Текст книги "Катастрофы в природе: Земля меняет кожу. Лавины, обвалы, оползни, провалы"

Почему происходят быстрые трансформации земной поверхности?

Обитатели по берегам больших рек тому свидетели, коль великие перемены в берегах и стрежах их течение воды, наипаче вешнее, причиняет. Не упоминаю песков, кои весна и осень перемывает, ни лугов, которые быстрина, отнимая от переднего конца, наращивает к заднему, но крутые, которые великие звена иногда с огородами и строениями отседают и в реки опровергаются, будучи подмыты… Все во всем свете рудокопы не перероют столько земли, не провергнут камней во сто лет, сколько одной весной разрушат о них льды и быстрина беспримерных вод российских.

М. В. Ломоносов

«О слоях земных», 1763 год

Наука, как строгая система правил объяснения чего-либо, оперирует физическими моделями. До ёё появления истолкование причин возникновения природных катаклизмов связывалось с высшими существами, по тем или иным причинам, производивших смертоносные землетрясения, потопы, обвалы и т. д. Подобные представления имелись у всех народов, когда-либо населявших планету, но в современном языке наибольшее отражение нашли персонажи из древнегреческой мифологии.

Из Древней Греции пришли слова Вулкан, Титан, Гигант, Тайфун и множество других. В том или ином контексте ими пользуются и сегодня. Имя Тайфун дало название ураганному ветру – тайфуну, а Вулкан вполне естественен в сочетании со словом «извержение». Когда подчеркивается масштабность того или иного события или вещи произносится «гигантский». Сложность или большой объем выполненной работы связывается со словом «титанический».

Эти слова появились тогда, когда человек не понимая природной стихии, олицетворял её в образах мистических существ. Так было удобно не только объяснять мир, но и информировать потомков об опасности предполагаемых мест их обитания. Таковых как всегда было много в небесах, на непреступных вершинах, морской пучине, болотах или лесах. Там, где жизни человека угрожали бури и цунами, вулканические извержения и землетрясения, обвалы и оползни.

Можно посмеяться над наивностью древних или догматами современных религий. Но столь уж важно, каким способом передаётся предупреждение – в виде мифа или в форме строительных норм остающихся для большинства современников тайной за семью печатями.

Бессмертные боги Олимпа обладали сверхъестественными способностями, и в этом были схожи со всеми другими божественными существами всех времён и народов. Они могли управлять стихией, а из мест их проживания – вулканов, гор, земных недр или морских глубин приходили всевозможные беды. Собственно это была первая приятая большинством модель объяснения природных катаклизмов, предшествовавшая современным представлениям о них. Страх перед природной стихией, сохраняя старые, создаёт новые суеверия. В истории это происходило не раз, если не сказать всегда.

Мифических существ, как позднее официально признанных богов, было великое множество. В Египте и Древней Греции их насчитывалось более сотни, а Ближний Восток был настоящим колумбарием многобожия.

В древнем государстве Угарит поклонялись более чем тридцати богам. У шумеров каждый город был государством с собственным божественным покровителем. У них же богиня-прародительница Намму образовала Землю и Небо. Она помогла богине Нинмах создать из глины людей, и она также вызывала губительные для них природные катаклизмы. Греческая мифология оставила память о многочисленных божественных существах царящих над Мирозданием.

В Северной Азии древние орочи воспринимали Землю в виде гигантской безрогой и восьминогой лосихи. Они считали, что леса это её шерсть, а птицы вьющиеся над ней это комары. Земные катаклизмы возникают тогда, когда уставшая лосиха переступает с ноги на ногу.

В религии нганасанов Земля олицетворялась с наиболее знакомым им животным – оленем, на спине которого живут люди. Схожие представления имеются и у других народов Сибири и Дальнего Востока. Лось или олень отождествлялись ими со звёздами, солнцем и вообще со всей земной стихией.

Об острове Сахалин сложено много легенд и преданий. Его необычная форма, напоминающая человека или человека-дельфина, нашла отражение в мифологии нивхов. По их верованиям Сахалин это лежащий на правом боку дух-хозяин всей Земли по имени Миф Ыз, ноги которого – мысы Анива и Крильон, голова – мыс Марии. Миф Ыз лежал, в прежние времена, к материку Азия другим боком но, когда повернулся в свое нынешнее положение, то на всей Земле погибли животные и люди.

