла изумруда. До сих пор он хранится в Соборе Св. Лаврентия в Генуе, в Италии. Камням приписывали чудодейственные свойства и власть над людьми. Красные камни (рубины) – это камни сильных страстей, любви, гнева, крови; синие (сапфир, лазурит) – камни успокоения.

Всему миру известны скульптуры и храмы Древней Греции, сотворенные из белого мрамора. Грандиозный Парфенон (храм богини Афины), величественный, но вместе с тем и легкий благодаря строгим пропорциям, построен из мрамора. Великие творения Микеланджело и других скульпторов Возрождения – тоже из мрамора.

Магический янтарь

Сосны, растущие на песчаных дюнах на берегу моря, как и все сосны, выделяют смолу – густое, вязкое вещество золотистого цвета. За миллионы лет ее накапливается очень много. Погребенная под осадочными породами или под водой смола превращается в камень. Его называют янтарем (от литовского слова «гинтарас»).

Янтарь – это хрупкий, прозрачный камень разных оттенков: от светло-желтого до бурого. Из него делают ювелирные украшения, а также электрические изоляторы. Греки называли янтарь «электроном». Отсюда и произошло слово «электричество».

Древние греки и римляне считали, что янтарь обладает магической силой, защищает от колдовства и болезней. Таинственной казалась способность янтаря рождать электрический заряд: если потереть его тканью, он обретает способность притягивать легкие предметы, например кусочки бумаги.

Когда янтарь еще был смолой, к нему часто прилипали различные насекомые. Они так и остались внутри него. В прозрачном янтаре можно увидеть замурованных муравьев, мух, комаров. Эти включения придают янтарю особую прелесть.

Крупнейшее в мире местонахождение янтаря находится на побережье Балтийского и Северного морей. Поселок, где добывают янтарь, называется Янтарным, а в городе Калининграде есть комбинат по переработке янтаря.

Мир кристаллов

Мы живем среди кристаллов и широко используем их в нашей повседневной жизни. Земная кора на 95 % состоит из кристаллов. Их добывают из земных недр, исследуют в лабораториях, обрабатывают на фабриках. Лед и снег, глина и песок, мрамор и гранит, сапфир и бриллиант, соль и сахар – все это кристаллы. Впервые люди увидели кристаллы в минералах. Возможно, первым был кристалл льда, родившийся из воды.

Наука, занимающаяся изучением строения, формы, физических и химических свойств кристаллов, долгое время была составной частью минералогии. Все основные законы кристаллографии были открыты на минералах. Кристалл – наиболее совершенный элемент неживой природы. Кристаллы красивы и разнообразны. Их форма вызывает у нас восхищение, мы удивляемся их совершенству. Секрет красоты – в симметрии кристаллов. В переводе с греческого «симметрия» означает однородность, соразмерность, пропорциональность, гармонию.

Законам симметрии подчинено и внутреннее строение кристаллов. С помощью лучей, открытых в 1895 г. В. Рентгеном и названных его именем, удалось доказать существование атомов внутри кристаллического тела и определить их пространственное расположение.

Люди убедились, что все кристаллы построены из атомов, ионов и молекул, располагающихся в строго математическом порядке. Они образуют кристаллическую решетку. Каждому атому отведено место в определенном узле решетки. Но эта закономерность нередко нарушается. Атомы перемещаются между узлами кристаллической решетки.

Одно из замечательнейших свойств кристаллов – анизотропия, т. е. неоднородность в различных направлениях их кристаллических решеток. Например, пластинка слюды без труда расщепляется вдоль одного направления (вдоль) и невероятно трудно вдоль другого (поперек). Другое важное свойство кристаллов – их спаянность, иными словами, способность раскалываться по определенным направлениям. Так, если по кристаллу каменной соли ударить молотком, то он расколется на более мелкие кубики, которые, в свою очередь, можно раздробить на кубики меньшей величины. Углы между гранями, форма и площади граней у каждого кристалла свои, они удивительно постоянны.

Большинство из известных нам кристаллов имеют весьма солидный возраст, насчитывающий десятки, чаще сотни миллионов лет. Они бывают огромных размеров. Гигантские кристаллы кварца могут достигать роста человека. Кристаллы полевого шпата бывают размером с большую комнату. Природные кристаллы рождаются в недрах Земли и растут очень медленно. Искусственные кристаллы получаются гораздо быстрее.

Непобедимый алмаз

Кристаллы алмаза, ограненные и отшлифованные, становились драгоценными бриллиантами (в переводе с французского – блестящий).

Кристаллы-великаны среди алмазов встречаются довольно редко, и каждый из них хорошо известен.

Целую вереницу редкостных по величине и красоте камней дала Южная Африка. Куллинан – пожалуй, самый знаменитый алмаз – весит 605 г. Найденный в 1905 г. в районе города Претории, алмаз был подарен в 1907 г. английскому королю Эдуарду VII. При огранке его разрезали на 105 частей, из которых отшлифовали бриллианты разного веса. Самый крупный получил собственное имя – «Звезда Африки».

В реестр алмазных знаменитостей внесен и «Великий Могол» (279 каратов; 1 карат равен 200 мг). Он обнаружен в 1304 г. в Индии. После захвата Пенджаба англичанами в 1849 г. был похищен и позднее преподнесен в подарок английской королеве Виктории. В 1862 г. часть камня переогранили в плоский бриллиант (108,3 карата) и украсили им британскую корону.

В Алмазном фонде России хранится знаменитый алмаз «Орлов» массой 199,6 карат. Согласно легенде, «Орлов» был одним из двух алмазов, служивших глазами статуе индийского бога Брамы в храме Мадраса в Индии. В 1773 г. алмаз был куплен Г. Орловым в Амстердаме у армянского купца Лазарева за 400 000 рублей золотом, затем подарен Екатерине II, а та распорядилась укрепить его на скипетре русских царей.

Знаменитый алмаз «Шах» был привезен в Россию в 1829 г. персидским принцем в дар русскому царю в знак мира и в качестве «компенсации» за убийство в Тегеране русского посла А. С. Грибоедова, создателя комедии «Горе от ума».

Французский химик Лавуазье наглядно доказал, что алмаз состоит из углерода: он сжег драгоценный камень на глазах у изумленной публики, как обыкновенный древесный уголь.

Долгое время месторождения алмазов были известны только в Индии. Теперь их обнаружили в Южной Африке, которая дает 98 % их ежегодной мировой добычи. В городе Кимберли впервые нашли своеобразные алмазоносные трубки, уходящие далеко вглубь земли. По названию этого города их стали называть кимберлитами.

21 августа 1954 г. геолог Л. А. Попугаева обнаружила кимберлитовую трубку в Якутии и дала ей символичное название «Зарница». Почти через год Ю. И. Хабардин открыл кимберлитовую трубку «Мир». С тех пор в сибирской тайге найдены и другие кимберлитовые трубки. Самые знаменитые – «Мир», «Айхал», «Удачная».

Главная ценность этого камня не только в его красоте, но и в исключительной твердости. Алмаз в тысячи раз тверже, чем самые прочные граниты и базальты. Из алмазов делают резцы для твердых сплавов. При нагревании выше 1850 °C алмаз теряет свою твердость и превращается в хрупкий, мягкий графит: происходит перестройка атомов в кристаллической решетке.

Драгоценные зеленые изумруды

В древние времена драгоценные камни различались лишь по их цветам. Название рубин было дано всем камням красного цвета. Все зеленые камни назывались изумрудами. А все голубые – сапфирами.

Позже ученые установили, что ценность камня зависит не только от его цвета, блеска и редкости, но также от твердости.

Все самоцветные камни называют драгоценными. Но в действительности слово «драгоценный» можно использовать только по отношению к четырем особенно ценным камням – алмазу, рубину, изумруду и сапфиру. Остальные камни относятся к полудрагоценным.

Изумруд – один из самых мягких драгоценных камней. Это разновидность минерала берилла. В идеальном виде он имеет чистый зеленый цвет.

Существует много легенд об изумрудах. Одна из них гласит, что чаша, из которой пил Христос в последнюю вечерю, была вырезана из огромного изумруда. Считалось, что изумруд имеет лечебную силу – вылечивает эпилепсию. Согласно другой старой примете изумруд наделял своего хозяина даром предсказания будущего. Говорили, что, всматриваясь в зеленую глубину, вы можете увидеть вещи, которые произойдут с вами в будущем.

В древние времена все изумруды добывали в шахтах Египта. Эти шахты работают и по сей день. Но лучшие изумруды в наше время находят в шахтах около столицы Колумбии Боготы. Есть залежи изумрудов в России (на Урале) и в Австрии (в Альпах). Совсем недавно обнаружено богатое месторождение изумрудов в Южной Африке.

Происхождение каменного угля

Древние люди открыли способ получать уголь, сжигая дерево в кострах. Возможно, так же случайно набрели они и на «горящую воду» – нефть. И до сего времени эти два источника энергии остаются главными для человека.

Уголь – это чистый углерод. Нефть – соединение углерода и водорода без кислорода. Разные виды угля и нефти дают неодинаковое количество тепла; их теплотворная способность различна и зависит от происхождения.

Каменный уголь образуется из остатков растений в течение многих миллионов лет. Но не всегда обильная растительность приводит к залежам угля. Уголь образуется там, где скорость опускания земной коры равна скорости накопления отмирающих растений. Участки, погружающиеся быстрее, заливаются водой. В стоячих озерах и болотах органическое вещество гниет, превращается в конечном счете в сапропель (органический ил), который используется как удобрение.

И только совпадение темпа погружения земной коры со скоростью накопления отмирающих растений ведет к образованию угля. Остатки растений получают кислород, но из-за количества влаги ограниченно. Они перегнивают постепенно. Образуется сначала торф, который превращается сперва в бурый уголь, потом – в каменный уголь и, наконец, в антрацит – уголь самого высокого качества, почти целиком состоящий из углерода (до 98 %).

Между прочим, два процента «не углерода» в угле чрезвычайно ценны. Это различные микроминералы, которые делают уголь ценным сырьем для химической промышленности. Ведь все те микроэлементы, которые питали растение при жизни, остались в угле.

Торф – болотное топливо

Там, где из болот отводят воду, где их осушают, обнажаются залежи торфа – одной из разновидностей горючих полезных ископаемых. Его образование начинается еще до того, как появилось болото. На дне озера накапливаются остатки отмирающих растений и животных. Образуется черный ил, богатый соединениями углерода с водородом (углеводородами), из которых состоят и нефть, и уголь. Торф способен гореть именно потому, что в нем присутствуют углеводороды.

В болотах растения разлагаются почти без доступа кислорода. При этом накапливается большое количество углеводорода. Через несколько лет такого процесса образуется коричневая смешанная масса веточек, корней и листьев. Если из этой массы удалить воду (торф на три четверти состоит из воды), высушить и разрезать на брикеты, то получится неплохое топливо, на котором могут работать даже электростанции.

Торф – начальная стадия образования угля. С течением времени он превращается в бурый уголь. Более твердый чем торф, но все же достаточно мягкий, он крошится при перевозке на большие расстояния и используется в основном для бытовых целей.

При определенных химических изменениях из бурого образуется битумный уголь. Он легко горит и встречается на земле в больших количествах. В дальнейшем битум при благоприятных условиях постепенно превращается в каменный уголь, или антрацит. Это лучший сорт угля. Он горит почти без дыма, дает много тепла. О нем говорят – высококалорийный уголь. Торф менее калориен, но он намного дешевле каменного угля. И к тому же может использоваться не только в качестве топлива, но и как удобрение.

У нас в стране большие залежи торфа имеются в болотах Западной Сибири и на севере европейской России.

Приключения «черного золота»

Нефть и газ – горные породы, хотя одна из них жидкая, другая – газообразная. Вместе с торфом и углем горючие породы образуют особое семейство, получившее название каустобиолитов (от греч. «каустос» – горючий, «биос» – жизнь, «литос» – камень).

Все каустобиолиты содержат углерод, водород и кислород, но в разном соотношении. В угле углерод преобладает над водородом. В нефти их соотношение примерно равное. В угле кислорода больше, чем в нефти.

При поисках нефти геологи используют способность разных видов нефти светиться под воздействием ультрафиолетовых лучей. Легкие виды нефти светятся голубым светом, тяжелые – бурым и желто-бурым. С помощью этого свойства можно отыскать «следы» нефти даже в горных породах. Бурить начинают в том месте, где, по мнению геологов, должна быть нефть. И бурят до тех пор, пока из скважины не вырвется черный фонтан.

По своей ценности нефть вполне соизмерима с золотом. В истории человечества ей принадлежит огромнейшая роль.

Нефть была известна уже в Древнем Египте – ее добавляли в состав для бальзамирования мумий. Применялась нефть и в военных целях. Был известен, например, «греческий огонь», состав которого хранился в строгой тайне.

Лишь во второй половине XIX в. нефть стали называть «черным золотом». Именно нефть дала развивающейся промышленности многие смазочные материалы, более дешевое и калорийное, чем уголь, топливо, новые источники света.

Из всего разнообразия полезных ископаемых пока нет таких, которые могли бы заменить нефть.

Карстовые пещеры

Причудливые лабиринты с камерами, галереями, величественные гроты и «бездонные» пропасти, каменные «сосульки» сталактитов, свисающих с потолка, колонны сталагмитов на дне пещер – такова картина, которую обычно видят спелеологи, исследователи подземного мира. Бурные потоки, водопады и озера, особый животный мир вечной тьмы – все это встречается в карстовых пещерах. Расположенная в среднем течении Днестра Озерная пещера имеет длину 21,6 км, а знаменитая гипсовая Кунгурская пещера на Урале протянулась на 5,6 км. В ней находится 58 больших гротов и около 60 озер. Одна из самых больших в мире – Мамонтова пещера (США, штат Кентукки) – образована в известняках, а суммарная длина всех ее полостей – 76 км. В ней 225 проходов, 23 глубоких колодца, подземные реки. Летом 1979 г. спелеологи, исследовавшие кавказскую пещеру Снежную, опустились на глубину 1190 м.

Пещеры изучает специальная наука – спелеология. Слово это можно перевести как «пещероведение».

