Τι είναι ο μηχανικός καιρός;

Από ανθρώπινη άποψη, τα πετρώματα δεν φαίνεται να αλλάζουν καθόλου. Ωστόσο, σε γεωλογικούς χρονοδιαγράμματα, οι βράχοι ασκούνται από διαφορετικές δυνάμεις της φύσης οι οποίες τελικά οδηγούν στον εκφυλισμό τους σε μικρότερα θραύσματα σε μια διαδικασία γνωστή ως αντοχή στις καιρικές συνθήκες. Οι βροχοπτώσεις των βράχων συμβαίνουν είτε με χημική διάβρωση είτε με μηχανικές καιρικές συνθήκες. Η μηχανική διάβρωση είναι η διαδικασία διάσπασης των πετρωμάτων σε μικρότερα σωματίδια χωρίς τη συμμετοχή οποιασδήποτε χημικής αντίδρασης. Η μηχανική διάβρωση είναι μια συνεχής διαδικασία που συμβαίνει στη φύση και εμφανίζεται συνήθως σε ένα σημαντικό γεωλογικό χρονικό πλαίσιο και δεν είναι εύκολα αντιληπτή στη συνηθισμένη ανθρώπινη παρατήρηση.

Πώς προκαλεί η θερμοκρασία τη μηχανική διόγκωση;

Οι μηχανικές καιρικές συνθήκες συμβαίνουν σε διάφορες μορφές. Ένας τύπος μηχανικής αντοχής είναι αυτός που συμβαίνει μέσω θερμικού θραύσματος, ο οποίος είναι επίσης γνωστός ως ηλιακή απόσβεση. Η θερμική θραύση είναι η διαδικασία όπου οι διαφορές θερμοκρασίας επηρεάζουν τη σταθερότητα ενός πετρωμένου από τη διόγκωση και τη συστολή και τελικά οδηγούν στον εκφυλισμό της πέτρας σε μικρά θραύσματα σε μια διαδικασία γνωστή ως θερμική πίεση. Η θερμική πίεση μπορεί επίσης να παρατηρηθεί σε βράχους με ποικίλη σύνθεση όπου τα στρώματά τους επεκτείνονται και συστέλλονται με διαφορετικούς ρυθμούς που οδηγούν στα πετρώματα να σπάσουν. Η θερμική θραύση μπορεί επίσης να συμβεί μέσω σοκ, όπου ένας βράχος εκτίθεται σε συχνές δραστικές αλλαγές στη θερμοκρασία που έχουν ως αποτέλεσμα την υποβάθμιση του βράχου. Τέτοιες μορφές θερμικής αντοχής είναι εμφανείς σε ερήμους όπου οι θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια της ημέρας ανεβαίνουν στα καυσαέρια, ενώ κατά τη διάρκεια της νύχτας οι θερμοκρασίες βυθίζονται σχεδόν στο πάγωμα.

Πώς προκαλείται ο πάγος από μηχανικές καιρικές συνθήκες;

