Наземные и подводные водопады: что это такое, происхождение

ВОДОПАД, свободное падение потока воды с крутого обрыва. Многие водопады состоят из серии мелких водопадов, или каскадов, когда вода падает с одного уступа на другой. Различие каскада и серии порогов довольно условно. Термин «порог» обычно применяется для участка реки, где вода низвергается по каменистому склону меньшей крутизны. У некоторых водопадов, например Йосемитского в горах Сьерра-Невада (Калифорния, США), в сухие сезоны сильно сокращается расход воды и прекращается свободное падение, так как она практически не отрывается от поверхности коренных пород.
Также по теме:

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ

Генезис водопадов зависит от природы уступа, который пересекает поток. Ниагарский водопад на границе между США и Канадой образовался в том месте, где р.Ниагара пересекает крутой уступ коренных пород. Этот уступ представляет собой пласт устойчивых к эрозии пород, перекрывающих более мягкие породы. Разрушение последних под воздействием падающей воды приводит к подмыву пласта прочных пород и его периодическому обрушению. Подобным образом возникли многие известные водопады.

В горных районах высокие водопады часто приурочены к устьям висячих долин-притоков, образовавшихся в результате переуглубления ледниками русел главных рек. Висячие долины формировались и в тех случаях, когда главный поток речной системы врезался быстрее, чем его притоки. Большинство высоких водопадов Норвегии, Альп и испытавших оледенение гор на западе Северной Америки и в Новой Зеландии приурочено к устьям висячих долин.

Также по теме:

ВОДОПАД

Другие водопады сформировались там, где горные хребты или отдельные их участки оказались поднятыми, например, в результате разломов земной коры. Водотоки, которым не хватает эрозионной мощности для врезания, чтобы компенсировать эффект поднятия, низвергаются с уступа вдоль разлома.

Что такое водопад

Водопад – это мощное падение воды с крутых обрывов, которые находятся поперек реки или ручья. Водные потоки создают живописный пейзаж, быстро спускаясь по многочисленным уступам. Мощный и широкий водопад по-другому называют катарактом. Те объекты, которые низвергаются полого, являются водоскатными.

География этих природных объектов обширна. Они встречаются практически в каждом государстве. Удивительно то, что большинство крупных экземпляров находятся на территории двух или трех стран.

Венесуэльский Анхель является самым высоким в мире. Его высота составляет 979 м. Весь объем воды не может долететь до земли и становится похожим на туман. Каждый год тысячи туристов приезжают в Венесуэлу, чтобы посмотреть на него. Их даже не пугает то, что путь к достопримечательности ведет через заросли джунглей.
На территории ЮАР находится второй по величине природный объект под названием Тугела. Пять водных каскадов имеют высоту 948 м. Кон – самый широкий. Он располагается на реке Меконг на территории Камбоджи и Лаоса. Его ширина около 12 км.
Самым популярным признан Ниагарский водопад. Он расположен в США, и каждый год сюда приезжают миллионы путешественников. Особенность туристического объекта – это доступность. Можно добраться на общественном транспорте из ближайшего города. Ниагарский водопад кратко называют Ниагарой из-за нахождения на одноименной реке. Его высота всего 52 м.

В России подобные объекты встречаются в горной местности Кавказа, Алтая, Урала. Самые известные имеют названия Кивач, Тальниковый, Цейский. Большая часть из них доступна для посещения, до остальных необходимо добираться по воздуху или реке.

Типы

Смотрите также: Список водопадов по типу

Пример эфемерного водопада. Этот, когда течет, попадает в Река Чагрин.