Описанные в эпосах майя природные катаклизмы это непрерывные ливни, ураганы, обвалы, извержения вулканов и землетрясения. Собственно для этого были и остаются причины. Издавна здесь люди проживают в горной местности чреватой различными неприятностями – от снежных и каменных лавин до грандиозных извержений вулканов и обвалов.

Большинство сохранившихся суеверий это наследие древнейших времен и особенностей мышления незнакомого с научными знаниями человека, рассчитывающего на помощь сверхъестественных сил в борьбе за своё выживание. Отчасти это помогало и превращалось в легенду, как это было с римским императором Константином и упрочнением христианской религии. Кометы, затмения, землетрясения и потопы зачастую служили предтечей грандиозных событий в жизни людей.

Первым упоминанием о землетрясении в Библии является рассказ о том, что случилось с Моисеем на Синайской горе. А повествование о разрушении древнего Иерихона в долине Сидим, скорей всего, представляет собой описание подземного удара. Стены города пали после того, как евреи обнесли несколько раз вокруг города ковчег, в котором хранились тексты Завета, данные богом Яхве Моисею и протрубили в трубы.

Времена средневековья ознаменовались страшными церковными гонениями и массовыми казнями женщин и мужчин обвинённых в самых различных «преступлениях», в том числе и в природных катаклизмах. В 1652 году в посёлке Аверсе, расположенном в долине Заднего Рейна, суд над колдуньями постановил, что снежные лавины вызываются местными ведьмами и лучший способ избавления от напастей это сжечь живьём колдунью.

«Когда возникает опасность лавины, например, с горы Алс-Ларешс, старые люди на пасху закапывают на ее пути в снег освященные яйца, чтобы остановить лавину». Рассказ Марморера из Граубюндена (начало XX века).

Со врёмен Авесты и Ветхого завета природные катаклизмы использовались религиями в качестве яркого примера наказания за неправедную жизнь. Это продолжалось вплоть до 1755 года, когда землетрясение в Лиссабоне стало причиной гибели десятков тысяч его жителей. Оно произошло в католический День всех святых, и многие погибли в развалившихся храмах или были погублены смертоносным цунами. Грандиозность катаклизма привела к пониманию, что объяснение его причин необходимо искать в том, как устроена планета Земля.

Развитие точных наук привнесло в естествознание способы качественной и количественной оценки наблюдаемых явлений в природе, возможность не только объяснять причины, но и прогнозировать их возникновение. Происходящие на Земле гравитационные перемещения вещества относятся именно к этому случаю.

Гравитация – главный фактор формирующий рельеф земной поверхности. Он общий для всех космических тел и определяется величиной массы, особенностями перемещения в пространстве и характером взаимодействия друг с другом. Основные отличия заключаются в энергетике протекающих в их недрах физико-химических процессов, составе атмосферы, наличии или отсутствии гидросферы и др.

Схема круговорота вещества на Земле.

Преобразование твердой оболочки и, следовательно, её рельефа происходит на всех планетах земной группы – на Венере, Земле, Марсе и Меркурии. На Земле оно идёт при значительном участии атмосферы и гидросферы поэтому в геологическом понимании очень быстро. Здесь их состояние, в первую очередь, связано с поступлением энергии от Солнца и определяет условно «деструктивные» темпы выполаживания рельефа. В то время как протекающие в ядре и мантии условно «созидательные» процессы формируют или сглаживает его «неровности».

Развитие Земли протекает в непрерывной борьбе этих сил между собой. Эндогенные процессы создают горные породы и минералы, образуют горы, поднятия, впадины и котловины. Экзогенные процессы разрушители всего того, что производят эндогенные процессы. Конвекционные процессы в земных недрах приводят к тектонической деформации земной коры и перемещению по мантии литосферных плит. Они же вызывают магматические явления в зонах спрединга, возникновение на окраинах континентов областей субдукции и горообразование на суше и морском дне.