Коварные карстовые породы

Часто в горные породы бывают включены легко растворяющиеся вещества, вымывающиеся текущими водами. Явления, связанные с этими процессами, называют карстовыми, т. к. впервые они были изучены на известковом плато Карст в Югославии. Там, где распространены каменная соль, гипс, мел, мрамор, известняки, доломиты, поверхностные и подземные воды вымывают в них большие и малые полости. В результате образуются провалы – карстовые пещеры, гроты, воронки различных размеров и форм, котлованы, канавы, щели, борозды. Карстовые пропасти, образованные несколькими соединенными друг с другом полостями, достигают глубины 1,5 км и более.

Если где-то земная кора сложена из карстовых пород, то не удивительно, что вдруг уходят с поверхности, проваливаются под землю реки, ручьи, озера. Существуют легенды о внезапно исчезающих, проваливающихся под землю городах, о невидимом граде Китеже например. Немало подобных событий произошло в действительности.

Неоднократно происходили карстовые провалы по железной дороге Москва – Нижний Новгород. Одна из возникших воронок имела диаметр 50 м. Известны случаи, когда дома в городах проваливались в карстовые полости, разрушались целые кварталы. Большие трудности создает карст для строительства электростанций, плотин, водохранилищ.

Несмотря на это, строительство в карстовых районах ведется. Плотины многих электростанций построены в местах, где развит карст. С «коварством» карста можно успешно бороться: в подземные пустоты нагнетают по скважинам цемент, заполняют грунтом воронки и карстовые колодцы.

Лёсс

Эта необычная горная порода распространена на юге Белоруссии, почти везде на Украине, в Северном Предкавказье, а также на юге Западной Сибири, в Средней Азии. В условиях умеренного или даже недостаточного увлажнения на лёссах развиваются плодородные почвы, а в степях даже черноземы.

Лёсс – порода светло-желтого или светло-коричневого (палевого) цвета. Он мягкий, легкий и содержит больше воздуха, чем твердого минерального вещества. В нем очень много пор, видимых невооруженным глазом.

Нога утопает в нем, как в пуху. В пальцах он рассыпается в порошок, потому что состоит из пылевидных частиц диаметром в сотые доли миллиметра. В нем довольно много извести (до 7 %), поэтому он вскипает от соляной кислоты. Высыхая, лёсс становится похожим на цемент, на нем можно строить дома. Однако лёсс боится воды. Если он увлажнен, следует опасаться просадок: он плохо выдерживает нагрузку.

На сухом лёссе дом (или другое не очень массивное сооружение) стоит прочно. Но вот, предположим, лопнула водопроводная труба. Началась утечка воды. И вскоре по стенам здания зазмеятся трещины: в лёссе рушатся тонкие перегородки между порами, и порода сжимается (в 2 или даже в 3 раза). От этого резко оседает часть здания, стоящая на увлажненном лёссе. Сооружение может выйти из строя.

Для того чтобы строить на лёссах, нужно предварительно провести работы с грунтом. В толще лёсса бурят скважины глубиной до 6–8 м, в них опускают горелки, и лёсс спекается, превращаясь в полускальную породу. Каждая скважина становится как бы прочной подземной колонной. И теперь уже, как на сваях, можно возводить сооружение.

Сель

Слово «сель» имеет древнеарабское происхождение. «Сайль» по-арабски – бурный поток. И в самом деле, более бурного потока, чем эта бешено несущаяся с диким грохотом смесь камней, грязи и воды, трудно себе представить. Жителям горных долин хорошо знакомо это явление. Сель возникает внезапно, подобно взрыву: небольшая горная речка в одно мгновение вздувается, превращается в могучий ревущий поток. Вырываясь из долины, сель сметает все на своем пути.

Обычно он возникает после периода затяжных дождей, обильных ливней или жаркой погоды, вызвавшей усиленное таяние снега и льда. В обоих случаях понижения рельефа в верховьях реки переполняются водой, и резко поднимается ее уровень. Дополнительное поступление воды может переполнить озеро у края ледника, огражденное обычно моренным валом. Огромные массы воды прорывают этот вал и вызывают особенно мощный сель. Разрушительная сила потока велика потому, что в нем много твердого материала. Вода ворочает обломки горных пород до 100–200 тонн. Сель легко перемещает их со скоростью до 40 км в час.

В нашей стране сели характерны для горных и предгорных районов Средней Азии, Южного Казахстана, Восточного Закавказья. Составлены карты селеопасных районов. Их насчитывается более 5 тысяч. Ученые исследуют сели, предсказывают их образование, разрабатывают меры предотвращения грозного стихийного бедствия.

Предотвратить сель можно, если закрепить почву на горных склонах, посадить там кустарники или заранее спустить воду из озер, которые уже начинают переполняться. Строятся также и специальные селезащитные плотины.

«Белые тигры» на склонах гор

Снежные лавины – одно из грандиозных разрушительных явлений природы. Название происходит от латинского слова «лабина», означающее «оползень». Лавина – это обрушение массы снега, происходящее внезапно и стремительно.

Объем лавины может достигать 2 млн м^3, а сила удара – до 100 тонн на 1 м^2. Эта сила так уплотняет снег, что он обычно не стаивает за лето, каким бы теплым оно ни было.

Лавина сокрушает все, что встретит на своем пути. Очень трудно бывает спасти людей, попавших в лавину. Их находят под снегом с помощью специально обученных собак. В горах Швейцарии выведена особая порода «лавинных собак» – сенбернаров, которые способны обнаруживать жертв лавины на глубине 2–3, а иногда и 5–6 метров.

В основных районах опасности располагается сеть лавинных станций, где ведутся наблюдения за накоплением снега в горах. Строятся противолавинные защитные сооружения, на склонах гор высаживают леса. Но самым лучшим способом борьбы с лавинами является артиллерийский или ракетный обстрел лавинных очагов. Еще до того как лавина внезапно двинется в долину, ее сбрасывают как бы «по заказу». Тем самым удается предотвратить огромный ущерб, наносимый внезапным прыжком «белого тигра».

Сеньор Кон-Тики и капитан «Калипсо»

Тур Хейердал, участник антифашистского Сопротивления в Норвегии в годы войны, позже стал мореплавателем, но совершенно необычным. Впервые в истории науки он провел экспериментальную проверку гипотезы о заселении островов Полинезии жителями Южной Америки. Была изготовлена точная копия плота древних индейцев из девяти бревен, скрепленных веревками из стеблей растений, с прямым парусом, на котором был изображен бог Солнца Кон-Тики. С пятью товарищами Хейердал совершил на нем в 1947 г. исключительное по смелости путешествие через Тихий океан – от берегов Перу до коралловых островов Полинезии. Они проплыли около 8 тыс. км: вдвое больше, чем Колумб во время своего первого плавания к островам Вест-Индии.

За 101 день плавания случалось немало штормов, но плот выдержал. Очень опасной была встреча с гигантской китовой акулой, самой большой рыбой мира: 15 м в длину и весом не менее 15 тонн. «Чудовище было таким огромным, – пишет Хейердал в своей книге «Путешествие на “Кон-Тики”», – что, когда оно начало описывать круги вокруг плота и под ним, его голова виднелась с одной стороны, а весь хвост целиком торчал с другой». Одного движения хвоста было бы достаточно, чтобы разнести плот в щепки. Но сохранившим самообладание мореплавателям удалось избавиться от этой угрозы.

Плавание, за которым с волнением следил весь мир, прошло успешно благодаря тому, что Хейердал точно изучил все морские течения и ветры в пересекаемой им части Тихого океана.

В 1955–1956 гг. Хейердал работал на вулканическом острове Пасхи (Рапандун на местном наречии). Он доказал, что остров, известный загадочными гигантскими статуями, был заселен на тысячу лет раньше, чем считалось прежде. Позже Хейердал поселился в Италии, где за ним закрепилось имя «сеньор Кон-Тики».

А в 1969 г. отважный норвежский ученый отправился в новое рискованное путешествие: на построенной из стеблей папируса по старинным египетским рисункам лодке «Ра» (это имя египетского бога Солнца) он совершил плавание от берегов Африки до островов Центральной Америки. В интернациональный экипаж «Ра» был включен и врач из России Юрий Сенкевич. Он был участником и последнего крупного плавания Тура Хейердала (1977–1978 гг.) на тростниковой лодке «Тигрис» – от устья реки Инд к берегам Ирана.

Все плавания Хейердала способствовали сближению различных стран и народов.

Той же цели достиг своими путешествиями в Мировом океане и французский океанограф Жак Ив Кусто. Начиная с 1952 г. он руководил исследованиями животного мира океанов на специально построенном судне «Калипсо». Этот небольшой научно-исследовательский корабль, приписанный к Океанографическому музею Монако, регулярно отправлялся в тот или иной район Мирового океана. Удивительный подводный мир открыл человечеству Жак Ив Кусто с помощью изобретенных им аквалангов, камер для подводных съемок и небольшого подводного корабля – «шныряющего блюдца».

Книги Кусто, богато иллюстрированные фотографиями, и его фильмы широко распространились по миру.

Человек под водой

Сотни тысяч лет назад люди уже занимались рыбной ловлей. Стоя в воде, они ловили рыбу руками. Такой промысел заставил людей научиться плавать. Затем пловцы стали нырять в глубину, задерживая дыхание.

Ныряльщики поднимали из воды съедобных моллюсков, красивые цветные кораллы, раковины, в которых находились жемчужины.

Древние греки разработали своего рода теорию глубокого ныряния чем больше воздуха вдохнуть, прежде чем нырнуть, тем дольше можно оставаться под водой. И кому-то пришла в голову мысль, что надо брать с собой в глубину дополнительный запас воздуха в бурдюке из шкуры козла, овцы или свиньи. Его обмазывали маслом, чтобы кожа не пропускала воду.

По преданию, Александр Македонский первым опустился под воду с помощью специально изготовленного для этой цели наполненного воздухом бочонка. Учителем полководца был знаменитый ученый и философ Аристотель, оставивший после себя сочинение, посвященное проблеме погружения под воду.

В начале XVII в. в Лондоне была построена примитивная подводная лодка. А через 100 лет при дворе Петра I русский изобретатель Ефим Никонов демонстрировал свою действующую модель подводного судна. Но лишь в конце XIX в. появились настоящие подводные лодки, предназначенные для военных целей.

В 1934 г. американцы Биб и Бартон спустились в построенной Бибом батисфере на глубину около 1000 м. Сфера имела диаметр всего около 1,5 м, двоим там было тесно.

Следующая конструкция была совершенно автономным подводным аппаратом, никак не связанным с кораблем на поверхности моря. Это был батискаф швейцарского ученого и инженера, профессора Огюста Пикара.

Принцип действия батискафа был в основном тот же, что и для воздухоплавательного аппарата. Воздушный шар, или стратостат, плавает в атмосфере потому, что он легче воздуха. Точно так же не идет ко дну и батискаф – он легче воды.

Изобретен аппарат был в 1905 г., но лишь через 43 года произошло первое погружение в мрачные глубины океана. Аппарат ушел на глубину 1380 м и благополучно вернулся на поверхность.

В 1953 г. Пикар вместе с сыном на батискафе «Триест» достиг глубины 3150 м. Впервые в мире человек собственными глазами смог увидеть, что происходит на столь больших глубинах.

Жак, сын Огюста Пикара, опустился в 1960 г. на дно самой глубокой впадины Мирового океана – в Марианский желоб (около 11 000 м.) Потом он построил свой вариант батискафа – мезоскаф, который мог совершать вполне самостоятельное плавание, используя океанические течения.

В 1969 г. экипаж из шести человек во главе с Жаком Пикаром совершил многодневное подводное путешествие по течению Гольфстрим на глубине около 400 м.

49 дней вчетвером в океане

В ночь на 17 января 1960 г. во время урагана сорвало с тросов самоходную баржу, стоявшую на якоре у одного из островов Курильской гряды. Штормом баржу унесло в один из самых бурных районов Тихого океана. На ней было четверо членов экипажа: младший сержант Асхат Рахимзянович Зиганшин, рядовые Филипп Григорьевич Поплавский, Анатолий Федорович Крючковский и Иван Ефимович Федотов.

Баржа потеряла управление, сломалась радиостанция. Из запасов продовольствия имелись только аварийный паек на двое суток и 2 ведра картофеля. На 16-й день кончились консервы, а в конце февраля – все запасы продовольствия. И тогда солдаты начали варить кожаные ремни и подметки от ботинок.

Только 7 марта 1960 г. дня все четверо были подобраны экипажем американского авианосца. Их ждал восторженный прием в Соединенных Штатах, а потом – на родине, где они получили правительственные награды.

За время 49-дневного дрейфа каждый потерял по 20–25 кг веса.

Это был уникальный по продолжительности и трудности дрейф в океане, показавший силу человеческого духа.

Первый торговый город в Сибири Мангазея

Еще в XVI в. жившие по берегам Белого моря русские крестьяне, называвшие себя поморами (потому что жили у моря), плавали вдоль берега на восток. Обширная область к востоку от низовьев Оби, связанная с морем, привлекала внимание поморских промышленников пушными богатствами. Русские назвали ее Мангазеей, по имени жившего здесь ненецкого племени.

В 1593 г. на нижней Оби был построен город Березов, от которого началось продвижение вверх и вниз по великой реке.

В 1597 г. сольвычегодец Артемий Бибиков открыл короткую сухопутную дорогу от Соликамска в верховья реки Туры. В следующем году был основан город Верхотурье. Но московские воеводы решили перехватить инициативу поморских промышленников и взять богатые края под свой контроль.

В 1600 г., в царствование Бориса Годунова, московское правительство снарядило большую экспедицию под начальством князя Мирона Шаховского для покорения Мангазеи. Это войско пробиралось через тундру на оленях. Население тундры при поддержке промышленников разгромило пришельцев. В следующем году поход из Москвы повторился, и на реке Таз, на месте уже существовавшего селения промышленников, по приказу Бориса Годунова был заложен торговый город Мангазея. Город был окружен стеной с пятью башнями.