Ледж-водопад
: Вода спускается вертикально по отвесному обрыву, частично контактируя с коренной породой.[10] (например. Ниагарский водопад)
Блок / Лист
: Вода спускается из относительно широкого ручья или реки.[3][10]
Классический
: Водопады с выступом, высота падения которого почти равна ширине ручья, образуют вертикальную квадратную форму.[3]
Штора
: Водопады с выступами, которые спускаются на высоту больше ширины падающего потока воды.[3]

Окунуться
: Быстро движущаяся вода спускается вертикально, теряя полный контакт с поверхностью коренных пород.[10] Контакт обычно теряется из-за горизонтальной скорости воды перед ее падением. Всегда начинается с узкого ручья. (например. Angel Falls)

Чаша для пунша

Хвощ
: Нисходящая вода большую часть времени поддерживает контакт с коренной породой.[10] (например. Jog Falls)

Горка

Лента
: Вода стекает по длинной узкой полосе.[10]

Желоб
: Большое количество воды проходит через узкий вертикальный проход.[10]

Поклонник
: Вода распространяется горизонтально по мере опускания, оставаясь при этом в контакте с коренной породой (например, Водопад Пауэрскорт).[10]

Каскад
: Вода спускается по каменным ступеням.[3][10] (например. Numa Falls)

Многоуровневый / Многоступенчатый / Лестница
: Серия водопадов один за другим примерно одинакового размера, каждый со своим собственным глубоким бассейном.[10] (например. Ebor Falls)

Катаракта
: Большой мощный водопад.[10] (например. водопад Виктория)

Сегментированный
: Отчетливо отдельные потоки воды образуются по мере ее спуска.[10]

Замороженный
: Любой водопад, содержащий элемент льда или снега.[10]

Мулен
: А Мулен водопад на леднике.

Некоторые водопады также отличаются тем, что они не текут непрерывно. Эфемерный

водопады текут только после дождя или значительного таяния снега.[11][12][13]

Происхождение водопадов

Водоскаты появляются в тех местах, где твердые скальные слои сменяют мягкие. Водный поток движется по скалам разных структур, быстро бегущая вода сохраняет нетронутыми твердые породы, но уничтожает мягкие. На полное разрушение скал понадобятся тысячелетия. После этого появится не менее впечатляющий объект – утес. Спустя некоторое время формируется сам водопад. У его основания появляется водоем. Основанием называется место под водопадом.

Они также могут образовываться из-за землетрясений. При смещении земных слоев в русле реки появляются глубокие трещины и провалы. Некоторые объекты зародились благодаря ледникам. Большое скопление льда тает и льется с крутых обрывов мощным водопадным потоком.

Как рождаются водопады в легендах

Люди обожествляли водоскаты и даже приносили жертвы их бурным водам. О них слагались легенды, согласно поверьям, в водных потоках жили духи. Германские племена называли их «никсами». Они верили, что духи общаются друг с другом, поэтому возле водных потоков так шумно. Хотя на самом деле шумность зависит от их размеров и объема падающей воды.

Многие природные объекты имеют собственные легенды о происхождении. Водопады Игуасу – не исключение. Они находятся в Бразилии и считаются самыми сильными в мире, так как имеют расход около 10 млн литров воды в секунду.

Согласно легенде, миром правил змееподобный М’Бой, который влюбился в красавицу Найпи. Только ее сердце было занято воином племени Тароба, вместе с которым она сбежала на каноэ вниз по реке. Змей разозлился и стукнул хвостом по земле, она разрушилась прямо перед влюбленными. Они провалились в появившуюся пропасть и разбились. Так Найпи превратилась в скалу, а Тароба стал пальмой над рекой.

Формирование

Формирование водопада
Водопады обычно образуются в верхнем течении реки, где озера впадают в крутые горы.[1] Из-за своего ландшафтного положения многие водопады встречаются над скальными породами, питаемыми небольшой участкой, поэтому они могут быть эфемерными и течь только во время ливней или значительного таяния снегов. Чем ниже по течению, тем более многолетним может быть водопад. Водопады могут иметь широкий диапазон ширины и глубины.