Одновременно с горообразованием идёт процесс разрушения возвышенностей. Он предопределён усталостными процессами в горных породах, постепенным накоплением повреждений под воздействием переменных напряжений и физико-химических преобразований слагающего их вещества. Они изменяют его прочностные свойства, приводят к образованию трещин, их развитию и, в конце концов, к разрушению материала.

Это одна сторона вопроса. Другая связана со сложным взаимодействием земных пород с атмосферой и гидросферой планеты. При этом во всех случаях существенен фактор времени протекания рельефообразующих процессов. Несущественные по сравнению с жизнью отдельного человека они за сотни и тысячи лет приводят к значительным изменениям облика Земли.

Слагающие земную поверхность породы имеют сложную биографию происхождения – генезис. Их подразделяют на три основные группы. Первая это образовавшиеся при застывании магмы на земной поверхности (эффузивные) или в земных недрах (интрузивные) изверженные массивно-кристаллические породы. Изначально это была расплавленная масса температурой до двенадцати тысяч градусов по Цельсию. После остывания из неё сформировались такие породы, как гранит, базальт и диорит.

Затем, вынесенные на земную поверхность массивно-кристаллические породы подверглись эрозии, перепадам температуры и сложным физико-химическим воздействиям. Потеряв прочность, они сформировали осадочные породы. В образовании последних велика роль биоты – растений и животных. Ей обязаны своим происхождением известняки – ракушечники, мел, торф и другие.

Со временем осадочные породы снова претерпевают значительные изменения. Они уплотняются, а из природных растворов возникают новые минералы. Там, где происходит значительное отложение таких пород – на дне морей и океанов возникают многокилометровые осадочные слои. Своим весом они прогибают морское дно, где из-за высокого давления и температуры происходит их перекристаллизация с образованием метаморфических пород. Из-за горообразования они вновь выходят на земную поверхность где снова подвергаются выветриванию – физическому, химическому и биологическому преобразованию и разрушению.

Этот естественный и достаточно длительный процесс идёт с начала образования Земли как планеты. Как живой организм планета обновляет свою «кожу» – дневную поверхность до тех пор, пока не угаснут её жизненные силы. Другая его сторона обусловлена быстрыми гравитационными перемещениями уже сформированного земного вещества.

В горных областях на суше и морском дне там, где имеются значительные перепады высот и, соответственно, велика крутизна слонов, гравитационная составляющая в сочетании с атмосферными процессами, температурой и водной эрозией приводит к относительно быстрым и масштабным перемещением вещества – денудации. Под ней понимается совокупность процессов сноса и переноса водой, ветром и льдом продуктов разрушения горных пород в пониженные участки земной поверхности, где происходит их накопление.

Земная поверхность это дно огромного воздушного океана – атмосферы, оказывающей своим давлением влияние на её формирование. Атмосферное давление равно весу вышележащего столба воздуха и изменяется в зависимости от места и времени. Тем не менее, несмотря на всю очевидность существования атмосферы только в 1643 году итальянский учёный Эванджелиста Торричелли доказал, что воздух имеет вес. С этого времени атмосферное давление – сила, с которой воздух давит на земную поверхность, рассматривается как один из рельефообразующих факторов.

Хотя суммарная масса атмосферы примерно в миллион раз меньше массы Земли она оказывает значительное влияние на все объекты, находящиеся на её поверхности. Один кубометр воздуха весит около одного килограмма, а вес всего воздушного столба над одним квадратным метром составляет более десяти тонн. Поэтому флуктуации давления во время циклонов и антициклонов способны провоцировать гравитационные перемещения вещества на ослабленных горных склонах. Преобладание тех или иных процессов в формировании рельефа, от эоловых (ветровой) до антропогенных, отражается в наименовании типов рельефа.

На суше гравитационные процессы обычно развиваются на склонах с углом наклона более тридцати градусов. На склонах меньшей крутизны происходят осыпания, при котором основную роль играет скатывание обломков по поверхности склона. Там же, где перепад высот не столь значителен – на побережье морей и океанов, стоках рек и их долинах значительную роль в снижении прочности земных пород и их перемещении играет ветровая и водная эрозия, ударные воздействия прибоя, русловые потоки и др.

