jak powstają pustynie? Oto pełne wyjaśnienie

pustynia jest definiowana jako obszar z niedoborem wilgoci, zazwyczaj w wyniku otrzymania średnio mniej niż dziesięć cali lub dwieście pięćdziesiąt milimetrów opadów w ciągu roku. W wyniku tego braku opadów, pustynie są bardzo suche i mają rzadką roślinność i życie zwierząt. Ale jak właściwie tworzą się pustynie?

pustynie powstają, gdy powietrze atmosferyczne jest zbyt zimne, aby utrzymać wilgoć. Pomimo zimnego powietrza atmosferycznego, powietrze na powierzchni pustyni jest gorące, ponieważ nie ma pary wodnej, która odbijałaby ciepło słońca. Pustynie tworzą się z powodu komórek Hadleya, zimnych oceanicznych upwellingów, górskich cieni deszczowych, głębokich miejsc w głębi lądu i ekstremalnego zimna.

pustynie są jednym z pięciu głównych biomów ziemi i obejmują około jedną trzecią powierzchni Ziemi. W tym artykule przyjrzymy się, jak powstają pustynie—co powoduje brak opadów i jak wpływa to na powstawanie cech pustynnych. Pustynie mogą rozwijać się w wyniku połączenia dwóch lub więcej różnych modeli formowania.

Jakie Są Rodzaje Pustyni?

pustynie można zaliczyć do 3 różnych typów:

1. wyjątkowo sucha
2. sucha
3. półpustynna

dodatkowo Antarktyda jest uważana za czwarty typ pustyni.

wyjątkowo suche pustynie to regiony, w których nie ma opadów przez cały rok. Tego typu pustynie pokrywają około czterech procent powierzchni Ziemi.

suche pustynie to regiony, w których występują pewne opady, ale temu przeciwdziałają bardzo wysokie wskaźniki ewapotranspiracji. Suche pustynie stanowią około piętnaście procent powierzchni Ziemi.

półpustynne pustynie otrzymują więcej opadów niż pustynie suche, ale szybkość opadów jest nadal przewyższana szybkością ewapotranspiracji. Półpustynie pokrywają około czternaście procent powierzchni Ziemi.

Formacja Pustynna: Komórki Hadleya

Większość ziemskich pustyń znajduje się po obu stronach równika, w szczególności w pasmach rozciągających się od piętnastu do trzydziestu stopni na północ i południe od równika. Jest to spowodowane obecnością komórek Hadleya.

komórki Hadleya to cyrkulacje atmosferyczne, które zaczynają się od przenoszenia powietrza z równika. Powietrze to uderza następnie w stratosferę, która działa jako izolacja dachu, powodując przemieszczanie się Powietrza Na zewnątrz, aż do około trzydziestu stopni na północ lub południe od równika. Gdy powietrze dociera do tych punktów, porusza się w dół i wzdłuż powierzchni Ziemi z powrotem w kierunku równika. I tak cykl trwa.

komórki Hadleya napędzane są głównie przez temperatury atmosferyczne. Jak wiecie, ziemska atmosfera jest najgorętsza na równiku i ochładza się w kierunku biegunów, gdzie jest najzimniej. Dlaczego?

Cóż, na równiku promienie słońca uderzają prosto w powierzchnię ziemi. Tak więc ciepło koncentruje się na mniejszej powierzchni Ziemi.

w kierunku biegunów, jednak krzywizna ziemi oznacza, że promienie słoneczne uderzają w powierzchnię pod kątem, który rozprasza ciepło na większej powierzchni. Obserwatorium w Hongkongu daje świetną ilustrację tego za pomocą pochodni. Ich ilustrację można zobaczyć tutaj.

ponieważ powietrze na równiku ma wyższą temperaturę, jest mniej gęste. Oznacza to dwie rzeczy: po pierwsze, że powietrze jest w stanie utrzymać więcej wilgoci, a po drugie, wzrośnie. Gdy się podnosi, ochładza się. Zimne powietrze nie jest w stanie utrzymać tyle pary wodnej, co gorące powietrze, a więc występują opady. Dlatego klimat wokół równika jest tak wilgotny.

