Климатическая геоморфология - это изучение роли климата в формировании рельефа и процессов на земной поверхности. [1] Подход, используемый в климатической геоморфологии, заключается в изучении реликтовых форм рельефа , чтобы сделать вывод о древнем климате. [1] Будучи часто обеспокоенным прошлым климатом, климатическая геоморфология иногда считается аспектом исторической геологии . [2] Поскольку особенности ландшафта в одном регионе могли развиваться в условиях климата, отличного от нынешнего, изучение климатически разных регионов может помочь понять современные ландшафты. Например, Юлиус Бюдель изучал как процессы холодного климата на Шпицбергене , так и процессы выветривания в тропической Индии , чтобы понять происхождение рельефа Центральной Европы , который, как он утверждал, представлял собой палимпсест форм рельефа, сформировавшихся в разное время и в разных климатических условиях. [3]
Различные разделы климатической геоморфологии сосредоточены на конкретных климатических средах.
Геоморфология пустынь или геоморфология засушливых и полузасушливых земель имеет много общих форм рельефа и процессов с более влажными регионами. Одной из отличительных особенностей является редкий или отсутствующий растительный покров, который влияет на речные и склоновые процессы, связанные с ветровой и солевой деятельностью . [4] Ранние работы по геоморфологии пустынь были выполнены западными исследователями колоний своих стран в Африке ( Французская Западная Африка , Немецкая Юго-Западная Африка , Западный Египет ), в приграничных регионах своих стран ( Американский Запад , Австралийская глубинка ) . или в пустынях зарубежных стран, таких как Османская империя , Российская империя и Китай . [5] С 1970-х годов геоморфология пустынь на Земле служила для поиска аналогов марсианских ландшафтов . [6]
Как дисциплина перигляциальная геоморфология близка, но отличается от четвертичных наук и геокриологии. Перигляциальная геоморфология занимается неледниковыми формами рельефа с холодным климатом в районах с вечной мерзлотой и без нее . [7] Хотя определение того, что такое перигляциальная зона, не является четким, по консервативным оценкам, четверть поверхности суши Земли находится в перигляциальных условиях. За пределами этой четверти еще одна четверть или пятая поверхность суши Земли в какой-то момент плейстоцена имела перигляциальные условия . [8] Среди известных исследователей перигляциальной геоморфологии — Йохан Гуннар Андерссон , Валерий Лозинский , Андерс Рапп и Жан Трикар . [1]
Если тропики определить как территорию между 35° с.ш. и 35° ю.ш., то около 60% поверхности Земли находится в пределах этой зоны. [9] На протяжении большей части 20-го века тропической геоморфологией пренебрегали из-за предвзятости к умеренному климату , а когда дело касалось ее, ее называли « экзотической ». [10] Тропическая геоморфология в основном отличается от других областей интенсивностью и скоростью, с которой протекают поверхностные процессы, а не типом процессов. [11] Для тропиков характерен особый климат, который может быть сухим или влажным. По сравнению с умеренными зонами тропики содержат области с высокими температурами, высокой интенсивностью осадков и высокой эвапотранспирацией , и все это является климатическими особенностями, важными для поверхностных процессов. [9] Другая особенность, которая не связана с современным климатом как таковым, заключается в том, что большая часть тропиков имеет низкий рельеф , унаследованный от континента Гондвана . [12] [A] Юлиус Бюдель, Пьер Биро и Жан Трикар предположили, что в тропических реках преобладает мелкозернистая взвешенная нагрузка, образующаяся в результате сильного химического выветривания , и это делает их менее эрозионными, чем реки в других местах. Некоторые формы рельефа, которые раньше считались типично тропическими, например, Борнхардт, больше связаны с литологией и структурой горных пород , чем с климатом. [10]
Климатические геоморфологи разработали различные схемы, разделяющие поверхность Земли на различные морфоклиматические зоны ; то есть зоны, где формы рельефа связаны с нынешним или прошлым климатом. [1] Однако только некоторые процессы и формы рельефа могут быть связаны с определенным климатом, то есть они являются зональными; Процессы и формы рельефа, не связанные с конкретным климатом, называются азональными . [1] Несмотря на это, азональные процессы и формы рельефа все же могут приобретать особые характеристики при развитии под влиянием определенного климата. [13] После выявления морфоклиматические зоны обычно не имеют четких границ и имеют тенденцию переходить от одного типа к другому, в результате чего только ядро зоны обладает всеми ожидаемыми атрибутами. Важными схемами морфоклиматического районирования являются схемы Юлиуса Бюделя (1948, 1963, 1977), а также Жана Трикара и Андре Кайе (1965). [1] В схемах Бюделя особое внимание уделяется плантации и врезанию долин в зависимости от климата, утверждая, что выемка долин преобладает в приполярных регионах, в то время как равнина - в тропиках. По сути, эта схема касается не только процессов, но и конечных продуктов геоморфической деятельности. Схема Трикара и Кайе подчеркивает связь между геоморфологией, климатом и растительностью. [14] Ранней попыткой морфоклиматического зонирования является попытка Альбрехта Пенка в 1910 году, который разделил Землю на три зоны в зависимости от соотношения испарения и осадков . [14]