В отличие от монотонных равнин горы представляют собой пеструю мозаику ландшафтов, где с высотой изменяются атмосферные и почвенные параметры. С увеличением высоты температура воздуха понижается – в среднем на один градус на каждые 180 метров высоты. Если у подножия лето, то на вершинах царит суровая зима, не тает снег и образуются ледяные массивы. При этом температурные характеристики отдельных горных районов – высотный температурный градиент меняются не только по сезонам, но и зависят от экспозиции и положения на склонах.

Особенности распределения температуры таковы, что в зависимости от высоты и форм рельефа ее значения существенно изменяются. Это трудно учитываемый фактор может стать причиной обвалов и осыпаний породы. В 1985 году в Кастел Вэлли штата Юта (США) произошел обвал объёмом около сорока тысяч кубометров. Его причиной стал резкий температурный перепад. Остывший ночью и обращенный к востоку утес утренним солнцем сильно нагрелся, что и спровоцировало обрушение горных пород.

С увеличением высоты изменяются такие факторы увлажнения, как количество осадков, облачность, влажность и плотность воздуха. Соответственно изменяется температурный режим поверхности, зависящий от температуры воздуха и свойств почвы. Он определяется способностью твердого вещества поглощать тепло – теплоёмкостью, определяемой минералогическим, гранулометрическим составом и влажностью, в том числе и содержанием в породе органических веществ.

По сравнению с равнинами для горных областей характерна большая суточная амплитуда колебаний температуры воздуха – около двадцати градусов по Цельсию и более. Это объясняется тем, что в разреженном воздухе происходит интенсивная теплоотдача – ночное выхолаживание, понижение температуры почвы и нижних слоев воздуха. С ним связаны приземные инверсии, явления заморозков и туманов.

Многим процессам на Земле свойственна цикличность: ночь сменяет день, зиме наследует лето, а приливам – отливы. Выраженные через параметры состояния вещества, такие как температура или влажность, они характеризуют и скорость протекания в нём усталостных явлений.

Совместное действие температуры и влажности приводит к потере прочности горных пород и чем больше амплитуда их колебаний, тем ощутимее их воздействие. О том, как происходит ослабление прочности пород, показали исследования в Йосемитском национальном парке штата Калифорния в США. Здесь за год происходят сотни камнепадов и примерно 15% из них без видимой причины – т.е. в отсутствие таких провоцирующих явлений, как землетрясения, обильные осадки или циклы замерзания – оттаивания.

Объектом наблюдения стала гранитная плита размерами 19 метров в длину и 4 в ширину. Высокоточными измерениями с 2010 по 2013 год было установлено, что амплитуда колебаний размеров за сутки достигала около 0,8 сантиметра. Колебания размеров происходили и в зависимости от сезонов года. Наибольшие деформации возникали в весенне-летнее время, когда амплитуда температурных колебаний была максимальна и меньше в холодное время года. Минимумы приходились на декабрь, а максимумы на август месяцы.

Периодическое нагревание и остывание приводит к растрескиванию горной породы и снижают способность массива пород сохранять равновесие на крутых склонах. Во всех случаях перепады температуры и увлажнённости ускоряют процесс потери прочности пород и сцепление между её дислоцированными участками и блоками. Поэтому большинство обвалов и оползней происходит с наступлением весны в силу простого механизма.

Осенние дожди насыщают влагой почву, и заполняют трещины в горной породе водой. С наступлением морозов она замерзает и, как известно из физики расширяется, тем самым раздвигая трещины в породе и снижая её прочность. Так повторяется из сезона к сезону много лет, пока ослабленные блоки породы не рухнут или начнут скольжение вниз по склону.

В древности схожим способом добывался строительный камень для постройки грандиозных сооружений – от египетских пирамид до греческого Парфенона. Каменный массив раскалывался методом термоудара по схеме «нагреть и остудить». Другим способом было вбивание сухих деревянных клиньев с поливкой их водой. Разбухшие клинья увеличивали трещину и, после многократного повтора операции, отделяли намеченный блок от массива.