В Мангазею стекались не только купцы, но и люди, бежавшие от государственных податей, укрывающиеся от долгов и от суда. Постоянное население составляло всего около ста человек, а временно проживало до тысячи.

В 1607 году у впадения Турухана в Енисей возникло Туруханское зимовье, которое сделалось местом оживленной пушной ярмарки. В 1676 г. туда была перенесена резиденция мангазейских воевод – возникла Новая Мангазея. Существующий и поныне город Туруханск расположен как раз на месте Новой Мангазеи.

Плавание в Мангазею совершалось на «кочах» – небольших, добротно сколоченных судах грузоподъемностью около 6–7 тонн. Путь начинался в устье Печоры, потом плыли по Карскому морю к западным берегам Ямала и дальше на север до озер, из которых река Мутная берет свое начало. Озерами и протоками доходили до реки Зеленой, а по ней уже сплавлялись на Обскую губу. Затем сворачивали в Тазовскую губу и по реке Таз плыли до Мангазеи. Не всегда плавания в Мангазею проходили удачно: нередко встречные ветры или тяжелые льды заставляли возвращаться обратно.

Нелегким был этот путь, занимавший около трех недель, но каждый год несколько кочей его проходили. В 1601 году – 4 коча (40 человек), в 1610-м – 16 кочей (160 человек), в 1613-м – 17 кочей… А бывало и по 50 кочей в год. Везли хлеб, всякие прочие товары.

Торговое мореплавание из Поморья в Обскую губу было в 1619 г. насильственно прекращено правительственным указом. Москва опасалась, что рано или поздно иностранцы станут плавать по Оби, минуя порт в Архангельске, дававший государству большой доход.

Поморы вначале просили, чтобы «из Мангазеи в Русь и в Мангазею с Руси ходить большим морем по-прежнему, чтоб впредь без промыслов не быть», однако в итоге они были вынуждены подчиниться.

В 1672 г. город был упразднен по указу царя Алексея Михайловича. Вскоре после этого Мангазея опустела и разрушилась.

Указ московского правительства надолго задержал развитие морских связей с Обь-Енисейским краем; лишь 250 лет спустя вопрос об использовании Северного морского пути был поставлен сибирским промышленником М. К. Сидоровым, а регулярная эксплуатация этого пути началась лишь в 30-е годы.

Груманланы

Поморы, жившие на берегу Белого моря близ Архангельска, издавна ходили по северным морям. Их самый дальний маршрут простирался до Шпицбергена – архипелага в Северном Ледовитом океане.

Отправлялись в путь обычно на Ильин день (20 июля) и через два месяца подходили к архипелагу Шпицберген, который называли также Грумантом.

Команда суденышка состояла обычно из 20–25 человек во главе с кормчим, опытным мореходом. Шли на Грумант по примитивным самодельным картам и компасам. Опасными были эти путешествия. И любой, кто когда-либо ходил на Грумант, звался в поморских селах «груманланом».

Прибыв на остров, строили избу, расставляли капканы на песцов, охотились на оленей, тюленей, белых медведей.

Когда Грумант погружался во тьму полярной ночи, всякая охота прекращалась, и для груманланов начинался самый тяжелый период зимовки. Они собирались вокруг «жирника» (большой плошки с нехитрой едой), рассказывали друг другу легенды о Груманте, слагали песни о нем, завязывая и развязывая узлы на веревках, – все лишь для того, чтобы как-то противостоять гнетущей бесконечной ночи и томительно-однообразному течению времени.

Именно зимовщики населили Грумант фантастическими существами. Свирепый грумантский пес был, по их представлениям, хозяином острова; его окружали одиннадцать сестер – старухи-цинги, – которые являлись морякам во сне в виде их жен и невест, оставленных дома…

В середине XVIII в. всю Европу обошло составленное членом Российской академии наук Петром Ле Руа описание вынужденной шестилетней зимовки четырех русских поморов-груманланов.

Это случилось в 1743 г., когда судно с 14 груманланами было зажато льдами вблизи острова Малый Берун. Штурман Алексей Химков и три матроса (Иван Химков, Степан Шарапов и Федор Веригин) сошли на берег, чтобы подыскать избу для зимовки. Когда они вернулись, пустое безбрежное море открылось им: ни льда, ни судна не было видно. Они остались без продуктов, без одежды, только лишь с двенадцатью патронами…

Но, проявив необыкновенное мужество и находчивость, они выжили. Не истратив зря ни одного патрона, они добыли оленей, а потом изготовили себе новое оружие. Из корня ели, принесенного морем, сделали лук, из железного крюка, снятого с доски, найденной на берегу, выковали наконечники для стрел и для рогатины, которой потом убили медведя. Медвежьи жилы натянули тетивой на лук. И этим оружием они за время зимовки заготовили 250 оленей, 10 медведей и множество песцов.

Мясо без соли и хлеба было их пищей все 75 месяцев! Одежду шили из оленьих шкур, которые несколько дней предварительно мяли руками; вместо ниток применяли медвежьи жилы, а иголками служили обточенные и снабженные «ушками» гвозди из досок, найденных на берегу. В центре острова они нашли глиноподобную породу и сделали из нее плоский сосуд для жирника. Огонь высекали из кремня.

До спасения, произошедшего совершенно случайно, не дожил один только Федор Веригин – он отказывался пить горячую оленью кровь, меньше других двигался, был слабее духом, чем другие. Вот цинга и скосила его.

Спасение принесли свои же, архангельские, тоже груманланы: их корабль был отнесен ветром к Малому Беруну, где мореходы и заметили на берегу огонь…

Есть на Шпицбергене мыс Старостина. Он назван именем легендарного человека, выходца из вологодской семьи. «Патриарх Шпицбергена», «Король Свальбарда», «богатырь-философ» – так называли этого человека, ставшего известным в середине XIX в. всей Европе.

Лет пять ездил Иван Старостин на Шпицберген на летний промысел, потом решил разок перезимовать там и остался на постоянное жительство. Из 36 зим он только 13 прожил на родине, а остальные 23 года провел один на один с суровой природой, долгими и беспросветными полярными ночами, дико завывающей метелью. Здесь, на берегу Исфьорда, он и похоронен. И уже второе столетие его с уважением вспоминают на Шпицбергене как одного из первых жителей ледяного Архипелага.

Материки и страны

Крупнейший материк Земли

Больше 50 млн км^2 составляет площадь Евразии, соединяющей две части света – Европу (около 10 млн км^2) и Азию (43,5 млн км^2, т. е. 30 % всей суши). Слово «Европа» происходит от древнегреческого «эреб», означающего запад, «Азия» – от ассирийского слова «асу» – восток. Две эти части света различаются и по экологическому строению, и по рельефу, и по климату, и по истории их освоения. Но они и дополняют друг друга, объединяясь в одно целое. Граница проводится условно – по восточным предгорьям Уральского хребта, рекам Эмбе, впадающей в Каспийское море, и Маныч на Северном Кавказе, по северному берегу Черного моря, по проливам Босфор и Дарданелла, по Мраморному морю. Красное и Средиземное моря отделяют Евразию от Африки, а узкий, всего в 120 км, Суэцкий перешеек, через который проложен одноименный канал, их соединяет.

На фоне массивной азиатской части материка Европа похожа на большой полуостров, от которого ответвляются еще несколько полуостровов меньшего размера: Пиренейский, Апеннинский, Балканский, Греческий, а на севере – Скандинавский. В Европе есть и достаточно высокие горы, такие как Альпы – около 5000 м над уровнем моря, и такие обширные низменности, как, например, Русская равнина. Но горы выше 2000 м занимают всего около 1,5 % территории, и по средней высоте поверхности (около 300 м) Европа уступает всем остальным частям света (кроме Австралии).

Азия из всех частей света наиболее высоко приподнята. Горы и плоскогорья занимают три четверти ее территории, и только одна низменность – Западно-Сибирская – сравнима по размерам с низменностями Европы. Зато в Азии находится самое обширное и высокое на Земле Тибетское нагорье (площадью около 2 млн км^2). Ограниченное гигантскими хребтами – Гималаями, Каракорумом, Гиндукушем, – превышающими 6–7 км над уровнем моря, оно само вздымается до высоты 4–5 км. На этой высоте трудно дышать, и там высочайшие горы земного шара, покрытые ледниками, кажутся совсем низкими. Не покидает странное ощущение, что находишься на другой планете – холодной, пустынной, с разреженной атмосферой. Первым попытался пересечь это нагорье и достичь столицы Тибета Лхасы Н. М. Пржевальский. А в 1924 г. из Индии прошел через Тибет на Алтай Н. К. Рерих – великий русский художник, философ, писатель, основатель всемирного движения в защиту культуры.

С высот Тибета стекают такие великие реки Азии, как Инд, Брахмапутра, Меконг, Янцзы, Хуанхэ. Для самой сухой центральной области Азии очень важны реки Сырдарья и Амударья, берущие начало в ледниковых высотах Тянь-Шаня (первая) и Памира (вторая).

Европейские реки Волга, Днепр, Днестр, Эльба, Рейн, Рона не так велики в сравнении с ними, но их значение в развитии цивилизации в Европе необычайно велико.

В Евразии много озер. Из них наиболее известны Байкал, Иссык-Куль, Балхаш и два больших соленых озера-моря – Каспийское и Аральское. Озера в европейской части имеют преимущественно послеледниковое происхождение. Самые значительные из них – Онежское, Ладожское, Псковско-Чудское, Белое – расположены на Северо-Западе России. Несколько довольно крупных озер находятся в странах Западной Европы. Более всего известны швейцарские альпийские озера: Женевское, Лаго-Маджоре, Баденское.

Велики природные богатства Евразии. На материке есть все виды природных ресурсов, которые существуют на земном шаре. И основная часть населения Земли (более 3 млрд. человек) живет в Евразии.

Тундра

Вдоль северных берегов Евразии и Северной Америки полосой в 300–500 км протянулась тундровая природная зона, переходящая от зоны тайги к полярным пустыням. Это вечная мерзлота, которая никогда не оттаивает на значительную глубину. В тундре очень короткое лето, и температура воздуха даже в самые теплые дни редко поднимается выше 5–10 °C. Постоянно дуют сильные ветры, воздух всегда насыщен влагой. Там совсем нет лесов, а животный мир ограничен немногими, нередко уникальными видами.

Хоть и мало тепла в тундре, но ближе к поверхности почвы оно сохраняется, и поэтому все растения прижимаются к ней, прячась от ветра. Их побеги сплетаются, образуя как бы подушку. Среди этих приземистых растений есть лютики, полярные маки, осоки, одуванчики, камнеломки, багульник. Есть и карликовые деревца – береза, ива, ольха. Они очень низкорослые – всего 5–7 см.

В теплые дни июня тундра покрывается цветущим ковром – ни с чем не сравнить эту красоту: краски неяркие, но исключительно чистые, нежные. Обилие небольших озер, отражающих голубизну неба, дополняет эту прекрасную картину.

Достаточно разнообразна растительность тундры, но все же больше всего здесь мхов и лишайников. Самое характерное растение тундры – лишайник ягель, или «олений мох». Это излюбленное «блюдо» северного оленя. Стада пасут живущие в тундре оленеводы – чукчи, ненцы, эвенки и другие малочисленные народы Севера. Зима в тундре долгая, морозная, метельная, но коренные жители хорошо ее переносят.

Исландия – соседство огня и льда

Совсем небольшой остров (всего как две Московских области) соприкасается с Северным Полярным кругом. От Атлантического океана его отделяют приполярные моря: Гренландское и Норвежское. Этот остров – Исландия, расположенный между Европой и Гренландией. Название острова, означающее «ледяной остров», вполне оправдано, поскольку ледники занимают более 11 % его площади. Но его климат намного теплее гренландского.

Исландию омывают воды теплого течения Гольфстрим. Они-то и смягчают исландские зимы, которые, если бы не Гольфстрим и Атлантический океан, были бы такими же суровыми, как на полюсе холода в Верхоянске, который расположен намного южнее Северного Полярного круга.

Остров Исландия сложен базальтовыми лавами, исторгнутыми вулканами. Известен своими разрушительными извержениями вулкан Гекла, молчащий уже более 40 лет. Извержение вулкана в Исландии особо опасно потому, что эти огненные горы как бы заключены в ледяную раму. Когда из жерла вулкана изливается горячая лава, ледники тают, и потоки талой воды вместе с вулканическим материалом низвергаются вниз, сметая все на своем пути.

Есть в Исландии небольшой поселочек Гейзер. В его окрестностях происходит что-то удивительное. В одно и то же время из земли взмывает на десятки метров вверх фонтан воды. Он окутан паром, потому что вода не просто горячая, а кипящая. По имени местечка это явление было названо «гейзером». Гейзеры есть в США, в Новой Зеландии, на Камчатке.

В Исландии много озер и рек, коротких, но порожистых, со множеством водопадов. Рыболовство – главная отрасль хозяйства Исландской республики, расположенной на острове Исландия. Ее население составляет свыше 200 тыс. человек. Столица – город Рейкьявик.

Шпицберген – архипелаг острых гор

Третье плавание голландского мореплавателя Виллема Баренца (1550–1597) на поиски пути в Китай состоялось в 1596 году.

Когда на горизонте появилась цепь островерхих гор, их назвали «Шпицбергеном», что означает «острые горы».

А имя Баренца, погибшего в 1597 г. во время зимовки на Новой Земле, дали морю, где он встретился со страной «острых гор».

Вернувшиеся в Европу голландские моряки рассказали о множестве китов, виденных ими у берегов Шпицбергена. В 1615 г. датские китобои открыли на них охоту. В ожесточенную борьбу за новые территории вступили другие страны. В результате Шпицберген был поделен между пятью странами.

Сейчас люди справедливо гордятся заполярными городами Норильском и Мурманском в России, Фербенксом и Анкориджем на Аляске в США. Их огни дерзко разгоняют тьму полярной ночи. Но самый северный город Земли шумел все-таки на тысячу миль ближе к полюсу. И было это 300 лет назад на Шпицбергене – во времена «китовой лихорадки». За одно столетие только голландцами было добыто более 60 тыс. китов. Совершенно естественно, что при столь интенсивной жизни на Шпицбергене не мог не возникнуть город. Главным занятием 10 тыс. его жителей было перетапливание китового жира в специальных салотопильнях.