zanim powietrze osiągnie trzydzieści stopni na północ i południe od równika, jest bardzo sucho i bardzo zimno. Dlatego w tych miejscach nie ma opadów, A formują się pustynie. Zimne powietrze jest gęstsze, więc tonie. Powietrze to następnie przemieszcza się z obszarów o dużej gęstości do obszarów o niskiej gęstości, tj. równika, nagrzewając się i cykl zaczyna się od nowa.

ale skoro powietrze atmosferyczne nad obszarami pustynnymi jest zimne, to dlaczego pustynie są tak gorące?

gdy para wodna jest w powietrzu, część energii cieplnej słońca jest pochłaniana przez wilgoć, część jest odbijana z powrotem do atmosfery przez chmury, podczas gdy reszta podgrzewa powietrze powierzchniowe i ziemię.

w regionach pustynnych nie ma wilgoci ani chmur, więc całe ciepło słońca jest absorbowane przez powietrze nad ziemią i samą ziemię, dzięki czemu pustynia jest gorąca—przynajmniej w ciągu dnia.

w nocy temperatury drastycznie spadają na pustyni. Dzieje się tak, ponieważ para wodna działa również jako izolator ciepła. Tak więc brak pary wodnej w powietrzu nad pustyniami powoduje, że ciepło jest szybko tracone z powrotem do atmosfery.

ponadto ciepło pochłonięte przez ziemię szybko ucieka do chłodniejszego powietrza powierzchniowego (ciepło przemieszcza się z obszarów o wysokiej temperaturze do obszarów o niskiej temperaturze), a także traci się do atmosfery.

formacja Pustynna: Zimna Woda

Czy wiesz, że istnieją przybrzeżne pustynie? Idea nadmorskiej pustyni może wydawać się dziwna, ale tworzą się z powodu zimnych prądów oceanicznych, które podróżują wzdłuż zachodnich krawędzi kontynentów w tych miejscach.

w tych miejscach przeważające wiatry przemieszczają się równolegle do linii brzegowej. Jednak nie tworzą prądów oceanicznych, które podróżują równolegle do wybrzeża. Zamiast tego rotacja Ziemi powoduje, że wiatry odpędzają prądy od wybrzeża.

woda, która porusza się w kierunku morza, musi zostać wymieniona, a osiąga się to poprzez upwelling. Gdy górne regiony oceanu są dmuchane w morze, zimna woda z dolnych regionów podnosi się.

prądy powietrzne poruszające się nad tymi zimnymi wodami oceanicznymi są chłodzone. Gdy ochładzają się, tracą zdolność do utrzymywania wody, a opady pojawiają się, zanim dotrą do większej liczby miejsc w głębi lądu wzdłuż wybrzeża.

ponieważ w powietrzu nie ma pary wodnej docierającej do tych miejsc, tworzą się pustynie. Po raz kolejny powietrze nad tymi pustyniami jest ogrzewane, bez przeszkód, przez słońce, co powoduje wysokie temperatury w ciągu dnia. Ciepło następnie szybko ucieka do atmosfery w nocy, co odpowiada niskim temperaturom nocnym.

mogą wystąpić mgły adwekcyjne, które powstają, gdy zimne powietrze oceaniczne napotyka ciepłe powierzchnie lądowe.

formacja Pustynna: górskie Cienie deszczu

niektóre pustynie znajdują się tuż obok ośnieżonych łańcuchów górskich. Dzieje się tak dlatego, że na tych obszarach góry tworzą tak zwane cienie deszczowe.

subtropikalne wiatry, które pochodzą z północnego wschodu (półkula północna) lub Południowego Wschodu (półkula południowa), są blokowane przez wszelkie pasma górskie na ich drodze. Powietrze jest wypychane ponad góry, ale wraz ze wzrostem powietrza jego temperatura spada.

powietrze ma mniej wilgoci w tych niższych temperaturach, więc opady występują nad górami. Do czasu, gdy powietrze dociera po drugiej stronie góry (zawsze po zachodniej stronie, ze względu na miejsce, w którym powstają wiatry), jest suche, co powoduje powstawanie pustyń w tych cieniach deszczowych.

formacja Pustynna: Głębokie miejsca w głębi lądu

pustynie mogą tworzyć się w regionach, które są tak daleko od wybrzeża, że wilgoć nie pozostaje w powietrzu, gdy dotrze do tych miejsc.