Η μηχανική αντοχή στις καιρικές συνθήκες μπορεί επίσης να συμβεί υπό μορφή παγετού. Η αντοχή στον παγετό είναι η διαδικασία που περιλαμβάνει τη δράση πάγου πάνω σε ένα βράχο και είναι επίσης γνωστή ως παγετός ή κρυολόγηση. Οι καιρικές συνθήκες του παγετού είναι κοινές στις ορεινές κορυφές όπου οι εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες επιτρέπουν την κατάψυξη του νερού που καλύπτει τους βράχους και τις ρωγμές που υπάρχουν στα βράχια. Όταν καταψύχεται το παγωμένο νερό διογκώνεται προκαλώντας μια σημαντική πίεση στο πέτρωμα που εκφυλίζεται μακροπρόθεσμα. Όταν καταψυχθεί σε πάγο, το νερό διογκώνεται κατά 10% σε μέγεθος και ολόκληρο το μέγεθος περιορίζεται μέσα στις ρωγμές του βράχου που οδηγούν στην άσκηση υψηλής πίεσης. Οι εκτιμήσεις θέτουν την πίεση που ασκείται στο βράχο από το νερό κατάψυξης με θερμοκρασία (αρνητικού) -7, 6 βαθμούς Φαρενάιτ στα περίπου 30, 000 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα. Ο πάγος είναι επίσης ένα μέσο μηχανικών καιρικών συνθηκών κατά τη διέλευση από το μετακινούμενο πάγο σε χιονοστιβάδες. Αυτές οι ισχυρές δυνάμεις της φύσης φέρνουν μαζί τους εκατομμύρια τόνους συντρίμμια, χιόνι και πάγο κάτω από μια πλαγιά βουνών και κάθε χαλαρός βράχος στο δρόμο τους γρήγορα διαβρώνεται μακριά. Τα συντρίμμια στις χιονοστιβάδες παρουσιάζουν επίσης βράχια τα οποία αποσυντίθενται περαιτέρω από την ισχυρή πίεση και τη δύναμη που δημιουργούν οι ταχέως κινούμενοι πάγοι και χιόνια.

Πώς τα φυτά προκαλούν μηχανικές καιρικές συνθήκες;

Τα φυτά αποδίδονται επίσης στη μηχανική διάβρωση των βράχων. Ένα από τα καλύτερα παραδείγματα αυτής της μορφής μηχανικής αντοχής είναι το ριζικό σύστημα των δέντρων. Τα δέντρα που αναπτύσσονται σε βραχώδεις επιφάνειες συγκαταλέγονται μεταξύ των καλύτερων μέσων για τις καιρικές συνθήκες καθώς τα ριζικά τους συστήματα διεισδύουν σε τυχόν κατάγματα στα βράχια και καθώς οι ρίζες μεγαλώνουν σε μέγεθος, ασκούν μια τεράστια πίεση στα πετρώματα που οδηγούν στον κατακερματισμό τους. Άλλα είδη δέντρων, όπως η γιγαντιαία σειρά, γίνονται τόσο μεγάλα ώστε το βαρύ βάρος τους προκαλεί οποιουσδήποτε υποκείμενους βράχους να υποστούν ακραίες καταπονήσεις και τελικά να αποσυντεθούν. Ωστόσο, το μέγεθος δεν είναι ο μοναδικός παράγοντας που λαμβάνεται υπόψη σε μηχανικές καιρικές συνθήκες με βάση τα φυτά. Μερικά από τα πιο αποτελεσματικά εργοστάσια στην αντοχή των πετρωμάτων είναι επίσης μερικά από τα μικρότερα. λειχήνες και άλγη. Αυτά τα φυτά που αναπτύσσονται σε υγρούς βράχους προκαλούν τελικά ένα βράχο να ξεσπάσει.

Πώς το αλάτι προκαλεί μηχανικές καιρικές συνθήκες;

Το αλάτι μπορεί να συνδέεται στενότερα με τις χημικές καιρικές συνθήκες εκτός από τις μηχανικές καιρικές συνθήκες, λαμβάνοντας υπόψη τη σύνθεση της ένωσης και τη διαλυτική της ικανότητα στο νερό. Ωστόσο, το άλας είναι μια άλλη κύρια αιτία της μηχανικής αντοχής στους βράχους. Αφού βρισκόταν μέσα στις ρωγμές βράχου που βρίσκονται κατά κύριο λόγο κατά μήκος των ακτών της λίμνης ή των θαλασσών, η αυξημένη θερμότητα προκαλεί την εξάτμιση του νερού, αφήνοντας το αλάτι μέσα στις ρωγμές του βράχου. Αυτοί οι κρύσταλλοι αλάτων είναι μερικές από τις κορυφαίες μηχανικές καιρικές συνθήκες που προκαλούν την αύξηση της θερμοκρασίας αυτών των κρυστάλλων και ως εκ τούτου ασκούν τεράστια πίεση στον βράχο.