Сейчас на острове Амстердам, расположенном у северо-западных берегов Шпицбергена, с трудом можно обнаружить что-либо напоминающее о былом городе, который назывался Смеренбург (Город Китового Жира). Туристы охотно посещают это место, вокруг которого расположены современные поселки – оазисы тепла и света среди фиордов, гор и ледников.

В 1912 г. экспедиция В. А. Русанова обнаружила на Шпицбергене залежи каменного угля.

Ученые всех стран многое сделали для изучения природы Шпицбергена. Климат здесь мягче, чем на соседней Земле Франца-Иосифа. Свободные ото льда участки земли богаче растительностью. Больше тысячи островов образуют архипелаг, но почти все они очень малы. На двух его островах – Западном Шпицбергене и Северо-Восточной Земле – сосредоточена основная часть ледников, очень разнообразных по форме. В основном это узкие хребты, остроконечные и пирамидообразные пики.

Земля Франца-Иосифа – маленькая Антарктида на севере

Самый северный на планете архипелаг островов входит в состав Архангельской области. Это – Земля Франца-Иосифа. По степени оледенения она занимает второе место в мире после Антарктиды, хотя площади их несравнимы: с одной стороны материк с размерами в полторы Европы, с другой – клочок пространства в 16 тыс. км^2, на котором смогла бы разместиться лишь половина Бельгии или третья часть Болгарии.

На Земле Франца-Иосифа, на острове Хейса, находится самая северная в России геофизическая обсерватория и самое северное поселение людей – полярная станция «Остров Рудольфа».

Первооткрыватель архипелага – австрийский полярный исследователь Юлиус Пайер (1842–1915) – утверждал, что только здешняя природа может быть названа истинно высокоширотной. И действительно, большинство островов выглядят как ледяные пустыни, а их выступающие из-подо льда участки базальтовых плато и прибрежных равнин исключительно бедны жизнью. Всего 37 видов высших растений обнаружили ботаники на Земле Франца-Иосифа. А животных вообще единицы – белые медведи, песцы да тюлени в проливах. Зато нигде нет таких грандиозных птичьих базаров.

И наконец последнее, что придает неповторимые черты архипелагу, приближенному к полюсу, – это исключительное разнообразие его разноязыких географических названий. Они отражают удивительную историю открытия, исследования и освоения этого участка земного шара представителями разных стран мира.

Официально первооткрывателем Земли Франца-Иосифа считается австро-венгерская экспедиция во главе с Юлиусом Пайером и Карлом Вайирехтом. В ее составе, кроме австрийцев, были чехи, поляки и сербы. Экспедиционное судно «Тегетгоф», уже год дрейфовавшее во льдах без всякой надежды выбраться из них, вдруг случайно встретилось с этой землей, оказавшейся спасительной. В ее названии было увековечено имя императора Австро-Венгрии Франца-Иосифа Первого.

Северная земля

Северная Земля была открыта экспедицией русского геодезиста Б. А. Вилькицкого (1885–1961) в сентябре 1913 г. Когда суда «Таймыр» и «Вайгач» проходили мимо мыса Семена Челюскина, участники экспедиции увидели на севере очертания суши. О том, что это большой архипелаг, состоящий из четырех крупных и ряда мелких островов, стало известно позднее. Детальное научное обследование – фактически истинное открытие архипелага – совершила экспедиция Арктического института. Кстати сказать, это было последнее «великое географическое открытие» на нашей планете.

Группа из четырех человек осенью 1930 г. была доставлена на необитаемые, никому неизвестные острова. За два года напряженной и опасной работы географ Г. А. Ушаков и геолог Н. Н. Урванцев нанесли на карту все острова, проливы, мысы, ледники. Тогда архипелаг получил и свое имя – Северная Земля.

Берега архипелага изрезаны узкими заливами – фиордами. Местами они скалисты, обрывисты и заняты шумными птичьими базарами. А под скалами – лежбища моржей, нерпы, гренландского тюленя. Около половины территории островов покрыто ледниками.

«Лучше гор могут быть только горы…»

И в самом деле, нет на Земле ничего более впечатляющего, чем грандиозные вершины, увенчанные ледяными коронами, уходящими в заоблачные выси. Они поражают воображение всякого, кто впервые их видит.

Необычайно разнообразны горы Земли. Линейно вытянутые хребты, такие, как, например, Гималаи, Альпы, Большой Кавказский хребет, встречаются довольно редко. Чаще это горные страны, состоящие из нескольких вытянутых в ряды цепей, иногда пересекающихся или заходящих друг на друга, как кулисы. Горы – это и высоко поднятые выровненные плато (плоскогорья), простирающиеся на многие десятки и сотни километров. Высокогорные плато Памира и Тибета – это заоблачные равнины, над которыми небольшими холмами возвышаются гигантские семикилометровые вершины. Горы – это и вулканы, гигантскими конусами возвышающиеся на Гавайских островах, в Южной Америке, на Камчатке и Курильских островах…

Для горного рельефа характерна контрастность, то есть быстрый переход от равнины к высокогорным вершинам.

Горы существуют там, где подземные геологические процессы оказались интенсивнее, чем процессы разрушения, эрозии. Строение гор исследует геоморфология – наука, находящаяся на стыке географии и геологии, наука о земных формах.

Восхождение на Эльбрус

Когда автор этой книги впервые увидел Эльбрус, то поразился тому, как удивительно похожи две его вершины на ледяные купола арктических островов. Сходство, конечно, чисто внешнее. Ледники-купола, скажем, Земли Франца-Иосифа, лежат на ровных базальтовых пьедесталах, а эльбрусские «шапки» надеты на два рядом расположенных конуса гигантского вулкана. Два эльбрусских ледяных купола сливаются, образуя единый покров, от которого ответвляются и спускаются вниз больше двух десятков долинных ледников. Общая площадь ледников Эльбруса – 144 км^2. Спускаясь до высот 3000–2500 м, ледники тают и отдают истокам Кубани и Терека значительное количество воды.

Впервые люди поднялись на Эльбрус, высочайшую вершину Европы, 165 лет назад. Высота западной вершины 5642 м, восточной – 5621 м. В 1829 г. начальник Кавказской линии, генерал от кавалерии Э. Ленц организовал экспедицию из тысячи казаков, в которую вошла и научная группа. Ее возглавили основатель Главной физической обсерватории (первого метеорологического учреждения в России) А. Купфер и Э. Ленц. На вершину Эльбруса ступил тогда лишь проводник К. Хаширов. Ленц поднялся до седловины, а остальные участники восхождения – лишь до высоты 4800 м.

С тех пор не одна тысяча человек взошла на Эльбрус. Бывали даже массовые восхождения – альпиниады, когда к сверкающим снежным вершинам поднимались сразу сотни людей. Сейчас на высоту 3600 м можно попасть по канатно-кресельной дороге.

Озеро Иссык-Куль

Это озеро находится в окружении гор на высоте 1600 м над уровнем моря.

По своим размерам оно занимает 19-е место в мире. В Иссык-Куле воды почти вдвое больше, чем в Аральском море. Это четвертое по объему воды озеро планеты. Его глубина достигает иногда более 700 м. Среди внутренних водоемов страны только Байкал и Каспий глубже Иссык-Куля.

От любого из океанов Иссык-Куль удален на тысячи километров. Вокруг озера – пустыни. Широкой полосой протянулись они от Каспия до центрального Китая. В Иссык-Куль впадает более сотни речек, но из него не вытекает ни одного ручейка. Все примеси, которые попадают в озеро, остаются в нем.

Кроме того, уровень воды в озере неуклонно снижается, потому что оно находится в зоне недостаточного увлажнения и исключительно высокого уровня солнечной активности. Ясных дней здесь намного больше, чем на черноморских берегах. За последние сто лет уровень Иссык-Куля понизился почти на 7 м.

Как велика Сибирь

Вытянутый вдоль меридиана Уральский хребет отделяет Европу от Азии. Он делит территорию России на две неравные части: на запад от Урала – более 7 млн км^2, на восток – около 10 млн км^2. Восточная часть России была присоединена в 1581 г. походом казачьего отряда Ермака, снаряженного уральскими купцами Строгановыми. Страна за Уралом уже тогда называлась Сибирью, но происхождение этого слова и сейчас до конца не выяснено.

По площади Сибирь равна Европе и немного превышает такие страны, как Канада или Китай. От северной ее оконечности, мыса Челюскина, до южных отрогов горной страны Алтай – 3,5 тыс. км, от Урала до реки Колымы – 7,5 тыс. км. Там по Колымскому нагорью и горным хребтам Джугджур и Становой проходит граница Сибири и Дальнего Востока.

В Сибири находятся самые высокие в России горы: Алтай (высшая точка Белуха, 4506 м), Саяны (наивысшая вершина Мунку-Сардык, 3491 м), горные системы Забайкалья, Становой хребет.

В горах Южной Сибири берут начало самые большие в нашей стране реки: Обь, Енисей, Лена, Индигирка, Колыма. Они впадают в моря Северного Ледовитого океана. За год сибирские реки выносят в океан более 2500 км^3 воды. Эта вода не только опресняет прибрежные части арктических морей, но и делает их теплее. На Енисее, Лене, Колыме построены гидроэлектростанции.

Среди внутренних водоемов Сибири – озеро Байкал, подлинная жемчужина природы. Оно расположено на высоте 456 м и окружено горами. Это самое глубокое озеро в мире. В него впадает 336 рек, а вытекает лишь одна – Ангара. Озеро настолько уникально, что в 1969 году для охраны этого удивительного участка природы был даже создан Байкальский заповедник.

Растительность Сибири разнообразна – от арктической тундровой до степной пустынной. Почти вся Сибирь занята тайгой, в которой преобладают хвойные породы деревьев: пихта, кедр, ель. Ширина таежной зоны доходит до 2 тыс. км. И хотя в Сибири построено немало городов, заводов и электростанций, уголков нетронутой природы там осталось больше, чем где бы то ни было в России.

Полуостров Таймыр

Если посмотреть на карту России, то в глаза бросается, что самой обширной своей стороной она обращена к северу. А ближе всего к северному географическому полюсу выдвинулся полуостров Таймыр, который оканчивается самым северным мысом Евразии – мысом Челюскина.

Чтобы пересечь Таймыр с запада, от Енисейского залива Карского моря, на восток, до Хатангского залива моря Лаптевых, нужно преодолеть тысячу километров по тундре. Большие стада оленей пасутся там, а недавно на побережье Таймыра появились и новоселы – несколько овцебыков со Шпицбергена. Этих невозмутимых арктических аборигенов, сохранившихся со времен ледникового периода, называют еще мускусными быками.

На севере и на юге Таймыра – низменность. В центральной части находятся горы Бырранга. Они представляют собой систему хребтов, чаще всего параллельных друг другу. Между ними располагаются плосковершинные плато. Высота гор – чуть больше 1000 м над уровнем моря. Есть там и ледники. Текущие с гор ручьи впадают в Таймырское озеро. В озере водится рыба ценных пород. Климат Таймыра суровый, северный.

На территории полуострова Таймыр создан недавно самый северный на материке Евразия Национальный парк.

Норильск – чудо-город в тундре

Из Красноярска по Енисею можно доплыть на теплоходе до северного порта страны Дудинки. А оттуда часа за три электричка домчит вас в город Норильск. Его возраст – 50 лет. Там живут около 300 тыс. человек. Город находится на 320 км севернее Полярного круга. Это самый большой из всех заполярных городов мира. Его основателем считается геолог Н. Н. Урванцев.

В последнее десятилетие XIX в. на речке Норильской, впадающей в озеро Пясинское, было найдено месторождение каменного угля. Эвенки, кочевавшие с оленями в этих местах, знали о нем давно. Однажды один из них рассказал купцу Сотникову о черном камне, который хорошо горит в костре. Тот сразу же поехал на таймырскую речку и организовал добычу угля. А вскоре сын купца Сотникова обнаружил там же рудные месторождения меди, никеля, платины.

Норильск – обычный город с многоэтажными кирпичными и панельными домами, в которых есть все городские удобства. В нем асфальтированные улицы, концертные и спортивные залы, стадионы, театр, телецентр. Но все-таки это город вечной мерзлоты, полярной ночи и полярного дня. И расположен он в зоне сурового континентального климата.

Удокан – «второй Урал» за рекой Чарой

Летом 1949 г. один из отрядов Читинской экспедиции геологов во главе с Е. И. Буровой работал в одном из ущелий горного хребта Удокан на севере Забайкалья вблизи реки с красивым названием Чара. Внимательный глаз геолога заметил на скале грязновато-зеленые пятна. Точно такие образуются на старых бронзовых памятниках. Опыт подсказал: это – медь! (Нудный дождь сделал свое дело – в сухую погоду зеленоватые подтеки можно было и не заметить.)

В том же массиве геологи обнаружили такие богатства, как железная руда, каменный уголь, золото, апатиты и асбест. Удивительной красоты камень чароит также найден в тех местах.

Хочется думать, что слово «Чара» русское, оно напоминает о чем-то таинственном, загадочном, чарующем. На самом деле это эвенкийское название, оно означает «маловодье»: река часто мелеет из-за здешней переменчивой погоды.

В Чарской котловине застаивается холодный воздух из Арктики. Горы не пускают его дальше к югу, и он лежит тяжелой холодной шапкой среди горных хребтов. Здесь – второй полюс холода в Сибири (первый, всем известный Оймякон, расположен в Якутии, на 1500 км севернее). Лето жаркое и сухое.

Курильские острова

В то время, когда капитаны В. Беринг и А. Чириков направлялись в сторону берегов Америки, три корабля под командованием М. Шпанберга шли к берегам Японии, о которой тогда в Европе было очень мало известно. В 1783 г. Шпанберг нанес на карту часть Курильских островов. В следующем году он снова двинулся в сторону Японии с экспедицией из четырех кораблей, но и в этот раз ему не удалось завязать никаких торговых связей с японцами из-за их враждебного отношения к иностранцам. А русский мореплаватель адмирал В. Головнин, составивший карту всей гряды Курильских островов, в 1811 г. был даже захвачен японцами в плен, где провел 26 месяцев. Но как раз он-то и способствовал налаживанию связей между Россией и Японией.

