Факторы, влияющие на строение и структуру Альп

Влияние климата на особенности рельефа альпийских гор

Альпы - важный климатораздел Европы. К северу и западу от них располагаются территории с умеренным климатом, к югу - субтропические средиземноморские ландшафты. Осадков на наветренных западных и северо-западных склонах 1 500-2 000 мм, местами до 4 000 мм в год. В Альпах - истоки Рейна, Роны, По, Адидже, правых притоков Дуная. Многочисленные озёра ледникового и тектонико-ледникового происхождения (Боденское, Женевское, Комо, Лаго-Маджоре и другие).

Хорошо выражена высотная поясность ландшафтов. До высоты 800 метров климат умеренно тёплый, на южных склонах - средиземноморский, много виноградников, садов, полей, средиземноморские кустарники и широколиственные леса. На высоте 800-1800 метров климат умеренный, влажный; широколиственные леса из дуба и бука кверху постепенно замещаются хвойными.

До высоты 2200-2300 метров климат субальпический, холодный, с длительным залеганием снега. Преобладают кустарники и высокотравные луга; летние пастбища. Выше, до границы вечных снегов - альпийский пояс с холодным климатом, преобладанием низкотравных изреженных альпийских лугов, большую часть года покрытых снегом. Ещё выше - нивальный пояс с ледниками, снежниками, каменистыми склонами. Интересно, что восточные отроги Альп - Лейтские горы и западные отроги Карпат - Хундсхаймер Берге отделяет всего 14 км[8].

На территории Европы Альпы выделяются значительным общим атмосферным увлажнением и резким изменением температуры в зависимости от высоты, экспозиции и географического положения различных районов гор. Падение температуры воздуха с высотой лучше выражено летом (в среднем на 0,6-0,7°С на 100 м), чем зимой (0,3-0,5°С на 100м); в связи с этим контрасты зимних температур более сглажены, чем летних (табл. 1.1.). Годовые и месячные температуры наиболее высоки на южных склонах Приморских Альпы Годовая изотерма 0°С проходит здесь на высоте около 2000 м, июльская изотерма 0°С - на высоте около 3500 м.

Наибольшее количество осадков - в северных Предальпах и в передовых хребтах осевой зоны гор (1500-2500, местами до 4000 мм в год). Меньше всего осадков (500-800 мм в год) - во внутригорных долинах и котловинах, в климате которых имеются черты континентальности. Максимум осадков почти повсеместно приходится на летние месяцы. С высотой нарастает доля твёрдых осадков (до 80-90% в поясе выше 2000 м). Толщина слоя снега в отдельных районах достигает 7-8 м. Весной часты снежные лавины, особенно в районах, подвергающихся воздействию фёнов.

Снеговая линия проходит на высоте от 2500 м в более влажных внешних хребтах Альпы до 3200 м в менее влажных внутренних. Площадь современного оледенения около 4140 км2 (приблизительно 2 % общей площади Альпы), из которых около 2690 км2 приходится на Западные Альпы Наибольшие скопления ледников - в массивах финстераархорн (484 км2), Монте-Роза - Маттерхорн (445 км2), Монблан (277 км2). Высокий Тауэрн (537 км2). Крупнейший по длине и площади в Альпы - Алечский глетчер. Языки некоторых долинных ледников спускаются до высоты 1400-1100 м[14].

Таблица 3.1

Климатические показатели

Станция Высота над уровнем моря (м) Средняя температура (°С) Среднегодовое количество осадков (мм)
наиболее тёплого месяца наиболее холодного месяца
Вена 202 19,3 -1,8 647
Базель 277 19,1 -0,1 829
Берн 572 17,6 -2,3 922
Сентис (Аппенцеллерские Альпы, Швейцария) 2500 5,5 -8,8 2432
Зонблик (Высокий Тауэрн, Австрия) 3106 1,3 -13,6 1760
Лугано 275 21,5 1,3 1760
Ницца 20 23,2 8 857

Развившееся в результате поднятия горное оледенение сыграло громадную роль в формировании скульптурного рельефа высокогорья и аккумулятивных форм предгорий. Как на Западном и Центральном Кавказе, осевая высокогорная зона Альп, прослеживается по всей длине горной дуги. Кристаллическим и метаморфическим породам осевой зоны свойственны наиболее четко выраженные альпинотипные горно-ледниковые формы - острые вершины и гребни, изрезанные карами, ледниковыми цирками и крутостенными троговыми долинами, прекрасно сохранившиеся благодаря твердости пород даже там, где современного оледенения уже нет, а было оледенение лишь в плейстоцене. Эрозионные ущелья здесь узки и крутосклонны. В известняковой зоне господствующее положение занимают крутостенные скалистые массивы с башнеобразными вершинами. Горно-ледниковые формы местами четко выражены и здесь, например на северном склоне Восточных Альп в Австрии (на наиболее высоких массивах здесь есть даже современные ледники), но они сочетаются с реликтовыми формами останцового (конического) карста, а также с более молодыми и современными карстовыми формами (каррами и пр.).

