Всем природным явлениям на свете существует научное объяснение. Чтобы узнать, почему текут реки, достаточно углубиться в изучение закона земного притяжения. Река является водным потоком, текущим в проработанном русле, а гравитация вынуждает ее перемещаться с точки большей высоты в место с низким рельефом.
Беспрерывное движение потоков
Если какую-либо емкость с идеально ровным дном наполнить жидкостью, никакого движения в ней не будет. Например, в бассейнах нет течений, а если и есть, то это создается искусственным путем. На неровных рельефах, где возникают большие перепады уровня воды, массы постоянно перетекают с места на место. Это происходит по законам физики.
Если в реку поступают дополнительные водные притоки, происходит увеличение скорости и мощности основного течения. Чем больше воды в водоеме, тем быстрее она перемещается. На скорость движения влияют следующие факторы:
- Сила и направление ветра. Если он дует в сторону, совпадающую с движением водного потока, тогда скорость течения увеличивается. Если же ветер направлен в противоположную сторону, то река замедляется.
- Плотность масс воды. Разница этих показателей, вызванная наличием взвешенных частиц, способствует увеличению движения между разными притоками одного водоема.
- Температура воды. Разница в показателях температуры водных потоков стимулирует появление новых притоков или увеличивает движение тех, что уже существуют.
- Рельеф местности. Важно учитывать особенности местного рельефа, поскольку разница между уровнями воды формирует поток. Реки, которые текут по равнинам, двигаются гораздо медленнее, чем водоемы, находящиеся в горной местности. Каньоны и горные ущелья стимулируют наращивание скорости водных масс.
Необычные течения
Река Гаскойн, находящаяся в Западной Австралии, имеет песчаное русло. Воды этой речки спрятаны под толщей песков.
В Новгородской летописи упоминается, что с архиепископом Иоанном случилось чудо: он плыл по реке, которая несла его плот вверх по течению. Это объясняется небольшим уклоном поверхности озера Ильмень. Если в нижнем течении идут ливни или тают зимние льды, тогда Волхов исток может переходить к Ильменю.
Существуют разделенные пополам русла рек, которые впадают в разные моря и образуют самостоятельные водные потоки. Ярким примером бифуркации рек является южноамериканская река Ориноко, русла которой впадают в Атлантический океан и приток Амазонки. В России на территории Ленинградской области есть речка Россонь, которая объединяет два водоема — Нарву и Лугу. Направление течения Россони зависит от уровня воды в этих водоемах.
Хуанхэ издавна считается источником неприятностей, поскольку более тысячи раз выходила из берегов и вызывала катастрофы. Воды в ней мутные, они приносят каждый год миллионы твердых частиц на равнину. Речная вода непригодна для питья и не используется китайцами в бытовых целях.
Водоем Пуаренга, находящийся на севере Новой Зеландии, является единственным местом на всем земном шаре, где можно одновременно словить и приготовить рыбу. Это объясняется тем, что в реку впадают источники разных температур. Он не могут смешаться между собой, поскольку скорость течения очень высокая.
Русская речка Пьяна получила такое название из-за извилистых притоков. Много лет назад её ветви были разными водоемами, но потом объединились под влиянием геологических процессов.
Истоки и устья
Каждая речка имеет начало и конец. Её основными составляющими являются:
- исток — то, откуда она берет начало;
- устье — место слияния с другим водоемом либо тот участок, в котором она впадает в океан, озеро или море.
Водные потоки перемещаются в вытянутых и низких формах рельефа. Эти участки называются долинами, а их пониженные части — руслами. Участок на дне долины, который заливается большим количеством речных вод, является поймой.
В руслах речек чередуются перекаты (мелководье) и плесы (самые глубокие места). Линия наибольших глубин — это тальвег. Возле него обычно проходит фарватер. Стрежни — это места с наивысшей скоростью течения.
С годами русло реки может меняться. Пересыхающий в пустыне водоем меняет его из-за постоянного перемещения песков под влиянием ветра. В странах с влажным климатом речки могут после процесса миандрирования (искривления русла) превращаться в старицы, а затем в озера, сырые луга или болота.