formacja Pustynna: ekstremalne zimno

Antarktyda jest uważana za pustynię, mimo że jest pokryta śniegiem, a nie piaskiem. Dzieje się tak dlatego, że obszary te nadal doświadczają wyjątkowo niskich poziomów opadów.

jak wspomniano wcześniej, energia cieplna słońca docierająca do ziemi na biegunach jest rozłożona na bardzo dużej powierzchni, co odpowiada niskim temperaturom. Ponieważ powietrze tutaj jest tak zimne, utrzymuje bardzo mało wilgoci.

każda wilgoć, którą utrzyma, zostanie wytrącona ponownie jako śnieg. Niskie temperatury zapobiegają również topnieniu i odparowaniu spadającego śniegu w znacznej ilości, więc śnieg po prostu się gromadzi.

Desert Formation: pustynnienie

pustynnienie jest procesem, w którym nie-Pustynny ląd przekształca się w pustynie. Przyczyną pustynnienia jest połączenie trzech czynników:

1. zmiana klimatu
2. więcej zwierząt na lądzie
3. zwiększona populacja ludzi

te trzy czynniki powodują utratę roślinności ochronnej pokrywającej ląd, narażając glebę na działanie wiatru i deszczu, zwiększając szybkość parowania z terenu i zwiększając ryzyko wietrzenia (erozja gleby).

w jaki sposób zmiany klimatu przyczyniają się do pustynnienia

wraz ze zmianami klimatycznymi wykazuje tendencję spadkową w ilości i niezawodności opadów. Oznacza to, że wzrasta występowanie i intensywność okresów suszy. Zbiorniki wodne, od rzek po oczka wodne, wysychają w okresach bezdeszczowych.

utrata wód powierzchniowych i opady powodują, że pokrywa roślinna obumiera, co prowadzi do pustynnienia.

ponadto globalne ocieplenie powoduje globalny wzrost temperatur. Wraz ze wzrostem temperatury powietrza wzrasta szybkość parowania, ale zmniejsza się szybkość kondensacji i spada mniej deszczu. Po raz kolejny przyczynia się to do śmierci roślinności i utraty ochronnego pokrycia terenu.

więcej zwierząt na lądzie przyczynia się do pustynnienia

ziemia może wspierać tylko pewną liczbę wypasanych zwierząt. Liczba ta zależy od ilości roślinności, szybkości regenerowania roślinności, czasu, w którym ziemia może się zregenerować, liczby zwierząt na obszar itp.

wraz ze wzrostem liczby zwierząt hodowlanych coraz więcej jest pojedynczych zwierząt wypasanych na mniejszych obszarach ziemi. Ponadto wzrost oznacza, że nie ma szans na rotację pastwisk, a grunty nie mają czasu na odnowę.

jest to znane jako overgrazing. Nie tylko usuwa pokrywę roślinną, ale także pozbawia glebę składników odżywczych, co oznacza, że roślinność nie może odrastać, nawet jeśli ma na to szansę, prowadząc do pustynnienia.

wzrost populacji ludzkiej przyczynia się do pustynnienia

ponieważ istnieje więcej możliwości wykarmienia, rolnicy muszą rozszerzyć swoje pola uprawne, co wiąże się z podciąganiem naturalnej roślinności do roślin uprawnych.

dodatkowo rolnicy muszą zwiększyć częstotliwość korzystania z każdego pastwiska, co oznacza, że Ziemia ma mniej czasu na regenerację i staje się bezpłodna.

więcej ludzi wymaga również więcej zwierząt gospodarskich, więc przyczynia się to do większej liczby zwierząt na ziemi.

kolejnym wynikiem wzrostu populacji ludzkiej jest zwiększone zapotrzebowanie na drewno, co prowadzi do wylesiania, co również przyczynia się do pustynnienia.

przykłady pustyń & Jak powstały

tutaj przyjrzymy się niektórym pustyniom na całym świecie i jak powstały…

Sahara

Sahara zawsze będzie jedną z pierwszych pustyń, o których ludzie myślą; to dlatego, że nosi tytuł największej pustyni na świecie.

rozciąga się na całą szerokość wschód-zachód i obejmuje prawie całą północną Afrykę, oszałamiającą powierzchnię trzech milionów trzysta dwadzieścia tysięcy mil kwadratowych (osiem milionów sześćset tysięcy kilometrów kwadratowych).

zewnętrzne regiony Sahary są półpustynne, zmieniając się w bardziej suchy, z centralnym regionem ekstremalnej suchości.

