Движения земной коры и эволюция материков. Основные изменения лика Земли заключаются в горообразовании и изменении площади и очертаний материков, которые в ходе формирования поднимаются и опускаются. Например, плато Колорадо площадью 647,5 тыс. км2, некогда располагавшееся на уровне моря, в настоящее время имеет средние абсолютные высоты ок. 2000 м, а Тибетское нагорье площадью ок. 2 млн. км2 поднялось примерно на 5 км. Такие массивы суши могли воздыматься со скоростью ок. 1 мм/год. После того, как заканчивается горообразование, начинают действовать разрушительные процессы, главным образом водная и в меньшей степени ветровая эрозия. Реки непрерывно размывают горные породы и отлагают наносы ниже по течению. Например, р.Миссисипи ежегодно выносит в Мексиканский залив ок. 750 млн. т растворенных и твердых осадков.

Континентальная земная кора сложена относительно легким материалом, поэтому материки, подобно айсбергам, плавают в плотной пластичной мантии Земли. При этом нижняя, бльшая часть массы материков расположена ниже уровня моря. Наиболее глубоко погружена в мантию земная кора в области горных сооружений, образуя т.н. "корни" гор. Когда горы разрушаются и удаляются продукты выветривания, эти потери компенсируются новым "ростом" гор. С другой стороны, перегрузка речных дельт поступающим обломочным материалом является причиной их постоянного погружения. Такое поддержание равновесного состояния погруженной ниже уровня моря и расположенной выше него частей материков носит название изостазии.

Землетрясения и вулканическая деятельность. В результате движений крупных блоков земной поверхности в земной коре образуются разломы и происходит складкообразование. Гигантская мировая система разломов и сбросов, известная как срединно-океанический рифт, опоясывает Землю на протяжении более 65 тыс. км. Для этого рифта характерны движения вдоль разломов, землетрясения и сильный поток внутренней тепловой энергии, что свидетельствует о том, что магма расположена близ поверхности Земли. К этой системе принадлежит и разлом Сан-Андреас в южной Калифорнии, в пределах которого во время землетрясений отдельные блоки земной поверхности смещаются на величину до 3 м по вертикали. Тихоокеанское "огненное кольцо" и Альпийско-Гималайский горный пояс - основные районы вулканической активности, связанные со срединно-океаническим рифтом. К первому из этих районов приурочены почти 2/3 из известных примерно 500 вулканов. Здесь же происходит ок. 80% всех землетрясений на Земле. Иногда у нас на глазах возникают новые вулканы, как, например, вулкан Парикутин в Мексике (1943) или Суртсей у южных берегов Исландии (1965).

Земные приливы. Совершенно иную природу имеют периодические деформации Земли со средней амплитудой 10-20 см, известные как земные приливы, частично обусловленные притяжением Земли Солнцем и Луной. Кроме того, точки небосвода, в которых орбита Луны пересекает плоскость земной орбиты, совершают оборот вокруг Земли с периодом 18,6 лет. Этот цикл оказывает влияние на состояние "твердой" Земли, атмосферы и океана. Способствуя увеличению высоты приливов на континентальных шельфах, он может стимулировать сильные землетрясения и вулканические извержения. В умеренных широтах это может привести к повышению скорости некоторых океанических течений, например Гольфстрима и Куросио. Тогда их теплые воды станут более существенно влиять на климат. См. также ОКЕАНИЧЕСКИЕ ТЕЧЕНИЯ; ОКЕАН; ЛУНА; ПРИЛИВЫ И ОТЛИВЫ.

Дрейф материков. Хотя большинство геологов и полагало, что на суше и на дне океанов происходит образование разломов и формирование складчатости, считалось, что положение материков и океанических впадин строго фиксировано. В 1912 немецкий геофизик А.Вегенер предположил, что древние массивы суши раскалывались на части и дрейфовали, словно айсберги, по более пластичной океанической коре. Тогда эта гипотеза не нашла поддержки среди большинства геологов. Однако в результате исследований глубоководных бассейнов в 1950-1970-х годах были получены неопровержимые доказательства в пользу гипотезы Вегенера. В настоящее время теория тектоники плит составляет основу представлений об эволюции Земли.