Τι είναι η τριβή σε μηχανικές καιρικές συνθήκες;

Η τριβή είναι η διαδικασία όπου τα πετρώματα διαβρώνονται με συνεχή τριβή που επενεργεί στις επιφάνειες των βράχων. Τέτοιες τριβές προκαλούνται από ταχέως κινούμενα σωματίδια που συγκρούονται με το βράχο ενώ τέτοια σωματίδια μεταφέρονται με νερό, άνεμο ή παγετώνες. Η ταχύτητα και το μέγεθος των κινούμενων σωματιδίων είναι υπεύθυνα για την ένταση της διαδικασίας μηχανικής αντοχής. Η τριβή είναι επίσης παρούσα στη διαμόρφωση της παράκτιας γεωγραφίας μέσω των ωκεανών. Αυτά τα κύματα που έπληξαν σταθερά την ακτή φέρνουν μαζί τους θραύσματα που τελικά οδηγούν στη διάβρωση των βράχων. Οι άνεμοι είναι επίσης οι κύριες αιτίες της μηχανικής αντοχής στην διάβρωση, καθώς οι ισχυροί άνεμοι που μετακινούν σωματίδια άμμου και θραυσμάτων πέφτουν σε σύγκρουση με ένα βράχο και με το χρόνο να προκαλέσουν σε τέτοια βράχια την εμφάνιση αποδυνάμωσης. Τέτοιες μορφές μηχανικών καιρικών συνθηκών είναι συνήθως παρούσες σε ερημιά τοπία όπου οι μαζικές θύελλες άμμου που φέρουν μαζί τους εκατομμύρια και εκατομμύρια σωματίδια σκόνης που έχουν διαβρώσει τα πετρώματα της ερήμου.

Πώς εμπλέκονται τα ζώα σε μηχανικές καιρικές συνθήκες;

Τα ζώα ευθύνονται επίσης για μηχανικές καιρικές συνθήκες, αν και σε σχετικά μικρό βαθμό. Οι σπάνιες μηχανικές καιρικές συνθήκες που συνδέονται με τα ζώα προκαλούνται κυρίως από τα λαγούμια που σκάβουν τα νερά κάτω από την επιφάνεια της γης, και αυτά τα βράχια προκαλούν την αποδυνάμωση και την επιδείνωση της επιφάνειας πάνω από αυτά. Ωστόσο, υπάρχουν περιπτώσεις όπου τα ασπόνδυλα είναι γνωστό ότι προκαλούν μηχανικές καιρικές συνθήκες. Piddocks, επίσης γνωστά ως φτερά αγγέλου είναι μαλάκια που χρησιμοποιούν τις αιχμηρές δομές τους σαν δόντια για να βυθίσουν στο βράχο, όπου στη συνέχεια διαμένουν για τη διάρκεια ζωής τους. Κάθε piddock αφήνει πίσω από μια τρύπα στο βράχο, αφού πεθαίνει, που προκάλεσε ένα τέτοιο βράχο να είναι επιρρεπές στο σπάσιμο.

Πώς προκαλούν τα ανθρώπινα όντα τη μηχανική αντοχή;

Οι άνθρωποι είναι ένας άλλος παράγοντας μηχανικών καιρικών συνθηκών. Οι άνθρωποι έχουν καινοτομήσει σε τεράστιες μηχανές, οι οποίες διαλύουν τους βράχους σε λεπτότερα υλικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή και την κατασκευή. Οι άνθρωποι διαλύουν επίσης μεγάλα κομμάτια γης σε λεπτότερα σωματίδια κατά την προετοιμασία της γης για καλλιέργεια, η οποία είναι μια άλλη μορφή μηχανικής αντοχής στις καιρικές συνθήκες.