Впервые Курильские острова (южная их часть) были открыты в 1643 г. голландской экспедицией Мартина де Фриза. Северную часть Курильской гряды нанес на карту в 1711 г. геодезист И. Казаревский.

Курильские острова, как гирлянда, протянулись более чем на 1000 км. Общая их площадь – 15,6 тыс. км^2. Своим происхождением острова обязаны вулканам. На островах находится более 100 вулканов, 38 из них – действующие.

Вдоль восточных берегов проходит холодное Курильское течение, из-за которого на островах значительно холоднее, чем должно быть на этих южных широтах. Очень часты туманы, а небо практически никогда не бывает безоблачным. В лесах бамбук соседствует с лиственницей. В прибрежных водах очень много рыбы.

Высочайшие горы Земли – Гималаи

Гималаи с языка индийцев переводятся как «мать снегов». Эта горная система, занимающая площадь 2400 км в длину и 350–400 км в ширину, покрыта грандиозными ледниками.

Гималаи – высочайшие горы Земли. Десять вершин поднимаются выше 8 км, десятки вершин – выше 7 км, и множество гор имеют высоту 5–6 км над уровнем моря. Говорят, всего в Гималаях около 100 тысяч вершин. И над всем этим изобилием льда высятся три наиболее высоких пика земного шара: Джомолунгма (Эверест, 8848 м), Чогори (8611 м), Кангченджанга (8383 м). В Гималаях берут начало самые большие реки Южной Азии – Инд, Ганг, Брахмапутра.

У подножия Гималаев издавна жили люди. Сверкающая, уносящаяся в небо страна гор веками пленяла их воображение. Более двух тысяч картин посвятил Гималаям великий русский художник, путешественник и философ Н. Рерих.

Джомолунгма впервые была покорена новозеландским пчеловодом Э. Хиллари и прирожденным альпинистом Н. Тенцингом. Труднейшее восхождение стало подлинной победой человеческого духа. Потом на самой высокой горе мира побывали альпинисты многих стран, в том числе и российские.

Великие реки Китая

Самые длинные реки материка Евразия находятся в азиатской его части. Они берут начало в высоких горах в глубине континента и преодолевают значительные пространства, чтобы добраться до океана. Одни из этих великих рек (Обь, Енисей, Лена) сбрасывают свои воды в Северный Ледовитый океан, а другие (к ним относится и наш Амур) – в Тихий.

Истоки реки Янцзы (или Голубой реки) находятся на Тибетском нагорье, на высоте около 6 км над уровнем моря. В своих верховьях она прорывается через Сино-Тибетские горы (их еще называют Сычуанскими Альпами), образуя очень глубокие ущелья с порогами и водопадами. Потом она течет по Сычуанской котловине, сложенной красным песчаником, и спускается (по двум ущельям) на Великую Китайскую равнину.

Путь Янцзы до Восточно-Китайского моря 5800 км. Завершая его, река образует большую дельту (80 тыс. км^2), в которой разместилось бы целое государство.

Другая китайская река – Хуанхэ – самая мутная река в мире. Хуанхэ на целую тысячу километров короче Янцзы.

Меконг – третья река, берущая начало на Тибетском нагорье. Протянувшись на 4500 км, эта река выходит за пределы Китая. На границе Лаоса и Камбоджи, выходя с гор на равнину, Меконг образует каскад порогов и водопадов. Это одно из красивейших мест в Индокитае.

Ближний Восток

Так исторически называют группу стран, расположенных на границе Европы, Азии и Африки. Ближний Восток включает в себя Турцию, одна часть территории которой лежит в Азии, а другая в Европе, а также Ирак, Сирию, Ливан, Иорданию, Израиль, Саудовскую Аравию, Кувейт, Кипр, Объединенные Арабские Эмираты, Катар, Оман, Бахрейн и другие страны.

Основная часть территории Египта находится в Африке, но принадлежащий Египту Суэцкий полуостров – это уже Азия. Азию от Африки отделяет Суэцкий канал. Это самый большой судоходный канал в мире.

Обширные пустыни – каменистые и песчаные – занимают бо́льшую часть территории Ближнего Востока, где много солнца и очень редки дожди. Населены только берега рек (самая большая из них Нил) и оазисы вокруг артезианских колодцев – островков жизни в пустынях.

Применяя искусственное орошение, земледельцы Ближнего Востока выращивают кукурузу, пшеницу, ячмень, хлопчатник, финики, лимоны и апельсины, а также кофе (в Йемене). Лучший в мире длинноволокнистый хлопок выращивают в Египте.

Большинство стран Ближнего Востока владеют месторождениями нефти и газа. Особенно богаты ими Саудовская Аравия, Кувейт, Иран, Ирак.

Жаркая черная Африка

Это самый знойный континент Земли. Он почти симметрично расположен по обе стороны экватора. Этот материк – второй по площади и высоте над уровнем моря (после Азии) и четвертый по численности населения. Там найдены самые древние останки человека. Есть все основания полагать, что именно Африка была «колыбелью» человека. Африка лежит между двумя океанами: Атлантическим на западе и Индийским на востоке, Северную Африку омывает Средиземное море. Североафриканские страны намного больше по размерам, чем страны Европы. Но в пределах этих стран располагаются обширные пустыни, поэтому их население не так велико. Самая населенная страна Африки – Нигерия (около 60 млн человек), но по площади она занимает на континенте всего лишь 13-е место.

В 400 км от материка расположен остров Мадагаскар, 4-й по размерам остров мира.

Африканский материк сложен древними (докембрийскими) породами, между которыми находятся обширные впадины, заполненные более молодыми осадочными породами. Глубокие разломы земной коры образовали сложное Восточно-Африканское плоскогорье, не имеющее себе равных в мире по длине (более 6000 км). Африка известна нефтяными месторождениями на севере, золотом и алмазами – на юге. Главное природное богатство Африки – приэкваториальные леса (гилеи), нигде больше не занимающие такого обширного пространства. Деревья высотой до 60–80 м круглый год покрыты зеленой листвой.

Влажные гилеи у экватора окаймляются муссонными лесами, где по 3–4 месяца не выпадает дождей. Это заметно обедняет леса, постепенно переходящие в саванны – степи с высокой (до 4 м) травой и редкими вкраплениями отдельно стоящих деревьев.

Чем дальше от экватора, тем суше климат. Постепенно деревья совсем исчезают, и саванна сменяется пустыней.

Животный мир Африки исключительно богат и разнообразен: обезьяны, жирафы, зебры, антилопы, слоны, носороги, бегемоты, львы и гепарды.

Ни на одном континенте Земли нет такой пестроты народов, племен, языков и наречий, как в Африке. И это несмотря на то, что многие племена были полностью истреблены колонизаторами.

Саванна

Для юга Африки характерны саванны – тропические редколесья.

Южная Африка получает осадки с летними дождями с Индийского океана. Но дожди выпадают на хребтах Драконовых и Капских гор, а за ними внутри материка лежит пустыня Калахари. Севернее Калахари, на территории Зимбабве, Мозамбика и на севере Южно-Африканской Республики лежит полоса саванн.

Выглядят саванны по-разному. В долинах рек растет высокая густая трава, среди которой высятся редко стоящие баобабы. В районах, прилегающих к пустыне Калахари, господствуют невысокие колючие деревья (акации, терминалии) и колючий кустарник буш.

С июня по октябрь дожди в саванне идут редко, и степь становится унылой и непривлекательной. Баобабы теряют листву, оголяются его толстые корявые ветви, похожие на корни. В саванне часто бывают пожары, но после дождей она опять покрывается зеленой травой.

В саваннах и в наши дни обитают крупные млекопитающие: слоны, бегемоты, львы. Но редкие виды живут уже в заповедниках. На берегах озер можно увидеть пеликанов, бело-розовых красавцев фламинго, белых и серых цапель. В саваннах водится до 200 видов змей. Вокруг крупных животных вьются кровососущие насекомые: малярийные комары, мухи цеце, москиты.

Какие бывают пустыни

Само слово пустыня вызывает ощущение жажды и представление о палящем зное и безжизненных просторах. В пустыне нет воды и даже кустика, в тени которого можно было бы спрятаться от безжалостного солнца. Есть, впрочем, пустыни, где воды вроде бы достаточно, но почти полное отсутствие растений и животных позволяют тем не менее называть эти районы пустынями. На поверхности там есть вода в виде снега и льда, но она не может ни испариться из-за недостатка тепла, ни просочиться вглубь – из-за водонепроницаемой вечной мерзлоты. Антарктида – самая грандиозная пустыня из них.

Жизнь в пустыне зависит от того, насколько часто идет дождь. Из-за недостатка влаги встречаются только отдельные виды растений, приспособленных к жизни в пустыне, и животные, способные долгое время обходиться без воды.

Пустыни есть и в районе экватора, например, Сахара в Африке. Земля здесь очень высушена, несмотря на близость океана. То же самое можно сказать о пустынях в северо-западной части Африки и на западе Австралии.

Пустыни образуются и там, где горные хребты не пропускают влажные ветры с моря. Склоны, обращенные к морю, принимают на себя всю дождевую влагу, а противоположные остаются без воды. Это явление называют эффектом «дождевого барьера». Пустыни Центральной Азии расположены за барьером Гималайских гор, Тибета, Памира и Тянь-Шаня.

Пустыни очень различаются по внешнему виду. Там, где много песка, ветры создают песчаные холмы, или дюны. Это песчаные пустыни. Скалистые пустыни состоят в основном из скал, образующих фантастические обрывы и возвышенности, а также неровные равнины.

У растений, обитающих в пустынях, листья заменяют колючки и шипы. Это помогает им уменьшить испарение влаги и к тому же отпугивает животных.

На всех континентах планеты есть пустыни. Больше всего их, конечно, в самой жаркой тропической зоне (17 млн км^2). Но пустыни встречаются и в субтропической и в умеренной зонах. Самый пустынный материк – Австралия, где пустыни занимают чуть ли не половину территории.

Одна из самых больших пустынь мира – Такла-Макан – находится в Таримской впадине, окруженной со всех сторон гигантскими горными массивами.

Обширные площади занимают пустыни в Китае и Монголии. Наиболее известная из них – Гоби (2000 км в длину и 400 км в ширину). Летом температура воздуха доходит там до плюс 45 °C, а зимой – до минус 40 °C.

Знойная Сахара

Сахара – самая большая пустыня на земном шаре. Ее площадь – более 7 млн км^2. И на всей этой громадной площади нет ни одной реки, если не считать небольших участков Нила и Нигера. Количество атмосферных осадков не превышает здесь 50 мм в год (в 10,5 раз меньше, чем в Москве). Десять африканских государств делят между собой эту бесплодную землю.

Под Сахарой между тем находится крупный бассейн подземной воды, питающий несколько артезианских скважин, вокруг которых раскинулись оазисы – места в пустыне, где есть вода, а значит и жизнь.

В Сахаре открыто множество месторождений нефти и газа. Есть и другие полезные ископаемые – ртуть, медь, фосфориты, цинк.

Америка – материк из двух материков

Америка – часть света, расположенная в Западном полушарии между Атлантическим и Тихим океанами. По существу это два материка – Северная и Южная Америки, но их соединяет очень узкий, до 48 км, Панамский перешеек.

Самая северная часть Америки – остров Гренландия, самая южная – Огненная Земля. Оба эти острова покрыты ледниковыми покровами. Все природные пояса, включая экваториальный, пересекают Америку; по ней протекают самые большие реки мира (Амазонка, Миссисипи), самая длинная в мире горная цепь (Анды) тянется вдоль западного ее побережья на 9 тыс. км.

Коренное население обоих материков составляют народы одной расы – индейцы. Их в Америке осталось всего 24 млн человек, в то время как общее население – около 600 млн.

Разнообразна природа Америки. В Заполярье, у берегов Ледовитого океана – ледники и тундра. Южнее начинаются густая тайга и кленовые леса Канады. В горах Калифорнии растут секвойи – очень большие и очень древние деревья. В Северной Америке протянулась цепь Великих озер, соединенных друг с другом. Они связаны каналом и рекой Св. Лаврентия с океаном. Озеро Верхнее – самое большое по площади из пресноводных водоемов Земли.

Между озерами Эри и Онтарио, на реке Ниагаре, находится знаменитый Ниагарский водопад. А на западе Соединенных Штатов Америки, там, где протекает река Колорадо, расположен национальный парк «Большой каньон».

На юге США и в Мексике простираются пустыни, где царствуют разнообразные кактусы.

Не менее интересна и разнообразна природа Южной Америки. Тропические леса, или сельва, в бассейне Амазонки – гордость Южной Америки.

Очень богата Америка полезными ископаемыми – газом, нефтью, углем, железом.

Северо-восточное побережье Америки было открыто Христофором Колумбом в 1492–1504 гг.

Гренландия – самый большой и холодный остров

«Зеленой землей» – Гренландией – назвал исландский викинг Гунбьерн этот гигантский остров, открытый им в холодном Северном море в конце I в. н. э. Ученые-исследователи из Англии, Норвегии и Дании начиная с XVIII в. изучали гренландский ледник, который до открытия Антарктиды считался самым большим на Земле. Первое продолжительное путешествие вглубь Гренландии совершил в 1883 г. арктический исследователь из Швеции Нильс Адольф Эрик Норденшельд. А через пять лет молодой Фритьоф Нансен пересек на лыжах весь ледниковый щит с запада на восток. Это был поистине героический переход. Чтобы использовать силу ветра, Нансен догадался установить на санях паруса. И этим он облегчил нелегкий путь. Нансен не только составил первую точную карту Гренландии, но еще и подробно описал жизнь эскимосов, которых тогда считали чуть ли не первобытными людьми.

Численность коренного населения Гренландии – эскимосов – не превышает 35 тыс. человек. В настоящее время они получили автономию в пределах Датского королевства. Эскимосы занимаются в основном морским зверобойным промыслом, рыболовством, оленеводством.