Вид с воздуха водопад Виктория на Река Замбези в южной части Африки. Облако, образованное туман называется
катарактагенит
.[2]

Когда река течет через сопротивление коренная порода, эрозия происходит медленно и в основном из-за ударов наносов, переносимых водой, на породу, тогда как ниже по течению эрозия происходит быстрее.[1][3] По мере того, как водоток увеличивает свою скорость на краю водопада, он может вырывать материал из русла реки, если русло имеет трещины или более подвержено эрозии. Гидравлические форсунки и гидравлические прыжки на носке водопада могут создавать большие силы, разрушающие дно,[4] особенно когда силы усиливаются водными отложениями. Водопады в форме подковы сосредотачивают эрозию в центральной точке, также усиливая изменение русла ниже водопада.[5] Процесс, известный как «обмывание», включает местную эрозию потенциально глубокого отверстия в коренных породах из-за турбулентности. водовороты вращать камни на кровати, высверливать их. Поэтому песок и камни, переносимые водотоком, увеличивают эрозионную способность.[1] Это заставляет водопад врезаться глубже в русло и отступать вверх по течению. Часто со временем водопад отступает назад, образуя каньон или ущелье вниз по течению, когда он отступает вверх по течению, и он будет углубляться в гребень над ним.[6] Скорость отступления водопада может достигать полутора метров в год.[1]

Часто рок слой чуть ниже более устойчивой полки будет более мягкой, а это означает, что здесь произойдет подрезание из-за брызг с образованием неглубокого пещероподобного образования, известного как каменное убежище под и за водопадом. В конце концов, обнажение, более устойчивая верховая порода разрушится под давлением, добавив к основанию водопада каменные блоки. Эти каменные глыбы затем разбиваются на более мелкие валуны. потертость поскольку они сталкиваются друг с другом, и они также разрушают основание водопада истирание, создавая глубокую небольшой бассейн в ущелье ниже по течению.

Потоки могут становиться шире и мельче прямо над водопадами из-за обтекания скального уступа, и обычно есть глубокая область прямо под водопадом из-за кинетическая энергия воды, падающей на дно. Однако исследование систематики водопадов показало, что водопады могут быть шире или уже выше или ниже водопада, так что практически все возможно при правильной геологической и гидрологической обстановке.[7] Водопады обычно образуются в скалистой местности из-за эрозии. После длительного периода полного формирования вода, падающая с уступа, отступит, образуя горизонтальную яму, параллельную стене водопада. В конце концов, по мере того, как яма становится глубже, водопад обрушивается, и его место занимает крутой участок русла реки.[1] Помимо постепенных процессов, таких как эрозия, движение земли, вызванное землетрясения или же оползни или же вулканы может причина разница в высоте земли, которая мешает естественному течению воды и приводит к водопадам.

Иногда река течет по большой ступеньке в скалах, которые могли быть образованы линия разлома. Водопады могут возникать по краю ледниковый желоб, где ручей или река впадает в ледник продолжает течь в долину после отступления или таяния ледника. Большие водопады в Йосемитская долина являются примерами этого явления, которое называется висячая долина. Другая причина, по которой могут образовываться висячие долины, — это место, где сливаются две реки, и одна течет быстрее, чем другая.[1]

Водопады можно сгруппировать в десять широких классов в зависимости от среднего объема воды, присутствующей при водопаде (который зависит как от среднего потока водопада, так и от его высоты), используя логарифмическая шкала. К водопадам класса 10 относятся Ниагарский водопад, Пауло Афонсо Фолс и Khone Falls.