Спрединг океанического дна. Глубоководные магнитные съемки океанического дна показали, что древние вулканические породы перекрыты тонким плащом речных наносов. Эти вулканические породы, главным образом базальты, по мере остывания в процессе эволюции Земли сохраняли информацию о геомагнитном поле. Поскольку, как было сказано выше, время от времени полярность геомагнитного поля меняется, базальты, образовавшиеся в разные эпохи, имеют намагниченность противоположного знака. Океаническое дно делится на полосы, выполненные породами, различающимися знаком намагниченности. Параллельные полосы, расположенные по обе стороны от срединно-океанических хребтов, симметричны по ширине и направлению напряженности магнитного поля. Ближе всего к гребню хребта располагаются самые молодые формации, поскольку представляют свежеизверженную базальтовую лаву. Ученые считают, что горячие расплавленные породы поднимаются по трещинам вверх и растекаются по обе стороны от оси хребта (этот процесс можно сравнить с двумя конвейерными лентами, движущимися в противоположных направлениях), причем на поверхности хребтов чередуются полосы, имеющие противоположную намагниченность. Возраст любой такой полосы морского дна может быть определен с большой точностью. Эти данные рассматриваются как надежные свидетельства в пользу спрединга (расширения) океанического дна.

Тектоника плит. Если дно океана расширяется в шовной зоне срединно-океанического хребта, это означает, что либо поверхность Земли увеличивается, либо имеются районы, где океаническая кора исчезает и погружается в астеносферу. Такие районы, называемые зонами субдукции, действительно были обнаружены в поясе, окаймляющем Тихий океан, и в прерывистой полосе, протягивающейся от Юго-Восточной Азии до Средиземноморья. Все эти зоны приурочены к глубоководным желобам, опоясывающим островные дуги. Большинство геологов полагает, что на поверхности Земли имеется несколько жестких литосферных плит, которые "плавают" по астеносфере. Плиты могут скользить одна относительно другой, или одна может погружаться под другую в зоне субдукции. Единая модель тектоники плит дает наилучшее объяснение распределению крупных геологических структур и зон тектонической активности, а также изменению взаимного расположения материков.

Сейсмические зоны. Срединно-океанические хребты и зоны субдукции представляют собой пояса частых сильных землетрясений и вулканических извержений. Эти районы соединены протяженными линейными разломами, которые прослеживаются по всему земному шару. Землетрясения приурочены к разломам и очень редко происходят в каких-либо других областях. По направлению к материкам эпицентры землетрясений располагаются все глубже. Этот факт дает объяснение механизму субдукции: расширяющаяся океаническая плита ныряет под вулканический пояс под углом ок. 45?. По мере "соскальзывания" океаническая кора плавится, превращаясь в магму, которая через трещины изливается в виде лавы на поверхность.

Горообразование. Там, где древние океанические впадины уничтожаются в процессе субдукции, происходит столкновение материковых плит между собой или с осколками плит. Как только это случается, земная кора сильно сжимается, формируется надвиг, а мощность коры увеличивается почти вдвое. В связи с изостазией смятая в складки зона испытывает подъем и таким образом рождаются горы. Пояс горных сооружений альпийского этапа складчатости прослеживается вдоль побережья Тихого океана и в Альпийско-Гималайской зоне. В этих районах многочисленные столкновения литосферных плит и подъем территории начались ок. 50 млн. лет назад. Более древние горные системы, как, например, Аппалачи, имеют возраст свыше 250 млн. лет, но в настоящее время они настолько разрушены и сглажены, что утратили типичный горный облик и превратились в почти ровную поверхность. Однако, поскольку их "корни" погружены в мантию и плавают, они испытывали неоднократный подъем. И все же со временем такие древние горы превратятся в равнины. Большинство геологических процессов проходят через стадии молодости, зрелости и старости, но обычно такой цикл занимает очень длительное время.