Площадь крупнейшего в мире острова составляет около 2 млн км^2. Это в 46 раз больше, чем территория Дании, частью которой является Гренландия.

Самое глубокое ущелье

Большой Каньон реки Колорадо в штате Аризона (США) – одно из грандиознейших явлений природы. Ущелье, по дну которого течет река Колорадо, протянулось на 320 км. В некоторых местах его отвесные стены выглядят как волшебный город из разноцветного камня с храмами, башнями и замками.

В фундаменте этой скрытой в толще земли горной гряды находятся пласты кварцита, песчаника и известняка. Они формировались тысячелетиями. Об этом свидетельствуют окаменевшие остатки водорослей, морских ракушек и рыб.

Первым белым человеком, увидевшим Большой Каньон, был испанский путешественник Гарсиа Лопес де Карденас, открывший Каньон в 1540 г. Правительство США выделило самую красивую и интересную часть Каньона под национальный парк «Большой Каньон». Его площадь – 1009 квадратных миль. Теперь тысячи туристов приезжают сюда каждый год полюбоваться здешними красотами.

Южная Америка

Южная Америка – материк многих рекордов. По нему протянулась самая длинная горная цепь Земли – Анды – с самой высокой вершиной в Западном полушарии (горой Аконкагуа) и самым большим высокогорным озером мира (Титикака), а также самым высоким в мире водопадом Анхель. Здесь же самая большая низменность – Амазония. По ней среди самых обширных в мире вечнозеленых лесов течет самая полноводная в мире река – Амазонка.

Южная Америка лежит в двух полушариях: меньшая часть в северном, большая – в южном. Экватор пересекает материк чуть севернее и почти параллельно Амазонке. На огромной равнине Амазонии всегда лето. Но иногда и сюда проникает холодный воздух из Антарктиды, и тогда температура опускается до 12 °C.

На Бразильском плоскогорье почти круглый год идут дожди. Их приносят ветры с Атлантического океана. Здесь, как и положено в тропиках, жарко и влажно. В центре материка на тех же широтах ливни чередуются с продолжительным сухим периодом. А на западе тропиков в Андах – сухо и совсем не жарко. Берега Тихого океана в этих местах пустынны. Влага с Тихого океана выпадает дождями на востоке горных хребтов, а холодное Перуанское течение, идущее из Антарктиды, охлаждает воздух и препятствует конденсации влаги. Поэтому только зимой и весной здесь выпадает мелкая морось. Между хребтами Кордильер лежит пустыня Атакама.

На восточных склонах Западных Кордильер зарождается река Амазонка. Здесь она течет под названием Мараньон, а после впадения в нее реки Укаяли называется уже Амазонкой.

Вторая по величине река Южной Америки – Парана. Она стекает с южного склона Бразильского плоскогорья. Парана, сливаясь с реками Парагвай и Уругвай, впадает в Атлантический океан. Климат в долинах этих рек тропический.

В южных предгорьях Анд, на Патагонском плато, много озер. На крайнем юге материка и на Огненной Земле уже чувствуется ледяное дыхание Антарктиды.

Самая большая низменность – Амазония

Всю Амазонию целиком можно увидеть только из космоса. С самолета открывается необозримое зеленое море тропического леса – сельвы, которую прорезают узкие голубые ленты рек. Там, где в Амазонку впадают ее притоки – Риу-Негру, Мадейра, Жапура, Пурус – образуется широкая водная гладь. Во время дождей и паводков прибрежная часть сельвы затопляется. На этих участках с болотными илистыми почвами растут деревья с водяными корнями, много лиан, орхидей. Именно здесь растет кувшинка Виктория-регия с гигантскими, до 2 м, листьями.

Значительно богаче те леса, которые подвергаются затоплению лишь во время сильных наводнений. В них много фикусов, пальм. Гроздья цветов свисают прямо над водой.

Еще богаче леса на незатопляемых территориях. Здесь в диком виде обитают растения, знакомые нам как комнатные: разные виды фикусов, бегоний, филодендронов, пасифлоры-мимозы, вьюнковые и тыквенные, необыкновенной красоты орхидеи. В бразильской сельве насчитывают до 4000 видов деревьев.

Животным в такой чаще приходится приспосабливаться к жизни на деревьях. Для обезьян здесь раздолье. Рыжие ревуны, изящные саймири, мохнатые капуцины, неподвижные ленивцы находят применение своим хвостам. Даже у муравьедов, опоссумов, дикобразов и енотов очень цепкие хвосты. Здесь множество летучих мышей, лягушек, черепах. На деревьях выводит свое потомство древесная лягушка с присосками на лапах. Здесь водятся хищные удавы боа, к которым принадлежит и гигантская водная змея анаконда. Реки кишат крокодилами и пираньями, стаи которых за секунды обгладывают до костей любое живое существо. Мухи, комары, клещи переносят болезни и делают путешествия по сельве опасными.

Великие американские озера

На границе США и Канады пять больших озер, соединяющихся друг с другом короткими порожистыми реками, образуют вместе самое большое скопление пресной воды на земном шаре. Вот их названия: Верхнее, Мичиган, Гурон, Эри и Онтарио. Общая их площадь – 246 тыс. км^2. Объем воды составляет 24620 км^3. (Это всего на 1500 км^3 больше, чем в Байкале.) В самом же глубоком из американских озер – Верхнем – глубина не превышает 400 м.

Бассейн Великих озер образовала талая вода во времена ледникового периода. Ледники надвигались с севера и «выпахивали» глубокие долины и впадины. Когда лед растаял, у края ледника остались огромные залежи песка, гравия, камней. За этими завалами в углублениях, где лежал лед, возникли озера.

Когда ледники отступили, озера получили сток в Атлантический океан через реку Св. Лаврентия. Длина реки – около 1200 км.

На берегах озер находятся крупнейшие города-порты – Чикаго (США), Торонто (Канада).

Анды – самая длинная горная система

Эта горная система протянулась вдоль всего материка Южная Америка.

Северный район Анд – Карибские Анды – чаще всего страдает от землетрясений. Высокие горы (пик Боливар – 5007 м) покрыты снегами, за что их и называют Сьерра-Невадой, т. е. снежными. На территории Венесуэлы, в Андах, находится самый большой водопад мира Анхель (1054 м).

Южнее, в Венесуэле, в системе Анд выделяются три гигантских хребта: Западные, Центральные и Восточные Кордильеры. Здесь много водопадов и озер. С озером Гуатавито связана легенда об Эльдорадо – стране, где якобы золота больше, чем песка.

Чем ближе к экватору, тем выше горы. Сверкающая ледниками гора Чимборасо (6262 м), действующие вулканы Котопахи и Сангай видны за десятки километров. А в долинах тепло, растет даже сахарный тростник.

Чуть южнее экватора расположено самое большое в мире высокогорное озеро Титикака, что в переводе с языка местных индейцев означает «оловянное поле». Именно на его берегах индейцы кегуа начали выращивать картофель и кукурузу. Озеро Титикака расположено на плоскогорье Альтиплано. В этих суровых местах обитает кондор – самая большая из хищных птиц.

Самые высокие вершины Анд (Аконкагуа – 6960 м) находятся на территории Аргентины. Вдоль всего берега Тихого океана тянутся Береговые Кордильеры. Параллельно им поднимаются заснеженные вершины Западных Кордильер. Эти два хребта разделены Продольной долиной. Дождей здесь почти не выпадает, и именно здесь, в Продольной долине, находится пустыня Атакама.

К югу Анды сужаются и понижаются. На юге материка, на Патагонском плато, высоких заснеженных горных пиков уже нет. Здесь преобладают возвышенности с плоскими вершинами и крутыми склонами. Возвышенности разделены глубокими ущельями. В Патагонии уже чувствуется холодное дыхание Антарктиды. Здесь случаются морозы до – 35 °C. Растительность скудная, в основном приземистые, плотные подушки кустарников.

Австралия – материк редкостей

У природы Австралии много особенностей, отличающих ее от других материков. Прежде всего это животные и растения, которых больше нет нигде на земном шаре. Они сохранились от прошлых геологических эпох.

Часть земной коры Австралии сложена из древних кристаллических и осадочных пород, которые образовались еще до кембрия, в начальную эпоху геологической истории Земли.

Когда-то Австралия была частью единого материка – его называют Гондваной, или Пангеей. Но потом из одного целого материка возникли пять современных частей света. Австралия была частью Южной Америки. Если сблизить эти материки, то их береговые линии почти совпадут.

Из 12 тысяч видов растений Австралии 9 тысяч растут только здесь. Среди них особенно много уникальных видов эвкалиптов и акаций.

Первых европейцев, попавших на материк, поразил вид кенгуру. Потом ученые всего мира долгое время удивлялись такому чуду, как утконос. У всех вызывают восхищение и улыбку очаровательные «плюшевые» медвежата коала с детенышами на спине. В Австралии водятся ящерицы с «плащом» вокруг шеи, бегающие на двух задних лапках. Они похожи на маленьких динозавров. Большинство эндемиков (редчайших животных) вынашивают своих детенышей в сумке на животе.

В Австралии водится много редких, замечательной красоты птиц. Это черные лебеди, страусы, казуары, попугаи. Райские птицы с нарядным и ярким оперением каркают так же, как наши вороны и галки.

Чтобы сохранить редчайшую природу Австралии, охраняемыми заповедниками объявлены 3 % территории всего материка.

Самый маленький материк

Австралия омывается водами Индийского и Тихого океанов. К ней примыкают несколько островов, самый крупный из которых Тасмания (68 тыс. км^2), а также удивительное образование, протянувшееся вдоль северо-восточного побережья на 2300 км – Большой Барьерный Риф. Последнее – это скопление больших и мелких подводных и надводных коралловых рифов.

Австралия не обделена пустынями. Их на материке четыре: три песчаных и одна каменистая – пустыня Гибсона. Есть и большое бессточное соленое озеро Эйр, которое лишь летом наполняется водой реки, впадающей в него. Реки там преимущественно короткие, порожистые, некоторые летом пересыхают. Есть только одна достаточно длинная и судоходная река Муррей длиной 2570 км.

Бо́льшая часть территории Австралии находится в тропическом поясе, северная часть – в поясе экваториальных муссонов, южная – в зоне субтропического климата. Внутри материка климат жаркий и сухой, но в прибрежных районах осадков достаточно, и там разрастаются тропические леса из эвкалиптов, древовидных папоротников, пальм, лиан. Дальше от берега экваториальные леса сменяются сперва влажной, а потом сухой саванной. Для Австралии обычны заросли колючих кустарников, низкорослых эвкалиптов и акаций, которые занимают большие площади. Они растут так тесно и так переплетаются между собой ветвями, что под ними не растет даже трава. Пробраться сквозь эти заросли совершенно невозможно. Их называют скрэбами. Внутренние районы материка заняты полупустынями и пустынями.

«Неведомая Южная земля» (Терра аустралис инкогнита) была впервые нанесена на карту римским географом II в. Птолемеем. По-видимому, обитатели тихоокеанских островов давно знали о существовании Австралии, но первым европейцем, вышедшим в 1606 г. на австралийский берег, был голландский мореплаватель В. Янсзон. А его соотечественник А. Тасман (1603–1659) доказал, что Австралия не соединяется с Антарктидой. После открытия Джеймсом Куком восточного побережья Австралии началась колонизация материка англичанами. Они оттеснили в пустынные внутренние районы коренных жителей (аборигенов), которых первоначально насчитывалось до 350 тыс. человек (более 500 племен). Теперь численность аборигенов уменьшилась в 10 раз. Сейчас основное население Австралии (более 9 млн человек) составляют потомки англичан-колонистов.

Как возник ледниковый щит Антарктиды

До 4 км над уровнем моря возвышается ледниковый щит Антарктиды. Его площадь – около 14 млн км^2.

Австралия долгое время соединялась с Антарктидой. Но примерно 35 млн лет назад этот последний «осколок» когда-то единого сверхматерика откололся. В постепенно углубляющийся и расширяющийся пролив хлынули воды холодного течения. Это течение – самое мощное в океанской системе. Оно захватывает трехкилометровую толщу воды до дна, и за секунду в нем проносится в 2 раза больше воды, чем во всех реках земного шара, вместе взятых. Так образовался естественный барьер, препятствующий любому проникновению тепла в южно-полярную область.

Барьер вокруг полюса возник при не очень уж большом понижении температуры воздуха в атмосфере Земли (всего на 2–4 градуса).

Для того, чтобы столь обширный ледниковый щит начал таять, необходимо повышение среднегодовой температуры воздуха над материком не менее чем на 16 °C. В современных условиях это невозможно, даже если учесть наблюдающееся потепление из-за увеличения в воздухе углекислого газа.

Последствия уничтожения южно-полярного льда были бы очень серьезными. Уровень Мирового океана поднялся бы на 60 м. Прибрежные территории всех континентов общей площадью 20 млн км^2 были бы затоплены. Под водой оказались бы все морские порты мира.

Население ледяного континента

В 1899 г. на антарктическом мысе Адер высадились десять человек во главе с норвежцем К. Борхгревинком. Это были первые люди, решившие остаться на год в ледяных неведомых краях.

Вскоре по примеру норвежцев и другие государства начали сооружать в Антарктиде свои станции. Р. Скотт и Р. Амундсен, Э. Шеклтон и У. Моусон проникли даже во внутренние районы Антарктиды, но не зимовали там.

Первым внутриконтинентальным зимовщиком был американец Р. Бэрд. В 1934 г. он в полном одиночестве провел шесть месяцев на шельфовом леднике Росса, в 175 км от береговой базы экспедиции.

Антарктида – единственная часть света, где запрещены какие бы то ни было военные приготовления. Целый материк находится в распоряжении одних лишь людей науки. Американские, французские, английские, бельгийские, японские станции возникают в Антарктиде одна за другой. Первой советской антарктической экспедицией в 1956 г. был построен научный городок Мирный, названный так по имени одного из кораблей экспедиции Беллинсгаузена и Лазарева, открывшей шестой материк. Потом начала действовать внутриконтинентальная станция «Восток» (по имени второго корабля той же экспедиции) и другие станции. В 1994 г. в Антарктиду отправилась 40-я российская экспедиция.