Większość Sahary znajduje się w odległości piętnastu do trzydziestu stopni na północ od równika i powstała w wyniku działania komórek Hadleya.

powstawanie pustynne wzdłuż zachodniego wybrzeża przyczyniło się również do upwellingu zimnej wody.

skutki bycia w głębi lądu są również zaliczane jako jeden z procesów formacyjnych dla centralnych regionów Sahary.

co więcej, pustynnienie jest najgorsze w krajach Sahelu (Etiopia, Sudan, Czad, Niger I Somalia), które znajdują się wzdłuż najbardziej na południe wysuniętego krańca Sahary.

pustynia Gobi

pustynia Gobi znajduje się w Azji Środkowej, a także ma wyjątkowo suche, suche i półpustynne regiony. Ale to tylko około pięćset mil kwadratowych (jeden milion, trzysta tysięcy kilometrów kwadratowych).

pustynia Gobi znajduje się dalej na północ niż komórki Hadleya, więc nie została utworzona przez komórki Hadleya. Jest również daleko od każdej linii brzegowej. Głównym procesem formowania się pustyni Gobi jest to, że znajduje się ona tak głęboko w głębi lądu, że w powietrzu, które do niej dociera, nie pozostaje żadna woda.

The Great Basin Desert

The Great Basin Desert to największa z czterech części pustyni Ameryki Północnej. Jest to suchy i półpustynny teren Pustynny, obejmujący około sto dziewięćdziesiąt tysięcy mil kwadratowych (czterysta dziewięćdziesiąt dwa tysiące kilometrów kwadratowych).

pustynia Great Basin powstała głównie w wyniku cienia deszczu stworzonego przez góry Sierra Nevada, położone na zachód od pustyni.

Jak Powstają Pustynne Krajobrazy?

niektóre pustynie mają twardo upakowany brud, podczas gdy inne mają miękki, luźny piasek. Niektóre pustynie są płaskie tak daleko, jak okiem sięgnąć, podczas gdy inne są usiane jałowymi pasmami górskimi, skalistymi wzgórzami i wydmami. Jak powstaje krajobraz pustyni?

jak każdy inny krajobraz, pustynne krajobrazy powstają poprzez erozję, transport i odkładanie się. Są one kontrolowane przez:

1. mechaniczne wietrzenie
2. skutki wiatru
3. skutki wody
4. zmiany klimatu

kształtowanie się krajobrazu pustynnego: mechaniczne wietrzenie

różnice temperatur w ciągu dnia

jak już wspomnieliśmy, temperatury w ciągu dnia na pustyni są niezwykle wysokie, podczas gdy temperatury w nocy spadają bardzo nisko.

temperatury w ciągu dnia na pustyniach Zwykle przekraczają sto cztery stopnie Fahrenheita (czterdzieści stopni Celsjusza). Nocne temperatury na pustyniach zazwyczaj spadają do około trzydziestu dwóch stopni Fahrenheita (zero stopni Celsjusza).

nasłonecznienie wietrzenie: w ciągu dnia promienie słoneczne świecą bez przeszkód przez roślinność na powierzchni pustyni. Warstwy powierzchniowe nagrzewają się zatem przez cały dzień i mogą osiągnąć temperaturę sto siedemdziesiąt sześć stopni Fahrenheita (osiemdziesiąt stopni Celsjusza). Powoduje to, że skały nagrzewają się i rozszerzają w ciągu dnia przed ochłodzeniem i kurczeniem się w nocy.

pustynie powstają z różnych warstw różnych skał. Te różne skały nagrzewają się, rozszerzają, schładzają i kurczą się w różnym tempie, powodując naprężenia mechaniczne. Z czasem skały te zaczynają pękać i pękać.

kiedy całe warstwy skał odrywają się, jest to znane jako złuszczanie i tworzy zaokrąglone formy lądowe zwane kopułami złuszczającymi. Kiedy skały rozpadają się ziarnisto, nazywa się to rozpadem ziarnistym.