Распределение тепла и влаги. Взаимодействие гидросферы и атмосферы контролирует распределение тепла и влаги на земной поверхности. Соотношение суши и моря в значительной степени определяет характер климата. Когда увеличивается поверхность суши, происходит похолодание. Неравномерное распределение суши и моря в настоящее время является предпосылкой для развития оледенения. Однако, судя по "летописи" древних ледниковых эпох, для создания более холодной природной среды требуются еще некоторые условия. Известно, что возникновение ледниковых эпох через очень большие временне интервалы связано с обращением Солнечной системы вокруг центра нашей Галактики и с более короткими циклами - ок. 30 млн. лет, когда частота появления комет и метеороидов была гораздо выше по сравнению с настоящим временем. Такая периодичность могла не только играть существенную роль в охлаждении Земли, но и быть причиной резких биологических перестроек, вымирания существующих жизненных форм и создания условий для развития новых организмов.

Больше всего тепла поверхность Земли и атмосфера получают от Солнца, которое на протяжении всего времени существования нашей планеты почти с одинаковой интенсивностью излучает тепловую и световую энергию. Атмосфера предохраняет Землю от слишком быстрого возврата этой энергии назад в космос. Около 34% солнечной радиации теряется из-за отражения облаками, 19% поглощается атмосферой и только 47% достигает земной поверхности. Суммарный приток солнечной радиации к верхней границе атмосферы равен отдаче радиации с этой границы в космическое пространство. В результате устанавливается тепловой баланс системы Земля - атмосфера.

Поверхность суши и воздух приземного слоя быстро нагреваются днем и довольно быстро теряют тепло ночью. Если бы в верхней тропосфере отсутствовали улавливающие тепло слои, амплитуда колебаний суточных температур могла бы быть гораздо больше. Например, Луна получает от Солнца примерно столько же тепла, сколько и Земля, но, поскольку у Луны нет атмосферы, температуры ее поверхности днем повышаются примерно до 101° C, а ночью понижаются до -153° C.

Океаны, температура воды которых меняется гораздо медленнее, чем температура земной поверхности или воздуха, оказывают на климат сильное смягчающее воздействие. Ночью и зимой воздух над океанами остывает значительно медленнее, чем над сушей, а если океанические воздушные массы перемещаются над материками, это приводит к потеплению. И наоборот, днем и летом морской бриз охлаждает сушу.

Распределение влаги на земной поверхности определяется круговоротом воды в природе. Каждую секунду в атмосферу, главным образом с поверхности океанов, испаряется ок. 16 т воды. Влажный океанический воздух, проносясь над материками, охлаждается. Затем влага конденсируется и возвращается на земную поверхность в форме дождя или снега. Частично она сохраняется в снежном покрове, реках и озерах, а частично возвращается в океан, где снова происходит испарение. Таким образом завершается гидрологический цикл.

Океанические течения являются мощным терморегулирующим механизмом Земли. Благодаря им в тропических океанических районах поддерживается равномерная умеренная температура и теплые воды переносятся в более холодные высокоширотные регионы.

Поскольку вода играет существенную роль в эрозионных процессах, она тем самым влияет на движения земной коры. А любое перераспределение масс, обусловленное такими движениями в условиях вращающейся вокруг своей оси Земли, способно, в свою очередь, внести вклад в изменение положения земной оси. Во время ледниковых эпох уровень моря понижается, т.к. вода аккумулируется в ледниках. Это, в свою очередь, приводит к разрастанию материков и увеличению климатических контрастов. Сокращение речного стока и понижение уровня Мирового океана препятствуют достижению теплыми океаническими течениями холодных регионов, что ведет к дальнейшим климатическим изменениям.