Классы других известных водопадов включают: водопад Виктория и Водопад Кайетур (9 класс); Рейнский водопад и Gullfoss (8 класс); Angel Falls и Деттифосс (7 класс); Йосемитский водопад, Нижний Йеллоустонский водопад, и Umphang Thee Lor Sue Waterfall (6 класс); и Sutherland Falls (5 класс).[8]

Виды водопадов

Русла рек отличаются шириной, рельефом, объемом воды, поэтому и водопады существуют разные. По особенностям рельефа и по тому, на что похожи спускающиеся водные потоки, их можно разделить на следующие виды:

Каскадный. Скала, на которой протекает водный поток, отличается ступенчатым строением.
Веерообразный. Становится шире от верхней точки до основания.
Блоковый. Поток спускается вниз огромной стеной.
Чашеобразный. Водный поток распространяется по обширному углублению поверхности.
Ярусный. Множество разных по размерам и другим параметрам потоков.
Погружающийся. Водная масса падает строго вертикально.
Многошаговый. Подобные потоки, которые принадлежат одному бассейну.
Сегментированный. Вода разделяется на ряд блоков.

Есть различное определение водопада по объему спускающихся водных потоков и размеру уступа:

Каскад. Несколько объектов, расположенных рядом.
Водоскат. Спокойный водопад без резкого падения потока.
Катаракт. Крупный объект, в котором большой объем воды льется широкой стеной с маленькой высоты.

Часто большие экземпляры являются рядом небольших порогов и каскадов. Почти все они располагаются на территориях нескольких стран. Главная их особенность – это движение. Непрерывный водный поток вызывает разрушение обрыва и перемещение вверх по руслу реки.

Как передвигаются водопады

Они могут передвигаться самостоятельно по реке. Если основание состоит из мягких пород, то вода постепенно размоет их. Так они обрушиваются, и начало потока сдвигается выше по руслу реки.

Обрыв, с которого спускается Ниагарский водопад, имеет в составе твердые известняки. За ними находятся мягкие сланцевые породы, на которые льется поток воды. Поэтому дно получается глубже, от твердых пород откалываются камни под действием собственного веса и мощного напора воды. Он передвигается в среднем на 30 см в год. С момента зарождения он переместился на 11 км.

Исследователи

Александр фон Гумбольдт (1820-е годы) «Отец современной географии» Гумбольдт в основном отмечал водопады на картах для целей речного судоходства.

Оскар фон Энгельн (1930-е годы). Опубликовал «Геоморфология: систематическая и региональная», в этой книге была целая глава, посвященная водопадам, и она является одним из самых ранних примеров опубликованных работ о водопадах.

Р. В. Янг (1980-е годы) написал «Водопады: форма и процесс». Эта работа сделала водопады гораздо более серьезной темой исследований для современных геофизиков.[9]

Польза водопадов

Потоки воды не только успокаивают нервную систему человека, но и имеют лечебные свойства. Вода, спускающаяся с высоты, формирует водяную пыль, в ней под влиянием солнечных лучей появляются ионы с отрицательным зарядом. Подобная пыль оказывает положительное значение на здоровье, потому что наполнена фитонцидами растений, находящимися рядом в большом количестве.

Водопад – это такой безграничный источник энергии, что его широко используют при возведении гидроэлектростанций.

Неприятностью для человека является только то, что бурными потоками невозможно управлять. Это представляет проблему для судоходства. Поэтому в местах наличия водопадов сооружают специальные каналы, которые позволяют судам и лайнерам проделывать защищенный путь.

Картины с водой по фен шуй

Водопад фен шуй (картинки представлены в статье) – это, как уже говорилось выше, — источник жизненной силы и постоянных изменений в лучшую сторону. Если вы замечаете, что в вашей жизни наметился застой, дела упорно не сдвигаются с мертвой точки, а вы сами будто бесконечно топчетесь на одном месте, то дать ощутимый толчок вам поможет стихия воды.

Разместите картину или фотографию с изображением водопада в своем жилище, и вы с удивлением обнаружите, что позитивные перемены не заставят себя ждать. В особенности феншуй советует прибегнуть к данной хитрости тем людям, которые проживают в густонаселенных городах, отдаленных от живой природы. А для обитателей квартир в высотных домах такой прием позволит регулярно снимать накапливающийся за день стресс и устранять ощущение неподвижности жизни и застоя (это очень актуально в многоквартирных домах, где поток энергии Ци нарушен изначально).