mróz: Występuje na chłodniejszych i górskich pustyniach. Opady deszczu, które tu występują, przenikają do stawów i pęknięć pustynnych skał. W cieplejsze dni woda jest w postaci płynnej. Następnie, w nocy, gdy temperatura spada poniżej zera, woda staje się lodem.

jak wiecie, lód jest mniej gęsty niż woda, więc zajmuje więcej miejsca. Gdy się rozszerza, naciska na otaczającą skałę, tworząc nacisk na już słabe połączenia i pęknięcia. W ciągu dnia Ciśnienie to jest nagle usuwane, gdy woda ponownie się upłynnia.

ten ciągły wzrost i spadek ciśnienia podkopuje pustynne skały i ostatecznie bloki odrywają się od głównej części skały.

wietrzenie solne

deszcz zawiera sole, które przedostają się do powierzchniowych warstw skał pustynnych, gdy wystąpi deszcz. Ponadto sole są wypłukiwane z samej skały i przenoszone do warstw powierzchniowych przez działanie kapilarne.

w ciągu dnia, gdy temperatury są wysokie, wilgoć, w której znajdują się te sole, odparowuje, pozostawiając skrystalizowane cząstki soli, które rozszerzają się w szczelinach i stawach górnych warstw skalnych.

z biegiem czasu ciśnienie spowodowane przez krystalizowaną ekspansję soli powoduje zerwanie kawałków skały.

kształtowanie się krajobrazu pustynnego: wpływ wiatru

erozja

na kompozycję terenu pustynnych krajobrazów wpływa to, co kiedyś tam było, tj. przed przesunięciem się płyt tektonicznych.

niektóre obszary pustynne są uważane za niegdyś nizinne miejsce osadnictwa rzek płynących z okolicznych wyżyn. W dorzeczach rzeki te odkładały kamienie, skały i kamyki wraz z piaskiem, gliną i mułem.

teraz kamyki, kamienie i Skały są eksponowane w jałowych pustynnych krajobrazach, ponieważ erozja wiatru usuwa mniejsze i lekkie cząsteczki mułu, piasku i gliny w procesie zwanym deflacją.

gdy powierzchnia jest pokryta tylko tymi kamykami, skałami i kamieniami, jest chroniona przed dalszą erozją deflacyjną.

w innych miejscach chemiczne wietrzenie rozluźnia mocno upakowany brud, a powstały piasek jest również usuwany przez deflację, tworząc zagłębienia deflacyjne.

drugi proces erozji wiatrowej odpowiedzialny za kształtowanie pustynnych krajobrazów nazywany jest ścieraniem.

jedna szczególna metoda transportu wiatrowego zwana saltation, która zostanie opisana w poniższej sekcji, powoduje erozję skał w wyniku działania piaskowania. Obszary skalistych wychodni, które znajdują się w pobliżu Ziemi, ulegają erozji przez ścieranie.

dlatego dostajesz ciężkie formacje pustynne, takie jak piedestały skalne.

Transport

istnieją trzy główne metody transportu wiatru na pustyni.

zawieszenie: najdrobniejszy materiał (o średnicy mniejszej niż 0,006 cala lub 0,15 milimetra) jest przenoszony przez zawieszenie. Są małe i lekkie, cząstki te są łatwo wychwytywane przez wiatr i przenoszone wysoko i daleko.

burze piaskowe są powodowane, gdy prędkość wiatru jest taka, że ogromne ilości materiału mogą być zawieszone i przemieszczane w tym samym czasie.

Salta: Saltation jest procesem, w którym cząstki o średnicy od 0,006 cala (0,15 milimetra) do 0,01 cala (0,25 milimetra) są przenoszone.

cząstki poruszane przez saltation są zbyt duże, aby można je było unieść wysoko nad ziemią, rzadko osiągając wysokość przekraczającą trzy stopy (1 metr). Nie są one również noszone zbyt długo, zanim zostaną ponownie złożone.