В обзоре 1994 года утверждается, что оправданы только концепции пустынной , ледниковой , перигляциальной и нескольких прибрежных [B] морфоклиматических зон. Эти зоны составляют около половины поверхности суши Земли, оставшуюся половину нельзя объяснить простыми словами взаимодействием климата и рельефа. [15] Ограничения морфоклиматического зонирования уже обсуждались Зигфридом Пассаржем в 1926 году, который считал, что растительность и степень выветривания материала во многих частях мира оказывают более прямое воздействие, чем климат. [14] По мнению М. А. Саммерфилда, крупномасштабная зональность рельефа земной поверхности лучше объясняется на основе тектоники плит, чем на основе климата. [3] [16] Примером этого являются Скандинавские горы , чьи плато и долины связаны с историей поднятий, а не с климатом. [3]
Петр Мигонь поставил под сомнение обоснованность некоторых схем морфоклиматического зонирования, поскольку они названы в честь таких процессов, как выравнивание , которые могут вообще не происходить на больших участках зоны. Ссылаясь на схему Бюделя Мигоня 1977 года, он утверждает: [3]
Действительно ли полезно, чтобы вулканические Кордильеры Мексики , прибрежные хребты юго-восточной Бразилии , равнины Восточной Африки , откосы Западных Гат и горы Тайваня находились в одной зоне, названной «перитропической зоной чрезмерного выравнивания»?
В эпоху нового империализма в конце XIX века европейские исследователи и ученые путешествовали по всему миру, принося описания ландшафтов и форм рельефа. По мере того, как географические знания со временем расширялись, эти наблюдения были систематизированы в поисках региональных закономерностей. Таким образом, климат стал основным фактором, объясняющим распределение форм рельефа в широком масштабе. Возникновению климатической геоморфологии предшествовали работы Владимира Кеппена , Василия Докучаева и Андреаса Шимпера . Уильям Моррис Дэвис , ведущий геоморфолог своего времени, признал роль климата, дополнив свой «нормальный» умеренный климатический цикл эрозии засушливыми и ледниковыми циклами. [15] [17] Тем не менее, интерес к климатической геоморфологии был также реакцией на геоморфологию Дэвиса , которая к середине 20-го века считалась как неинновационной, так и сомнительной. [17] [18] Ранняя климатическая геоморфология развивалась в основном в континентальной Европе , главным образом во Франции и Германии. [15] [19] Эта дисциплина возникла в 1940-х годах благодаря работам Карла Тролля , Эммануэля де Мартонна , Пьера Биро и Юлиуса Бюделя . [19] Основа климатической геоморфологии в Германии заложена, по мнению Ханны Бремер, в работах Альбрехта Пенка , Зигфрида Пассаржа и Альфреда Хеттнера, в предпочтении полевых наблюдений теории. [20] Вероятно, именно Бюдель, ученик Брюкнера и Пенка, [20] ввёл термин «климатическая геоморфология». [19] В англоязычном мире эта тенденция не была явной до публикации Л. К. Пельтье в 1950 году о перигляциальном цикле эрозии. [15] [19] Однако это была отдельная работа, тема которой не была продолжена другими англоязычными авторами. [19]
В 1968 году вышел первый английский перевод «континентальной системы» климатической геоморфологии. [19] В следующем году климатическая геоморфология подверглась критике в обзорной статье 1969 года геоморфолога - процесса Д.Р. Стоддарт . [17] [10] Критика Стоддарта оказалась «разрушительной», способствуя снижению популярности климатической геоморфологии в конце 20 века. [17] [10] Стоддарт раскритиковал климатическую геоморфологию за применение якобы «тривиальных» методологий для установления различий в форме рельефа между морфоклиматическими зонами, за связь с геоморфологией Дэвиса и за якобы игнорирование того факта, что физические законы, управляющие процессами, одинаковы по всему земному шару. [10] Кроме того, некоторые концепции климатической геоморфологии, например, утверждающие, что химическое выветривание происходит быстрее в тропическом климате, чем в холодном климате, оказались не совсем верными. [17] В своей статье 1974 года Майкл Томас отметил, что работы по геоморфологии в тропиках часто были качественными, а в некоторых случаях даже «импрессионистскими», но было «небольшое, но растущее количество количественных исследований». [21] Другая критическая точка зрения принадлежит Эйдзю Яцу, который отметил, что климатическая геоморфология во многом опирается на «хорошие наблюдения, которые трудно продемонстрировать и изучить. Описание, картографирование и фотографии являются средствами документирования. Их нелегко воспроизвести с помощью другие в других областях. Таким образом, здесь присутствует сильный субъективный компонент». [22]
Несмотря на то, что ее значение уменьшилось, климатическая геоморфология продолжает существовать как область исследований, производящая соответствующие исследования. Совсем недавно опасения по поводу глобального потепления привели к возобновлению интереса к этой области. [17]