Речка может изменить свое русло не только под воздействием природных факторов. Человек способен повлиять на этот процесс при постройке плотины или после мелиорации.
Эрозия или разрушение
Изначально на Земле вообще не было речных долин. Но со временем кристаллизация водных масс, движущихся в естественном направлении, привела к их образованию.
Всем известно выражение «вода точит камень», но немногие знают, что эти слова имеют смысл с научной точки зрения. Река на своем пути может разрушать горные породы, по которым движутся водные массы. Это происходит по всей площади течения — вглубь и вширь. Следствием речного течения стали долины, например, каньон реки Колорадо, который был проработан водными массами в мягких горных породах колорадского плато. Его глубина достигает 1800 метров. Кроме разрушения реки выполняют и другую работу:
- Формирование дельт и отмелей. Самой известной в мире является дельта Нила, которая создавалась потоками реки из разрушенных горных пород Африки.
- Транспортная работа. Вымытые горные породы водные массы транспортируют вниз по течению. Чем больше частиц содержится в реке, тем сильнее снижается её скорость. Например, река Хуанхэ ежегодно выносит в Желтое море более 1 млрд тонн взвешенных частиц, которые она вымывает из Лессового плато.
Половодье — это часть естественного процесса речного цикла. Разлив повторяется ежегодно в один и тот же месяц. Воды выходят из речного русла и заливают часть речной долины (пойму).
Паводком называется кратковременная фаза поднятия уровня воды. Это может быть вызвано таянием снегов или обильными осадками. Паводки могут возникать неоднократно и в любое время года. Они способны спровоцировать наводнение. Эрозия в основном происходит во время паводка.
В развитых странах люди могут оказывать влияние на интенсивность и количество наводнений. Возведение дамб и специальных каналов влечёт за собой изменение речного русла. Если человек ведет бесхозяйственную деятельность в речных поймах, велик риск возникновения наводнений:
- выпрямление русла искусственным путем приводит к увеличению скорости водяных потоков, поэтому местность, которая находится ниже по течению, может быть полностью затоплена водой во время паводков;
- дамба защищает только определенную область, находящуюся позади искусственной насыпи, а те участки, которые расположены выше течения, остаются незащищенными.
Появление озер
Озерами называются земные впадины, заполняемые водными массами. Жидкость попадает в них в результате таяния снегов, её приносят речки и ручьи. В засушливый период озера могут исчезать. Когда выпадает много осадков, они, наоборот, появляются.
Существуют водоемы, которые образовались после извержения вулканов. Потоки лавы препятствовали водным притокам, поэтому вода оставалась внутри впадины, образовавшейся в кратере. Вулканическое происхождение имеют озера Севан (Армения) и Кратерное (США, штат Орегон). В результате ледниковой эрозии образовались Великие озера (Канада).
Водоемы, находящиеся в Подмосковье, находятся в речных руслах. Реки давно переменили движение, а на их месте остались большие впадины, которые заполнились водными массами. Почвы, в которых содержится много известковых пород, часто растворяются грунтовыми водами, в результате чего получаются подземные пустоты, постепенно заполняющиеся водными скоплениями. Таким образом появились озера в штате Флорида.
Моря и океаны
В формировании Земли участвовали межзвездные газы, которые вместе с водяным паром начали вырываться на её поверхность через трещины. Когда температура земного шара упала ниже 100 градусов, пузырьки пара стали превращаться в воду.
Водная оболочка всей планеты называется гидросферой. В неё входят все континентальные и подземные воды, а также Мировой океан. Последний состоит из 94% всех земных вод. В состав Мирового океана включены все проливы, моря и четыре океана, которые окружают участки суши (материки).
Все водные системы земного шара взаимосвязаны между собой. Водоемы ежегодно пополняются, а их воды находятся в непрерывном движении, на скорость которого могут влиять погодные условия и другие внешние факторы.