архипелаг на С.-В. Баренцева моря; входит в Архангельскую область РСФСР. Состоит из 191 острова, общая площадь 16 134 км². Делится на 3 части: восточную, отделённую от других Австрийским проливом, с крупными островами Земля Вильчека (2,0 тыс. км²), Греэм-Белл (1,7 тыс. км²); центральную - между проливами Австрийским и Британский канал, где расположена наиболее значительная по численности группа островов, и западную - к З. от Британского канала, включающую наиболее крупный остров всего архипелага - Землю Георга (2,9 тыс. км²). Большая часть островов сложена песчаниками, алевролитами и известняками, перекрытыми эффузивной толщей горизонтальных базальтовых покровов. Большинство островов представляет собой покрытые ледниками (общая площадь ледников 13 735 км²) останцы обширного базальтового плато (высотой до 620 м), а проливы (глубиной до 500-600 м) - широкие троги, выпаханные ледниками. Главными элементами ледниковых покровов являются ледниковые купола и выводные ледники, от фронтальных обрывов которых откалываются айсберги; свободная от льда поверхность представлена небольшими по площади "оазисами", мысами и Нунатаками. Сравнительно крупные свободные от льда территории (на о. Земля Александры, Земля Георга, Греэм-Белл и Хейса) имеют холмистый рельеф.

Климат типично арктический. Средняя годовая температура до -12°С (о. Рудольфа); средние температуры июля от -1,2°С в бухте Тихой (о. Гукера) до 1,6°С (на о. Хейса); средняя температура января около -24°С (минимальные температуры зимой до -52°С), ветры достигают 40 м/сек. Осадков выпадает от 200-300 мм до 500-550 мм (в зоне аккумуляции ледниковых куполов) в год.

На островах до 1000 озёр (глубиной до 10 м и площадью до 2 км²) и несколько рек длина 10-15 км. Типичны ландшафты зоны арктических пустынь. В растительном покрове господствуют мхи и лишайники. Из млекопитающих встречается белый медведь и реже песец. В водах, омывающих острова, водятся нерпа, морской заяц, гренландский тюлень, морж, нарвал и белуха. Наиболее многочисленны (26 видов) птицы: люрики, чистики, кайры, моевки, белые чайки, бургомистры и др. На островах Земля Александры и Рудольфа работают полярные станции. На острове Хейса расположена геофизическая обсерватория им. Э. Т. Кренкеля (с 1957).

Ф.-И. З. открыта в 1873 австро-венгерской экспедицией Ю. Пайера и К. Вайпрехта и названа именем императора Австрии Франца Иосифа I.

Лит.: Геология СССР, т. 26 Острова Советской Арктики, М., 1970; Советская Арктика. Моря и острова Северного Ледовитого океана, М., 1970 (Природные условия и естественные ресурсы СССР); Оледенение Земли Франца-Иосифа, М., 1973.

Л. С. Говоруха.

часть территории Антарктиды, между 142° и 170° в. д.; протягивается к Ю. до 78° ю. ш. На З. примыкает к морю Росса. Западная часть занята обширной горной страной с высотами до 4025 м (г. Листер). На В. к горам примыкает ледниковое плато с высотами до 2500 м. Мощность льда в центральной части В. З. превышает 2000-2500 м. Открыта в 1841 английской экспедицией Дж. К. Росса и названа именем английской королевы. В. З. - район исследований антарктических экспедиций США и Новой Зеландии.

"остров" в Северном Ледовитом океане, который "видели" некоторые исследователи к С. от Новосибирских островов. Впервые о нём сообщил Я. Санников в 1811, а затем в 1886 и 1893 - Э. Толль. Несмотря на усиленные поиски, в 1-й половине 20 в. было окончательно установлено, что С. З. не существует. По мнению некоторых исследователей, С. З. была разрушена морем и исчезла, подобно ряду других островов, сложенных в значительной мере ископаемым льдом.

часть территории Восточной Антарктиды, лежащая между Землёй Адели и Землёй Королевы Мэри. Представляет собой поверхность материкового ледникового покрова толщиной свыше 3000 м. Высота ледниковой поверхности достигает 1000-2500 м, на побережье встречаются участки, свободные ото льда (оазисы Бангера, Грирсона, нунатаки, скалы). Район исследований Австралии (научная станция Кейси) и СССР. Открыта американской экспедицией Ч. Уилкса в 1840.