При переходе воск Ганнибала через Альпы в Италию в 218 году до нашей эры неприступную скалу удалось разрушить воздействием огня и уксуса. Путь в обход был невозможен, но знание природы камня помогло карфагенянам продолжить поход.

«Но когда войска Ганнибала дошли до одного узкого места, где не могли пройти ни слоны, ни вьючные животные, упала лавина, и дух войска упал». Полибий, римский историк (201—120 до н.э.).

Воздействующие на каменный массив вода и температура в течение длительного времени фрагментируют массивы горных пород и приводят к их гравитационным перемещениям. Оно может быть различным по характеру – от обвалов и оползней до вывалов и камнепадов.

Обвалом считается падение отделившейся части фрагмента чего либо, будь то скальная порода или ледяной массив, а оползень это смещение, скольжение вниз по склону выведенного из равновесия массива вещества. Таким образом, в отличие от оползней при обвалах выведенная из равновесия масса породы не сползает по склону, а быстро низвергается к его подошве.

В отдельных случаях конгломерат из горных пород, почвы, льда и снега перемещается в воздухе, а затем катится по склону с большой скоростью в виде обвалов-оползней. Это комбинированное смещение горных пород по склону или откосу, при котором сначала происходит сползание по выдержанной трещине, тектонической дислокации или по напластованию пород, падающих в сторону склона.

Карстовая воронка в США «Дьяволова дыра» во Флориде (Mason Berry, 2006).

Вывалы это выпадение отдельных кусков и небольших блоков пород из отвесных или нависающих склонов и откосов. Обычно они сложены из мелко трещиноватых скальных или полускальных пород. Достаточно часто в горах происходит выпадение отдельных фрагментов пород залегающих между песчано-глинистыми отложениями.

Камнепады это скатывание отдельных кусков и обломков скальных пород, отчленяющихся от выветрелых массивов, по верхней части склона и их падение в его подножье. При землетрясениях они достаточно часто приводят к нарушению транспортного сообщения, и осложняют оказание помощи в труднодоступных горных районах.

Лавина это падающие или соскальзывающие с горных склонов масс снега и льда. Они возникают из-за их скапливания на крутых склонах. Резкое понижение температуры, образование глубинной изморози, когда в толще снега возникает рыхлый слой, т.н. снег-плывун, создают условия для схода лавин.

Снежные лавины срываются при динамическом воздействии землетрясений и, даже, при акустическом ударе. Объемы сброшенной массы снега достигают миллионов кубометров. Как правило, существуют преимущественные направления движения лавин определённые конструкцией горного рельефа – лавиноопасные направления.

Провалы это гравитационные в основном карстовые воронки, образующиеся из-за разрушения и обвала сводов подземных полостей. Они появляются в виде впадин воронкообразной формы размером от нескольких до десятков метров в диаметре.

В отличие от многих опасных природных процессов основные причины возобновления приводящей к перемещениям вещества неустойчивости практически неустранимы просто из-за того, что они определены самим рельефом земной поверхности, силой тяжести, характером протекания физической и химической эрозии пород или током воды. Более того, часть современных преобразований земной поверхности обязана происходившим миллионы лет назад геологическим событиям.

При изучении таяния ледников Гренландии сравнительно недавно было обнаружено, что уменьшение массы её ледяного панциря связано с тем, что некогда этот остров находился над Исландским плюмом. Это струя мантийного вещества пробившая примерно 250 миллионов лет назад литосферу к земной поверхности.

Тектонические процессы привели к тому, что над плюмом сейчас расположена Исландия, но миллионы лет назад над ним находилась Гренландия. Остаточное аномальное термическое состояние глубокой мантии под ней приводит к плавлению льда на поверхности, что и изменяет сегодня ледяной покров острова.

«Гренландия представляла собой прочную плиту континентального типа с толщиной литосферы около 200 км, которая изолировала верхние части коры от тепла из мантийных глубин. Под воздействием Исландского плюма появился участок 1200 км длиной и 400 км шириной, где толщина литосферы составила менее 100 км. В этой части образовался аномальный тепловой поток, существование которого подтверждается другими данными, и объясняет наблюдаемое таяние и движение льдов. Таким образом, на уменьшение массы ледников Гренландии влияют не только быстрые вариации климата на Земле, но и отголоски крупномасштабных событий в глубинной мантии, происходившие десятки миллионов лет назад. Их воздействие также должно учитываться при оценке баланса прироста и потери льда». Иван Кулаков, 2016 год.