Строители Мирного не были первыми русскими людьми в Антарктиде. Почти за полвека до них в Антарктиде побывал А. Кучин, один из отважнейших полярников XX в. Когда Р. Амундсен готовил экспедицию на Северный полюс, то взял с собой Кучина в качестве гидробиолога. Но планы Амундсена изменились: он отправился к Южному полюсу. Вместе с ним у берегов Антарктиды оказался и Кучин.

В то самое время, когда Кучин плыл на «Фраме» с экспедицией Амундсена, на другом корабле, «Терра нова», в составе другой экспедиции, которую возглавлял Р. Скотт, к Антарктиде направлялись еще двое русских: каюр Д. Горев и конюх А. Омельченко.

1958 год по сей день остается рекордным по численности населения Антарктиды. Тогда на 20 станциях зимовало 872 человека.

В наши дни в Антарктиде постоянно живут 700 человек. Крупнейшим «городом» стала американская станция Мак-Медро, на которой ежегодно остается на зимовку около 200 человек. На российских станциях зимой живут около ста человек. Но зато летом, когда десятки судов, форсировав плавучие льды Южного Ледовитого океана, причаливают к ледяному берегу, в Антарктиде находится одновременно 4–5 тысяч человек. Тогда снежную пустыню бороздят санно-тракторные поезда, а в безоблачном антарктическом небе прокладывают трассы самолеты.

Владимир Васильевич Атласов (около 1661–1711)

Как появилась на карте Камчатка? Этот большой полуостров долго не был известен цивилизованному человечеству. Долгое время Сибирь на картах изображали только до Оби. И лишь героические походы русских казаков-землепроходцев снабдили мир сведениями о крайнем северо-востоке Азиатского материка.

В 1646 г. вернулся в Якутский острог Василий Поярков – первооткрыватель Станового хребта и пути с верховьев Алдана на Амур и в Забайкалье. В следующем году Семен Дежнев и уроженец Холмогор Федот Попов с командой из 62 человек вышли на четырех кочах из устья Колымы к Анадырю. Непроходимый лед заставил их вернуться. Дежнев тогда прошел проливом, а коч Федота Попова буря прибила к восточному берегу Камчатки.

Начало XVIII в. в истории Камчатки связано с именем Владимира Атласова, первого казачьего «головы» Камчатки. Он пришел на Камчатку через приток Лены реку Алдан. Там, при впадении в Алдан Учура, он служил подьячим и участвовал в сборе ясака (пошлины) с тунгусов. Потом жил в Удском остроге, а в 1665 г. был назначен приказчиком Анадырского острога. Оттуда он послал казака Луку Морозко на Камчатку, от которого потом и узнал о Курильских островах. Через два года сам Атласов пошел на Камчатку с большим отрядом.

Летом 1700 г. Атласов отправился в Москву, где потом была записана его «скаска» о Камчатке, Курильских островах и неведомом острове против Чукотки, в котором можно заподозрить Аляску.

С этой «скаской» познакомился сам царь Петр I, и она навела его на мысль о снаряжении экспедиции Витуса Беринга на поиски Америки с востока.

Федор Петрович Литке (1797–1882)

Мореплаватель и ученый, граф Федор Петрович Литке с 16 лет служил на флоте. По возвращении из двухлетнего кругосветного плавания (в 1817–1819 гг. на шлюпе «Камчатка» под командованием В. М. Головнина) он был назначен начальником экспедиции по изучению Новой Земли. С 1821 по 1824 г. он совершил туда четыре плавания, о которых рассказал в книге «Четырехкратное путешествие в Северный Ледовитый океан». Вскоре Литке предложили командовать одним из двух кораблей, отправляющихся в кругосветное плавание с конкретным заданием: составить описание Алеутских островов от Берингова пролива до Камчатки.

20 августа 1826 г. экспедиция вышла из Кронштадта. Корабли заходили в Копенгаген, Портсмут, Рио-де-Жанейро, обогнули Южную Америку. В Каролинском архипелаге на западе Тихого океана им были открыты и исследованы 12 островов. Обратный путь прошел через Индийский океан, в обход мыса Доброй Надежды, и 25 августа 1829 г. Литке вернулся в Кронштадт.

Двухлетнее плавание ученого имело важное значение: помимо описания побережья были проведены гидрологические, метеорологические и магнитные наблюдения. Собрано много материала по геологии, минералогии, ботанике, зоологии, этнографии.

Ф. П. Литке был одним из организаторов Русского географического общества, основанного в 1845 г., а потом – первым его руководителем. С 1864 г. и до конца жизни Литке был президентом Петербургской Академии наук.

Петр Алексеевич Кропоткин (1842–1921)

В 1862 г. в Пажеском корпусе в Петербурге состоялся очередной выпуск офицеров гвардии, государственных деятелей, дипломатов. Все выбирали для прохождения службы один из приближенных к царскому двору полков. И только один князь Петр Алексеевич Кропоткин, потомок первого князя Руси Рюрика, получивший аттестат «отличнейшего», к всеобщему недоумению выбрал службу в далеком и захолустном Амурском казачьем войске. Его привлекала не карьера, а неведомая, неисследованная природа Восточной Сибири и Дальнего Востока.

Больше месяца продолжался путь до Иркутска, где 20-летний Кропоткин был зачислен на службу в штаб. Но его влекли путешествия: он посещает Байкал, проводит сплав баржи с продовольствием в низовья Амура, а уже в следующем году отправляется в первую экспедицию – в Маньчжурию. Ее результаты высоко оценили в Географическом обществе в Петербурге. Казачий есаул князь Кропоткин становится выдающимся географом. По материалам сибирских походов им написаны книги, в которых исправлены многие неверные представления о расположении горных хребтов и рек в Сибири; высказаны суждения по ряду важнейших научных проблем; составлены первые карты пройденных районов. Возвратившись в Петербург, Кропоткин становится одним из ведущих ученых России. Через некоторое время Кропоткину предлагают должность секретаря Географического общества.

В 1872 г. он исследует в Финляндии следы ледникового периода и там же принимает решение примкнуть к народническому кружку, выступавшему против самодержавной власти в России. Вскоре Кропоткин был арестован и заключен в Петропавловскую крепость, где провел два года и серьезно заболел. Переведенный в военный госпиталь, он с помощью друзей с воли совершил смелый побег. В камере осталась рукопись большой книги «Исследования о ледниковом периоде», над которой работал узник. Разрешения писать книгу добились для него коллеги-географы, и они же осенью 1876 г. издали первый том его книги, где впервые были подробно рассмотрены следы древнего оледенения на территории России.

Более 40 лет провел П. А. Кропоткин в эмиграции – в Швейцарии, во Франции, в Англии. Занимаясь больше вопросами жизни общества, он не переставал работать и в области географии, геологии, климатологии. П. А. Кропоткин считается одним из основателей науки палеогеографии. В 1917 г. он возвратился в Россию.

Алексей Павлович Федченко (1844–1873)

В альпийском горном селении Шамуни над одной из могил на местном кладбище высится глыба необработанного гранита. На нее поставлен куб из черного мрамора с единственной известной фотографией Алексея Павловича Федченко, русского ученого, погибшего 2 сентября 1873 г. на склоне Монблана – самой большой вершины Альп. Этот выдающийся ученый прожил недолгую жизнь, но внес большой вклад в развитие различных наук.

В 16 лет Алексей поступил в университет на естественное отделение. Будучи студентом, он составил гербарий растительности окрестностей Москвы, наиболее полный для того времени, и совершил свое первое научное путешествие: вместе с братом съездил на соляные озера Эльтон и Баскунчак.

В 1864 г. Федченко закончил университет и сначала работал преподавателем. А через 4 года отправился в путешествие в Среднюю Азию. В экспедиции было всего три человека: сам Федченко, его жена Ольга (ботаник и художник) и препаратор. За 53 дня этот небольшой отряд добрался до Ташкента. Была середина зимы; работа началась с организации метеорологических наблюдений, никогда еще не проводившихся в этих краях. Весной приступили к полевым работам в Зеравшанской долине. В следующем году вся долина Зеравшана была нанесена на карту.

Весной 1871 г. состоялось путешествие в пустыню Кызылкум, потом – большая экспедиция в горы Кокандского ханства. На карту были нанесены горные пики, хребты, перевалы Алтайской горной системы.

Дошли до верхнего течения Амударьи, огражденной с юга высокой стеной белых от снега гор. Федченко назвал их Заалтайским хребтом. Этот очень красивый хребет обозначает границы Памира. Туда он наметил идти на будущий год, а сначала отправился в Альпы, чтобы познакомиться с горными ледниками.

Имя рано погибшего географа достойно увековечено: ледник Федченко на Памире – один из наиболее известных на Земле.

Живая вода Земли

Хранилища воды на суше

«Земля под ногами стала как гамак, подвешенный над тинистой бездной», – так писал о болоте Михаил Пришвин в повести «Кладовая солнца».

Образование болот связано с определенными условиями климата, главное из которых – избыточное увлажнение почвы. На болоте живут только те растения, которые не страдают от изобилия воды и не нуждаются в почве.

Водяные растения – лилия, калужница, кувшинка, камыш, тростник – первыми появляются над поверхностью речных стариц и медленно текущих рек. Проходит время, и сплетающиеся корни этих растений образуют на поверхности воды живой ковер. Основную «ткань» его составляют жадно впитывающие воду мхи. Одновременно водоросли и мхи разрастаются на дне. Этот донный покров однажды отрывается и поднимается к поверхности плавучим островом – сплавиной. Соединяясь, эти «острова» закрывают все зеркало озера, а под покровом быстро растущего мха идет отмирание и гниение растительных остатков. В результате образуется трясина, оказаться в которой вряд ли кому захочется.

Почему трясина засасывает? Дело в том, что любой (не обязательно на болоте) перенасыщенный водой грунт, состоящий из мелких частиц, становится пластичным и быстро возвращается на то место, откуда был вытеснен каким-либо инородным телом.

Можно ли выбраться из трясины? Многое зависит от обстоятельств, но многое, конечно, и от поведения человека, попавшего в опасность. Панические беспорядочные движения вряд ли помогут. Трудно выбраться из трясины, уже глубоко погрузившись в нее: необходима точка опоры. Избежать дальнейшего погружения можно лишь двигаясь с величайшей осторожностью (лучше всего ползком) или перепрыгивая с кочки на кочку, но не попадая при этом в разделяющие их понижения – мочажины, заполненные вязкой трясиной.

Кочки на болотах образованы мощным слоем торфа, на котором нередко вырастают даже деревья. Их корни укрепляют кочку. Все больше становится слой торфа – все меньше свободной воды, постепенно исчезает и трясина. Болото, уничтожившее озеро, неизбежно умирает и само.

В последнее время отношение к болотам резко изменилось. Прежде считали, что болота – это как бы «язвы» природы, которые надлежит «залечить», осушив заболоченные территории. Теперь стало ясно, что по крайней мере некоторые виды болот представляют собой необходимое звено в экологических системах. Болота сохраняют и накапливают атмосферную влагу, болота дают исток многим великим рекам, например, Волге.

Чистая вода Байкала

Озеро Байкал – уникальное создание природы. Оно вмещает 80 % пресной воды всей России – 23,6 тыс. км^3. Своеобразна геологическая история Байкала, но главное все же – его вода. Другой такой нет нигде на Земле. Более 300 рек впадает в озеро. А вытекает одна – широкая величественная Ангара. Байкал славится еще и тем, что растворенных солей в нем меньше, чем в любом другом озере. Причина уникальной чистоты и химического состава воды – в истории озера.

Самая пресная вода на свете получается при таянии ледников. В такой «ледяной» воде растворенных солей содержится всего 20–40 мг на литр (в литре обычной воды – до 100 мг). Столь малая соленость делает воду лечебной.

Специалисты по изучению озер – лимнологи – утверждают, что своей исключительной чистотой Байкал обязан главным образом микроскопическим растениям, которые выделяют в воду Байкала более 10 млн тонн кислорода и создают за год около 4 млн тонн органических веществ. Все это является основой питания мельчайших животных – зоопланктона.

Байкал – зарождающийся океан

Если внимательно всмотреться в коричнево-желтый тон карты Восточной Сибири, можно увидеть извивающуюся, как вытянутая буква S, линию. Она нанизывает на себя врезанные в горные системы впадины. На юге, в Саянах, – Тункинскую, на северо-востоке – Нижне-Ангарскую, Шуйскую, Чарскую. И всюду – озера, озера… Озерная цепь перепоясывает азиатский континент. Ее общая длина с юго-запада на северо-восток составляет больше 2000 км.

Примерно посередине – гигантская впадина озера Байкал.

25–30 млн лет назад здесь наметился разлом земной коры. И с тех пор, то ускоряясь, то замедляясь, он неуклонно расширяется и углубляется. Постепенно отодвигаются друг от друга Сибирская и Забайкальская тектонические плиты. Медленно расходясь, эти два гигантских «куска» земной коры освобождают пространство для океанской впадины. Плиты раздвигаются в среднем на 2–3 мм в год. Вроде бы ничтожная величина. Но перемножьте ее, скажем, на 300 млн лет – получится 600 км. Это уже океан.

Землетрясения – сигналы того, что приближается «время океана». Конечно, в наших, человеческих масштабах приближается оно очень-очень медленно, совсем незаметно. Но в геологическом понимании времени, где счет идет на миллиарды лет, это достаточно быстрый срок.

Озерный край России

В нашей стране около миллиона озер – больших и малых, знаменитых и безвестных. Разное у них происхождение, разная и судьба. Если взглянуть на карту, то бросается в глаза обилие озер на северо-западе русской равнины. Этот край издавна так и называют – озерной областью. Там находятся два гиганта – Ладожское и Онежское озера, а также великое множество озер средних и малых.

Граница озерного края проходит совсем недалеко от Москвы. Стоит углубиться на территорию Ярославской, Тверской или Вологодской областей, как озера будут попадаться на каждом шагу.