В зоне флишевых и молассовых отложений периферии горной системы преобладают невысокие хребты с мягкими очертаниями вершин и склонов, широкие речные долины. Молассы часто перекрываются ледниковыми и водно-ледниковыми наносами, которые были оставлены спускавшимися с Альп ледниками, в частности на Баварском и особенно на Швейцарском известняковом плато. Ниже высокогорной гляциальной зоны основным агентом формирования рельефа служила и служит эрозия, глубоко расчленившая горы долинами. Альпы подвергались сильной эрозии с начала палеогена. Существенное воздействие на рельеф послеледниковой эрозии местами было локализовано осыпями и обвалами. Обвалы и активные осыпи представляют серьезную угрозу при освоении территории. В результате обвала в ущелье Шамбери, к северо-востоку от массива Гранд-Шартрез во французских Западных Альпах, погибло полторы тысячи человек.

В известняковых районах северной, западной, южной и юго-восточной частей Альп широко распространён карст. Здесь много очень крупных — глубоких и больших по суммарной длине-карстовых полостей. В Савойских Альпах во Франции находится самая глубокая из известных карстовая пропасть мира - Жан-Бернар, 1494 м глубиной (с идущей вверх от входа полостью общая вертикальная протяженность - 1535 м). Шесть пропастей глубже 1000 м имеется в Известняковых Альпах Австрии. Глубокие пропасти есть также в Южных Альпах на территории Италии и в Юлийских Альпах Югославии. В Швейцарии, в долине Муота, расположена гигантская пещерная система Хёллох (149 км суммарной длины, третья в мире и вторая в Европе). Громадные пещеры Айсризенвельт, Дахштейн-Мамут-хёле и др. есть в Известняковых Альпах Австрии. В известняках Юры также развиты карстовые формы. На примере Альп лучше всего были изучены особенности горного климата, точно установлен температурный градиент: с изменением высоты на 100 м перепад температур летом составляет 0,6-0,7°, зимой 0,3- 0,5°, в долинах при инверсии температуры перепад гораздо больше. На южном макросклоне изменение температуры с высотой происходит быстрее, чем на северном.

В этом сказывается климатическое влияние широтного барьера центральной и восточной частей Альп; во французских и итальянских Западных Альпах основная роль принадлежит меридиональному барьеру. К югу и востоку от этих барьеров климат субсредиземноморский, и температуры у подножия гор выше, чем на севере, в умеренном поясе. На северном склоне швейцарских Альп средние температуры самого теплого месяца на абсолютной высоте около 600 м приблизительно 17°, на высоте 2500м +5,5°; самого холодного месяца - соответственно -2,5 и -8,8°. В осевой зоне Восточных Альп (Высокий Тауэрн, Австрия) на высоте 3106 м средняя температура самого теплого месяца +1,3°, самого холодного -13,6°. На склонах Монблана летом изотерма 0° проходит на высоте 3500 м, зимой изотерма -5° - на высоте 1300 м. В долинах и котловинах, особенно в австрийских и швейцарских Альпах, часто наблюдаются температурные инверсии, которые заставляют культивировать чувствительные к холоду растения не на дне долин, а на склонах. Годовое количество осадков возрастает с увеличением высоты (до 1500-2500, местами до 4000 мм/год), причем на одной и той же высоте склоны, обращенные к влажным ветрам, получают осадков вдвое больше, чем противоположные. Как правило, окраинные цепи лучше увлажнены, чем центральные массивы. Меньше всего осадков выпадает во внутренних долинах и котловинах (500-800 мм/год), климат которых характеризуется чертами континентальности. Максимум осадков повсеместно приходится на летние месяцы. С высотой возрастает доля твердых осадков (выше 2000 м - до 80-90%). В отдельных районах толщина сезонного снежного покрова достигает 7-8 м. На склоне Монблана на высоте 3000 м слой снега, выпадающего в течение года, достигает 20 м.

Весной часты снежные лавины. Большой лавинной опасностью отличаются многие районы Альпийских гор. Снеговая линия располагается на высоте от 2500 м на внешних хребтах с большим количеством осадков до 3200 м - с меньшим внутри гор. Площадь современного оледенения Альп составляет около 4000 кв. км (приблизительно 2% общей площади горной системы). Наибольшее скопление ледников наблюдается на массивах Финстераархорн, Монте-Роза - Маттерхорн, Монблан, Высокий Тауэрн. Крупнейший Алечский ледник расположен в Швейцарии: площадь его - 87 кв. км, длина - 24,7 км. Языки крупных долинных ледников спускаются ниже 1500 м. Например, ледник Боссон во французских Западных Альпах - 1200 м, он заходит в высотный пояс пихтового леса. В питании альпийских рек основное значение имеют талые воды ледников и снегов, меньшее - дождевые осадки. Реки с ледниковым питанием (альпийский режим) имеют максимальный сток летом и характеризуется низкой величиной стока в остальное время. Реки со снеговым питанием наиболее многоводны весной и в начале лета, с дождевым —осенью (в Приморских Альпах также и зимой).