С точки зрения классической механики лавина, обвал, оползень или провал это обычные нарушения естественного равновесия сил. Приводящие к ним факторы в каждом случае различны, но причина всегда одна. Это превышение величины сдвигающей силы тяжести над силами сцепления в дислоцированном веществе. Оно может наступать как в силу природных явлений так и в результате человеческой – антропогенной (техногенной) деятельности.

Любое проникновение человека в природную среду вызывает её обратную реакцию. Эффект бабочки Брэдбери сказывается спустя десятки, сотни и тысячи лет и определяет вид современных ландшафтов планеты. Если в медицине со времён Гиппократа главным принципом врачевателей стало «Не навреди!», то по отношению к пользованию ресурсами Земли может служить выражение «Не нарушь!». Поэтому крайне важным при застройке и планировании является детальное исследование инженерно-геологических свойств местности.

Они характеризуются целым комплексом параметров, включающим геологическое строение и рельеф местности, взаимное расположение образующих его геологических пород включая гидрогеологические условия. Важным является также скорость протекания новейших геологических процессов. Ими задаются условия для промышленно-хозяйственной деятельности, применение тех или иных мероприятий по предупреждению и борьбе с вызванными вмешательством человека в природную среду негативными последствиями.

Люди заселили планету зачастую не в самых безопасных местах. Земледелие, города, промышленное производство и строительство инфраструктуры жизнеобеспечения охватили огромные пространства, включая горные склоны и речные долины. Почти 65% территории Азии с населением почти в 4,5 миллиарда человек это гористая местность. Ежегодно здесь происходят наибольшие человеческие потери от природной стихии.

Европа, где разработка мер защиты от опасных гравитационных перемещений вещества ведётся уже сотни лет, постоянно страдает от снежных лавин и обвалов. Причин тому много. К ним относятся ошибки проектирования, не учёт природных условий и некачественно выполненные геолого-геофизические исследования.

В начале прошлого века гравитационная плотина Сент-Фрэнсис в США была построена в неудачном месте – на остатках древнего оползня в зоне тектонического разлома. Это инженерное сооружение с объёмом резервуара в 47 миллионов кубометров предназначалось для снабжения водой и электроэнергией всего Лос-Анджелеса. Высота сооружения составила 62 метра при длине в 210 метров и толщине у основания в 52 метра.

12 марта 1928 года, всего через два года с момента постройки, плотина Сент-Фрэнсис не выдержала напора воды, Несколько её секций весом в три тысячи тонн каждая были прорваны и отброшены. Миновав Лос-Анджелес, 36-ти метровый вал воды шириной по фронту в три километра обрушился в Тихий океан. Предпосылок катастрофы, приведший к гибели нескольких сотен человек, было много, но основная причина заключалась в проектировании плотины без детального геологического обследования места строительства.

2 декабря 1959 года рухнула плотина Мальпассе во Франции. Это была бетонная арочная плотина на реке Рейран, построенная примерно в семи километрах к северу от города Фрежюс. Её длина по гребню составляла 222 метров, ширина по гребню 1,5 метров, а ширина по основанию 6,82 метра. Отсутствие детального геологического исследования стало причиной того, что геологический разлом в месте строительства плотины не был своевременно обнаружен. Продолжавшиеся взрывные работы, рост давления воды на плотину, привели к подвижкам в скальном основании и увеличению количества микротрещин в её теле. Когда водохранилище наполнилось почти до верха, давление воды выдавило плотину. По официальным данным погибло 423 человека, а общий ущерб составил около 68 миллионов долларов.

9 октября 1963 года в итальянских Альпах часть скалы обрушилась в водохранилище плотины Вайонт. Огромная масса воды перехлестнула через плотину и обрушилась на нижележащие посёлки. Погибло более 2600 человек.