Сердцем озерного края издавна считаются Вологодское и Архангельское Белозерье. Здесь, среди лесов и болот, разбросаны тысячи озер; многие из них соединены реками и каналами в единую гигантскую озерную систему. К северо-западу от Белого озера лежат два крупных озера – Воже и Лача, связанные рекой Свидь. На северо-западе находятся два гиганта – Ладожское озеро, рождающее знаменитую Неву, и Онежское озеро, дальше – бесчисленные озера Карелии; южнее – озера Псковско-Чудское и Ильмень.

Возраст озер, донесших до нас память о великом леднике, который когда-то спустился на Русскую равнину, достигает 10–12 тысячелетий. Это немалый срок в жизни озера. А это означает, что у них уже определилась своя индивидуальность (глубина, формы берегов и дна, состав воды), а главное, сложился свой биоценоз – совокупность живых организмов во всем многообразии их взаимосвязей.

У больших озер «век» длиннее, чем у малых. Внешние обстоятельства могут укоротить жизнь озера или удлинить ее. Например, понижение уровня воды в озере, вызванное уменьшением количества атмосферных осадков или усилением испарения, ускоряет процесс зарастания, обмеления и гибели водоема. Повышение уровня воды омолаживает озеро, продлевает его жизнь.

Жизнь озера

«Голубыми глазами» земли называют озера. Они всегда желанны на суше, особенно там, где выпадает недостаточно атмосферных осадков. Вокруг озер выросли многие древнерусские города: Новгород, Псков, Ростов Великий, Галич, Белозерск…

Как у реки, дерева, животного, человека, у озера тоже есть свой срок жизни: оно рождается, достигает зрелости, умирает. Могут погубить озеро и бытовые или промышленные стоки: они отравляют все живое.

Но даже если озеро не подвержено никакому угнетающему воздействию, оно неизбежно придет к своей гибели и превратится во что-то другое – в болото, в луг, в пустыню.

Обычно более мелкие озера активно осваиваются животными организмами: от микроскопических водорослей до высших растений, от амеб и инфузорий до рыб и водоплавающих птиц. За счет отмерших останков организмов утолщается слой ила на дне. А берега все больше зарастают камышом, тростником и другими водными растениями. Со временем они образуют сплошной ковер. Мхи завершают этот процесс. Озеро зарастает. Для большинства озер такой «итог жизни» естествен; на месте чистой водной глади возникает вязкая трясина, которая, если болото постепенно высыхает, через какое-то время зарастает лесом.

Конечно, остановить этот естественный процесс нельзя. Но человек в силах немного продлить жизнь озера, замедлить его старение. Для этого нужно прежде всего следить за тем, чтобы в его воду попадало поменьше загрязняющих веществ.

Подземный родник

Когда где-то в округе из-под земли бьет родничок, люди предпочитают брать воду из него, а не из водопровода, потому что родниковая намного чище и вкуснее.

Родниковая вода, проходя сквозь скальный грунт под землей, вбирает в себя разные химические вещества: серу, известь и т. д. Источники, содержащие значительные объемы минеральных солей, называются минеральными источниками.

В районах, где развита вулканическая деятельность, вода соприкасается с нагретыми подземными породами и имеет высокую температуру. Такие источники называют термальными.

Артезианский колодец отличается от источника: между двумя водоупорными пластами вода находится под давлением со всех сторон. Когда в этом месте бурят скважину, она с силой вырывается наружу. Эту воду добывают с помощью скважин и колодцев, называемых артезианскими. Подземные воды используют для снабжения водой городов, для орошения полей в пустынных районах.

Под защитой ледяного покрова

Когда наступает зима, ледяные оковы затягивают поверхности рек, озер, водохранилищ и морей. Вода прячется под лед, и это явление, называемое ледоставом, имеет огромное значение для сохранения жизни в водоеме в зимнее время.

Лед легче воды, он всегда оказывается сверху. И его покров, усиленный снежной толщей, прерывает на весь зимний период взаимодействие воды с атмосферой, защищая таким образом водоем от дальнейшего охлаждения. Если бы лед был тяжелее воды, то он погружался бы на дно и постепенно нарастал там, пока не заполнил бы весь водоем. Но под защитой льда кристаллизация воды приостанавливается, и температура воды не опускается ниже 4 °C. При таких условиях жизнь в водоеме не прекращается, и все живые существа благополучно в нем перезимовывают.

Ледоставу предшествует осеннее охлаждение. Когда температура воды в водоеме достигает точки замерзания, – это еще не ледостав. Дальнейшее замерзание воды зависит от глубины водоема и от того, насколько быстро происходит в нем перемешивание воды. Ведь намерзание льда сопровождается выделением тепла – 80 калорий на каждый грамм преобразованной в лед воды. Если это тепло не удалять, то оно будет тормозить процесс замерзания. Внутренние вихри течений распространяют охлаждение по всей толще воды.

На мелководных и быстрых реках переохлаждение захватывает все слои воды. Они остывают равномерно, и рождение кристаллов идет одновременно во всей толще воды. В воде, температура которой на несколько сотых или десятых градуса ниже нуля, возникают кристаллы различной формы. При не очень сильном переохлаждении они имеют форму правильных дисков. В более холодной воде образуются ледяные кристаллы в виде звездочек или веточек папоротника. Мелкие кристаллики укрупняются, срастаются друг с другом, создают на поверхности сплошную пленку льда, а в глубине – пористые скопления, похожие на мокрый снег. Это внутриводный лед. Иногда он неожиданно поднимается со дна, прихватывая с собой проложенные по дну трубы, и образует подобие пробки. Сдавленная ею вода вырывается на поверхность, и происходит зимнее половодье – ненормальное, нежелательное явление.

На огромной территории России ледостав наступает в различные сроки. Первыми принимают на себя ледяные оковы реки и озера крайнего северо-востока Сибири: уже в конце сентября лед покрывает низовья Яны, Колымы, Анабары. К концу октября больше двух третей рек азиатской части России тоже уходит под лед.

В европейской части страны ледостав проходит на месяц-полтора раньше, чем в азиатской. Есть и совсем незамерзающие реки. Это некоторые реки Черноморского побережья Кавказа. Высокогорные, бешено несущиеся реки Кавказа, Тянь-Шаня и Памира замерзают не по всему течению, а только в местах, где оно замедляется. На весь зимний период остаются свободными ото льда верхние участки рек, вытекающих из крупных озер и водохранилищ.

Сколько льда на Земле

Каждый год в наших умеренных широтах наступает такая пора в жизни природы, когда по утрам стекленеют лужи, покрываются гладким зеркальным паркетом озера, реки от берега до берега сковываются ледяным панцирем. И не вода нас теперь окружает, а лед.

Причиной перехода воды в лед является понижение температуры воздуха и воды до 0 °C.

Лед – один из самых распространенных кристаллических минералов земного шара.

Но основная масса льда сосредоточена в ледниках, которые занимают 16,2 млн км^2 земной поверхности. К концу зимы Земля в Северном полушарии «несет на своих плечах» огромный груз – 24,2 квадриллиона тонн льда. Масса только постоянно существующих льдов в полярных областях впятеро превышает вес всей атмосферы.

Во власти вечной мерзлоты

Когда для образования ледников снежных запасов не хватает, а холода в избытке, возникновение льда неизбежно. Только тогда он уходит вглубь, скрываясь под покровом ягеля, под пологом лиственничной тайги, под моховыми кочками дальневосточных болот – марей. Это многолетняя или, как говорят, вечная мерзлота.

Из космоса хорошо видны белые пятна ледников, но огромный массив вечной мерзлоты практически незаметен, хотя он занимает площадь более 20 млн км^2 – две с половиной Антарктиды. (В России она покрывает 11 млн км^2.)

Летом верхний слой мерзлоты оттаивает до 2–2,5 см глубины, а временами – до 20–50 см. Но с первыми заморозками холод глубин вновь смыкается с замерзающей поверхностью почвы.

Когда температура воздуха начинает быстро понижаться, мерзлые слои как бы съеживаются и образуют сетку трещин, «узлы» которой заполнены льдом. Эта морозобойная решетка – обычное образование там, где распространена вечная мерзлота. Другая характерная ее форма – бугор высотой 40–70 м с диаметром основания в несколько сотен метров, возникающий на болоте или на дне высохшей озерной котловины. Его называют якутским словом «булгуннях», а происхождение связывают с процессами неравномерного формирования льда.

Вечная мерзлота Евразии очень древняя. На северо-востоке Сибири ее возраст – не менее 600 тыс. лет, в Центральной Якутии – около 300 тысячелетий.

Якутию можно с полным правом назвать «страной вечной мерзлоты». На территории республики толща мерзлых пород достигает 1,5 км. К южным границам мощность мерзлого слоя уменьшается до 300–200 м.

Необыкновенно чутко реагирует мерзлота на все действия человека. Столб, врытый в землю, она «выплевывает» обратно. Дорога, прорубленная в вековой тайге, превращается в цепочку ям и бугров, стальные рельсы встают «на дыбы», покоробленные невидимой силой. Мосты рушатся под напором вдруг начинающего разрастаться льда.

Сегодня человек научился сотрудничать с вечной мерзлотой, причем значительно более эффективным оказалось не наступление на нее, а наоборот – полное сохранение. Теперь дом поднимают на сваях над поверхностью земли, чтобы холод мог свободно под ним циркулировать, а дорогу строят на высокой насыпи. Мерзлоту лучше не трогать! Этот принцип приходится соблюдать.

Content

Вячеслав Маркин
Увлекательная география

Земля – наш дом во Вселенной

Меняющийся лик Земли

Голубая планета Земля

Земля и Солнце

Земля движется вокруг Солнца

Почему бывают день и ночь

Часовые пояса

Земля – магнит

Компас

Жидкое ядро Земли

Два слоя мантии земли – «сима» и «сиаль»

Огнедышащая земля

Географическая оболочка

Шесть материков Земного шара

Полюсы тепла и холода

Экватор и тропики

Великие географические открытия

Марко Поло (около 1254–1324)

Афанасий Никитин (? – 1474/75)

Какие бывают формы рельефа

Самые большие высота и глубина

Неровное дно океана

Причины великих оледенений

Начало планеты – начало жизни

От динозавров до человека

Почему вымерли мамонты

Навсегда исчезнувшие динозавры

Христофор Колумб (1451–1506)

Васко да Гама (1469–1524)

Фернан Магеллан (около 1470–1531)

Джеймс Кук (1728–1779)

Воздушная оболочка Земли

На дне воздушного океана

Воздух, которым мы дышим

Откуда дует ветер

«Дороги» воздушных масс

Пассаты – ветры, дующие всегда

Неистовые вихри

Электричество в… воздухе

«Несравненной силы и красоты…»

Как измеряют влажность воздуха

Облачные «города» и «замки»

Почему идет дождь

Вода, даруемая небом

Семицветная арка

Броккенский призрак

Метеорология – наука о погоде

Какой будет погода

Как составляют прогноз погоды

Климат

Иван Федорович Крузенштерн (1770–1846)

Александр фон Гумбольдт (1769–1859)

«Патриарх» российской географии

Планете имя – океан

Всепланетный океан

Уровень мирового океана

Приливы и отливы

Чего только нет в морской воде!

Куда текут океанские воды

Гольфстрим – водяное отопление Европы

Океан Великий, или Тихий

Это странное Мертвое море

Большие проблемы маленького моря

Аральская катастрофа

Крошечные строители гигантских гор

Волны на воде

Волна-гора – цунами

Ледяные моря на море

Айсберги – плавающие ледяные горы

Первые люди на северном полюсе

Фритьоф Нансен (1861–1930)

Руаль Амундсен (1872–1928)

Георгий Яковлевич Седов (1877–1914)

Владимир Александрович Русанов (1875–1913?)

274 дня на дрейфующей льдине

Челюскинцы

Роберт Скотт (1868–1912)

В земных глубинах

Как ищут руды

В огне рожденные породы

Что такое метаморфизм

Соль земли

Железная руда и марганец

Вездесущий и многоликий кварц

Песок и глина

Загадочный опал

Третий «кит» земной коры

Золото, платина, серебро

В поисках золота

Медь и бронза

Оловянный камень касситерит

Минерал, давший название городу

Люди и камни

Магический янтарь

Мир кристаллов

Непобедимый алмаз

Драгоценные зеленые изумруды

Происхождение каменного угля

Торф – болотное топливо

Приключения «черного золота»

Карстовые пещеры

Коварные карстовые породы

Лёсс

Сель

«Белые тигры» на склонах гор

Сеньор Кон-Тики и капитан «Калипсо»

Человек под водой

49 дней вчетвером в океане

Первый торговый город в Сибири Мангазея

Груманланы

Материки и страны

Крупнейший материк Земли

Тундра

Исландия – соседство огня и льда

Шпицберген – архипелаг острых гор

Земля Франца-Иосифа – маленькая Антарктида на севере

Северная земля

«Лучше гор могут быть только горы…»

Восхождение на Эльбрус

Озеро Иссык-Куль

Как велика Сибирь

Полуостров Таймыр

Норильск – чудо-город в тундре

Удокан – «второй Урал» за рекой Чарой

Курильские острова

Высочайшие горы Земли – Гималаи

Великие реки Китая

Ближний Восток

Жаркая черная Африка

Саванна

Какие бывают пустыни

Знойная Сахара

Америка – материк из двух материков

Гренландия – самый большой и холодный остров

Самое глубокое ущелье

Южная Америка

Самая большая низменность – Амазония

Великие американские озера

Анды – самая длинная горная система

Австралия – материк редкостей

Самый маленький материк

Как возник ледниковый щит Антарктиды

Население ледяного континента

Владимир Васильевич Атласов (около 1661–1711)

Федор Петрович Литке (1797–1882)

Петр Алексеевич Кропоткин (1842–1921)

Алексей Павлович Федченко (1844–1873)

Живая вода Земли

Хранилища воды на суше

Чистая вода Байкала

Байкал – зарождающийся океан

Озерный край России

Жизнь озера

Подземный родник

Под защитой ледяного покрова

Сколько льда на Земле

Во власти вечной мерзлоты