Для большинства крупных рек характерно сочетание различных источников питания, и они имеют суммированный режим стока. При большом энергетическом значении рек существенна регулирующая роль озер. Наиболее многочисленны небольшие каровые озера высокогорья. Крупные озера лежат в полосе предгорий, их озерные котловины находятся в древнеледниковых долинах и вытянуты в направлении этих долин. Самое большое, Женевское, озеро (582 кв. км) приурочено к межгорной впадине между Западными Альпами и Юрой. Крупное озеро Комо на южном склоне Альп в Италии выделяется наибольшей глубиной (410 м), оно самое глубокое в Европе. В Альпах можно выделить 4 высотные ландшафтные зоны: горно-лесную, занимающую большую площадь в сравнении с остальными, субальпийскую высокогорных кустарников и лугов, альпийскую низкотравно-луговую, нивально-гляциальную[14].

Теории ученых о причинах поднятия альпийских гор

Периодически в Швейцарии происходят землетрясения. Их фиксируют сейсмологи, но обычные жители затронутого региона и не знают, что где-то ожили горные глубины.

Подобное мини-землетрясение было зафиксировано в регионе Цуга 11 февраля 2012 г. Это землетрясение может быть теснее, чем предполагается, связано с процессом формирования Альпийского горного массива».

Обычно землетрясения в Швейцарии объясняются тем, что внутренний слой горной поверхности находится под давлением с разных сторон. Но измерения GPS в Северной Италии показывают, что давление с южного направления, которое считается причиной деформации гор, ослабло. Адриатический континентальный слой, зажатый между Африканским и Евразийским плато, уже не движется. Поэтому можно считать, что Альпы находятся в стадии пост-столкновения, и у землетрясения в их северной части иные причины и что процесс формирования континентов еще не завершен.

Если Альпам удастся вырваться на свободу, то они легко «подрастут» до 7000 метров. Для сравнения: сегодня самая высокая точка Швейцарии - это пик Дюфур (4634 метра). Современные исследования показывают, что горы «подрастают» со скоростью порядка 1 мм в год. Что же держит горы в их сегодняшних границах, и какие факторы могут способствовать изменениям?

Если никакого движения больше нет – почему горы становятся выше? На этот вопрос даются различные ответы. Геолог из Берна Фриц Шлунеггер, к примеру, убежден, что Эдуард Кисслинг ответственность за процесс несет изостатическая компенсация. Если представить Альпы как кубик льда, который плавает в воде - та часть льда, которая находится на поверхности, уменьшается, то вся ледышка движется вверх. Сравнение уместно, даже если горы «плавают» не в воде, а в более твердых окружающих породах земной мантии. Одновременно с этим верхняя часть горы с каждым годом подтачивается, ручьи и реки выветривают скалы в предгорьях.

Шлунеггер убежден, что причин поднятия центральной части Альп две. Первая связана с эрозией. А кроме того, одновременно идет и второй процесс, главную роль в котором играет литосферная плита или литосферный блок. Это фрагмент слоя почвы, своеобразный «язык», находящийся под горным массивом.

Эксперт-геофизик Эдуард Кисслинг вместе со своей командой за последние 10 лет с помощью сейсмического томографа изучает плиты под Альпами, определяя их формы, вес и расположение под территорией Европы. Созданные ими геодинамические модели дают представление о том, как движется «язык» - он несколько отходит назад, отодвигая Альпы на север, а через несколько миллионов лет и вовсе обломится.

Кран-Монтана по мнению Кисслинга, движение «языка» однажды закончится тем, что он совершенно обломится, и это приведет к землетрясению силой 5-6 баллов. А Альпы при этом устремятся вверх, подобно воздушному шарику, который с помощью груза удерживался в глубине вод. Правда, это не должно никого пугать – предсказанное землетрясение возможно не ранее, чем через пару миллионов лет. И движение гор тоже займет десятки миллионов лет.

Но затем процесс роста прекратится и горы вновь несколько «усядут». А через 600 миллионов лет от Альп останутся небольшие холмики». Эту теорию подтверждает и исследование группы американских ученых под руководством Росса Митчелла. После расчета моделей, геологи пришли к выводу, что Америка и Евразия через 50-200 миллионов лет образуют суперконтинент, который можно будет назвать Амазия. Но расположен он будет не на тех местах, где были некогда древние суперконтиненты Пангея и Родиния, а на месте, которое сейчас занимает Северный Ледовитый океан. И если это будет правдой, то и Альпы тоже будут стоять на Северном полюсе – или то, что от них останется[10].

Таким образом, значительную роль в формировании рельефа сыграла масштабная эрозия и воздействие древнего оледенения, которое в Альпах было особенно мощным. Полосу наиболее высоких хребтов и массивов, сложенных кристаллическими породами и отчасти известняками, отличают острые зубчатые линии гребней с отдельными вершинами, изъеденными крупными цирками, крутые, обрывистые склоны, лишённые растительности, висячие глубокие долины, громадные языки ледников. Для окраинных хребтов и низин характерен рельеф с закругленными вершинами и мягкими очертаниями склонов. Долины там широки, ниспадают террасами, наблюдается множество озёрных впадин.