В 2005 году проливные дожди в Южной Калифорнии спровоцировали оползень в городе Ла-Кончита в 110 километрах к северо-западу от Лос-Анджелеса. Были разрушены дома и погибли люди. Жители осознавали грозящую им опасность, но из-за удобства расположения жилья не хотели его покидать. В округе Лос-Анджелес камнепады, наводнения и оползни полностью или частично блокировали около ста крупных шоссе и улиц, прервали пригородное железнодорожное сообщение.

Связь между гравитационными перемещениями вещества и погодными условиями очевидна и может только усилится, если произойдут резкие климатические изменения. В истории планеты климат менялся неоднократно. Это такой же естественный процесс как сезонная линька покрова у животных. Собственно в своё время изменение климата создали условия для появления и самого человека.

Горные системы и их площадь в различных частях света.

Глобальное изменение климата, в пользу которого находится всё больше доказательств, чревато серьёзным воздействием на земную поверхность. Помимо очевидного уменьшения ледяного покрова планеты, оно угрожает нестабильностью погоды на всём земном шаре. При этом относительно медленные изменения компонентов сложившейся природной системы, прежде чем она найдет новое устойчивое положение, вызовут сокрушительные последствия.

В 2005 году после экстремальных погодных событий в Европе – аномальной жары 2003 года и наводнений в Венском университете оценили влияние потепления на состояние Альпийских гор. Климатические модели показали, что до 2100 года температура в Альпийском регионе будет повышаться на 0,3—0,45 градуса по Цельсию каждые десять лет. Так называемые «волны жары» будут возникать осенью и летом. Интенсивность осадков резко возрастет, а самые сильные ливни будут происходить осенью и весной. Произойдёт быстрое сокращение площади ледников, а горные долины покроются мощным слоем наносов.

Горные системы отличаются особой динамичностью. Здесь потепление скажется быстрее и мощнее всего. Любое изменение одного из природных компонентов вызовет быструю ответную реакцию. Исследования показали, что за последние 150 лет в Альпах произошли серьезные изменения. В высокогорных областях площадь ледников сократилась втрое и это больше чем за 1980—2000 годы. В свою очередь из-за протаивания грунтов в горах участились обвалы, оползни и сели.

Горная система Альпы самая изученная в мире, что даёт ценный опыт для оценки складывающейся ситуации в других горных системах. В целом это сокращение снежного покрова и отступание горных ледников, рост числа сильных паводков и наводнений сопровождающихся возрастанием неустойчивости грунтов на склонах.

На сегодняшний момент существует ряд районов наиболее уязвимых к возможным климатическим изменениям. Это район Сахары, мега-дельты Азии и небольшие острова. К негативным изменениям в Европе относятся увеличение температур и усиление засух на юге. Произойдёт уменьшение водных ресурсов, сокращение выработки гидроэлектроэнергии, уменьшение продукции сельского хозяйства и т. д.

В условиях вечной мерзлоты, что характерно для бескрайних северных просторов России, изменение параметров сложившееся природной системы вызовет множество негативных с точки зрения человека последствий. Более 65% территории России относится к областям вечной мерзлоты. Это север европейской части страны, Урал, север Западной Сибири, на большей части Восточной Сибири, Забайкалья и Дальнего Востока.

С начала семидесятых годов прошлого века температура мёрзлых грунтов в Западной Сибири повысилась на один градус по Цельсию, а в центральной Якутии на 1,5 градуса. В Ямало-Ненецком автономном округе России появились провальные воронки – кратеры. Их связывают с выбросами сланцевого газа – метана, залегающего в глубоких слоях почвы в соединении со льдом.

Одним из наиболее наглядных процессов, связанных с потеплением является таяние ледников. За последние полвека температура на юго-западе Антарктического полуострова возросла на 2,5 градуса по Цельсию. В 2002 году от шельфового ледника Ларсена площадью свыше трёх тысяч квадратных километров и толщиной свыше двухсот метров откололся айсберг площадью свыше 2,5 тысячи квадратных километров. Этот ледник в течение почти десяти тысяч лет сохранял стабильность и начал разрушаться только в современное время.