Кроме того, вода – это еще и символ изобилия, богатства и удачи. Она притягивает в жилище материальное благополучие, благоприятный исход любых финансовых операций, достаток и роскошь. Картина водопада обладает не меньшей мощностью, чем настоящий декоративный водопад, если она размещена в правильном, с точки зрения философии фен шуй, месте.

Подводные водопады

Совсем недавно исследователи выяснили, что существуют подводные водопады, располагающиеся на дне моря или океана. Найдено около десяти таких объектов. Вероятно, их существует больше, но изучить удивительное явление в полной мере пока не представляется возможным.

Они появляются по двум причинам:

разная плотность воды (вследствие различия температур прилегающих областей и разного количества соли);
неравномерность морского дна.

Когда рядом находятся зоны, отличающиеся по плотности, а дно моря является рельефным, самые плотные водные массы спускаются ниже, а легкие поднимаются выше. Получается, что это водопад – подобный эффект создается падающей водой.

Ученые обнаружили 7 подобных объектов в водах мирового океана. Они в несколько раз превышают по размерам наземные. Самый крупный находится в Атлантическом океане между Гренландией и Исландией. Он больше в 350 раз самого высокого в мире. Ширина атлантического гиганта – 150 км, а расходует в секунду он 30 тысяч кубометров.

Самый зрелищный объект расположился у острова Маврикий. Иллюзия падающей воды получается из-за преломления света, течения, соединения ила, песка и коралловых отложений. Природа создала такое необычное явление, от которого невозможно оторвать глаз. Правда, рассмотреть его возможно только с вертолета.

Исчезают ли водопады

Водопады хоть и медленно, но передвигаются. Каждый год крупные экземпляры отступают на несколько сантиметров. Изменения климата и глобальное потепление также влияют на их будущее. Так, крупнейшему в мире водопаду Виктория грозит засуха. Во время сильной жары он превращается в ручеек. Резкие перепады температур оказывают негативное воздействие не только на его величие, но и на биоценоз, и на местную экономику.

Со временем объем воды в потоке может измениться. Это зависит от наличия воды в реке, которая его образует. Даже крупнейший водопад на некоторое время может засохнуть. Больше всего на это влияют погодные условия и уровень выпадающих осадков.

Долины низвергающихся рек

Количество водопадов в том или ином районе прямо зависит от того, сколько рек протекает в данной местности и сложности рельефа. Если протекает лишь одна река – падающий поток один. А вот если в местности наблюдается достаточное число рек и горных ручьев, то обилие низвергающихся со склонов рек нередко поражает.

Например, второе название Норвегии – Страна водопадов: из-за огромного количества рек и высоких скалистых гор они наблюдаются практически повсюду, при этом четырнадцать из них являются самыми высокими в Европе, а три входят в восьмёрку наиболее высоких водопадов мира.

Кроме того, есть немало стран, которых хоть и нельзя охарактеризовать так, как Норвегию, но на их территориях можно увидеть самые красивые водопады мира, расположенные друг за другом – долина водопадов. Одной из самых известных местностей такого рода является Йосемитский национальный парк: расположенная на его территории долина водопадов является единственным местом в мире, где на небольшой площади находится множество крупных и на весь мир известных водопадов.

А вот в Европе самая известная долина водопадов Лаутербруннен расположена в швейцарских Альпах: здесь находится 72 низвергающихся потока, некоторые из которых имеют высоту более сотни метров, а наиболее популярным водопадом этой местности является Штауббах – его высота превышает 300 метров.

Ещё одна долина водопадов расположена на Кавказе недалеко от Сочи. Это «Тридцать три водопада на ручье Джегош», расположенные друг за другом протяжённостью в полкилометра. Наиболее высокий водопад достигает лишь десяти метров.