: Gdy cząstki przenoszone przez saltation wracają na ziemię, siła może usunąć większe kamienie i cząstki piasku, które są walcowane wzdłuż powierzchni pustyni w procesie pełzania gleby lub trakcji.

osadzanie

osadzanie się słonych i powierzchniowych cząstek pełzających może spowodować powstanie wydm pustynnych. Duże obszary wydm nazywane są ergami, ale występują tylko na Saharze i pustyniach Arabskich.

istnieje osiem głównych morfologii wydm piaskowych:

1. Barchan: wydmy w kształcie półksiężyca pod kątem prostym do kierunku wiatru i z wklęsłą krawędzią od strony wiatru. Powstają one, gdy wiatr wieje w stałym kierunku nad ograniczonymi ilościami piasku.

1. grzbiet Barchanowy: rzędy nierównych wydm pod kątem prostym do kierunku wiatru, uformowane i poruszane, gdy wiatr wieje w stałym kierunku nad ograniczonymi ilościami piasku.

1. poprzeczne: rzędy falopodobnych wydm utworzonych przez zmienne wiatry, które poruszają się w stałym kierunku po grubym piasku.

1. Kopuła: są one tworzone przez silne wiatry wiejące nad obszarami dużej ilości gruboziarnistego piasku.

1. Seif: długie, liniowe wydmy pod równoległymi kątami do kierunku wiatru, utworzone przez trwałe wiatry, które wykazują dobowe lub sezonowe zmiany kierunku, wiejące nad dużymi ilościami piasku.

1. paraboliczne: zakrzywione wydmy pod kątem prostym do kierunku wiatru i z wypukłą krawędzią po stronie z wiatrem. Powstają one, gdy wiatr wieje w stałym kierunku nad ograniczonymi ilościami piasku.

1. Gwiazda: wydmy w kształcie gwiazdy powstają, gdy wiatr wieje w wielu różnych kierunkach na ograniczonej ilości piasku.

1. cofanie: nieregularne i pofałdowane wydmy, utworzone przez przepływ o równej intensywności, ale przeciwnych kierunkach wiatrów nad ograniczoną ilością piasku.

morfologia wydmy piaszczystej zależy od ilości piasku, który jest dostępny, kierunku wiatru, ilości roślinności i tego, czy ziemia jest gładka i piaszczysta, czy kamienista i nierówna.

niektóre wydmy tworzą się wokół przeszkód, podczas gdy inne tworzą się po prostu z powodu przypływu i przepływu wiatrów. Niektóre wydmy są ruchome, podczas gdy inne w ogóle się nie poruszają.

kształtowanie się krajobrazu pustynnego: wpływ wody

teraz Można by pomyśleć, że na pustyni, gdzie jest bardzo mało opadów i która jest znana z tego, że jest sucha i jałowa, woda w ogóle nie pojawi się w kształtowaniu krajobrazu. Jednak w większości regionów pustynnych pada deszcz.

jest to zawsze rzadkie i nieregularne. Najczęściej jest to w małych ilościach, ale czasami mogą wystąpić burze o dużej intensywności, które faktycznie powodują błyskawiczne powodzie.

dodatkowo niektóre pustynie mają przepływające przez nie rzeki-wystarczy pomyśleć o Wielkim Kanionie. Ścieżki tych rzek przecinają krajobraz, kształtując go z czasem.

podsumowanie

pustynie to regiony, w których rocznie występuje mniej niż dziesięć cali (dwieście pięćdziesiąt milimetrów) opadów.

pustynie powstają, gdy powietrze atmosferyczne jest chłodzone do punktu, w którym nie może utrzymać wilgoci. Wilgoć jest tracona w wyniku opadów atmosferycznych na obszarach przyległych do regionów pustynnych, a powietrze atmosferyczne nad tymi pustyniami jest charakterystycznie suche.

utrata wilgoci może być wynikiem komórek Hadleya, zimnych upwellingów oceanicznych wzdłuż zachodnich wybrzeży, efektu cienia deszczu gór (desery zawsze z zachodniej strony gór), znajdujących się głęboko w głębi lądu i ekstremalnie niskich temperatur (Antarktyda). Ponadto pustynnienie jest sposobem rozprzestrzeniania się pustyń na większych obszarach ziemi.

może Ci się spodobać…

• jak powstają Gwiazdy?
• jak powstają Okopy oceaniczne?
• jak powstają chmury?