13. Klimatická geomorfologie

Klimatická geomorfologie studuje rozdíly vývoje georeliéfu v klimatických oblastech, které se vyznačují příznačnými soubory exogenních geomorfologických pochodů závislých na podnebí (tzv. klimatomorfogenetické zóny a oblasti). Při tomto studiu se klimatická geomorfologie setkává s některými problémy. Klimatická geomorfologie totiž z tvarů georeliéfu vyvozuje odnosové podmínky, v nichž tyto tvary vznikaly. Tyto odnosové podmínky pak připisuje určitým klimatickým poměrům, aby nakonec právě z těchto klimatických poměrů vysvětlila tvary georeliéfu. Přitom analýza vlivu podnebí je značně složitá. V každé klimatomorfogenetické oblasti sice vznikají příznačné povrchové tvary, současně však existují nesčetné kombinace mezi vlivy podnebí a morfostruktury na vývoj tvarů georeliéfu, které mohou vést ke vzniku stejných tvarů i v různých klimatomorfogenetických oblastech (tzv. geomorfologická konvergence). Vedle makroklimatu je třeba počítat i s vlivy mezoklimatu i mikroklimatu (viz dále).

Úkolem klimatické geomorfologie je:

    a) stanovení klimatomorfogenetických zón a oblastí, tj. území, v nichž se vyskytují svérázné tvary vzniklé působením určitého souboru exogenních geomorfologických pochodů ovlivněných podnebím, tj. pochodů podléhajících zákonu šířkové pásmovitosti a výškové stupňovitosti; k vymezení klimatomorfogenetických oblastí nelze mechanicky použít údajů klimatických, biogeografických nebo pedogeografických, nýbrž jejich vymezení je možné jen na základě samotných tvarů reliéfu,

    b) analýza souboru exogenních pochodů, které vedly ke vzniku tvarů a rekonstrukce původního tvaru,

    c) srovnávací studium těchto tvarů a klimatomorfogenetických zón a oblastí.

Strukturní tvary georeliéfu (sopečné kužely, hrástě, tabule atp.) se na pevninách vyskytují nezávisle na podnebí. Jejich uplatnění v georeliéfu však závisí nejen na intenzitě působení endogenních sil, ale rovněž na podnebí a na ně vázaných příznačných souborech vnějších geomorfologických pochodů. Specifická kombinace exogenních sil pak v jednotlivých oblastech závisí především na vlhkosti a suchosti, teplu a chladnu a jejich střídání v čase (období dešťů a období sucha). Celkový výsledek se pak v jednotlivých oblastech vzájemně liší. Některé tvary georeliéfu závislé na podnebí jsou rozšířené jen na poměrně malém území, jiné mají značný plošný rozsah. Např. morény se nacházejí jen v oblastech současného nebo minulého zalednění, zatímco závrty se vyskytují téměř ve všech krasových oblastech.

Klimatická geomorfologie tedy vychází z předpokladů, že:

    1. intenzita exogenních geomorfologických pochodů se mění v závislosti na podnebí,

    2. vlivem podnebí vznikají v jednotlivých oblastech pevnin příznačné kombinace geomorfologických pochodů, které vytvářejí svérázné soubory povrchových tvarů,

    3. vztah mezi podnebím a povrchovými tvary však není jednoduchý, naopak vazby jsou složité a probíhají často prostřednictvím vegetace a půd

    4. na základě efektivního geomorfologického podnebí a příznačných souborů povrchových tvarů lze pak na pevninách vymezit klimatomorfogenetické zóny a oblasti.

Na základě těchto předpokladů pak H. Wilhelmy (1974 in Demek 1987) určil následující úkoly klimatické geomorfologie:

    a) analýza geomorfologických pochodů vázaných na určité typy podnebí,

    b) vymezení souborů tvarů příznačných pro jednotlivé typy podnebí,

    c) rozlišení zonálních souborů tvarů georeliéfu vázaných na jednotlivé typy podnebí od azonálních, mezo- nebo mikroklimaticky vázaných tvarů,

    d) rozlišení současných tvarů od fosilních,

    e) rozdělení heterogenní mozaiky klimaticky podmíněných tvarů do generací tvarů, tj. do syngenetických tvarů,

    f) rozdělení povrchu pevnin do klimatomorfogenetických zón a oblastí.

Z těchto úkolů však úkol sub e) náleží spíše do úkolů klimatogenetické geomorfologie - viz dále. Měření ukázala, že v závislosti na podnebí (zejména na průměrné roční teplotě, průměrných ročních srážkách a jejich rozdělení v průběhu roku) a těmito klimatickými charakteristikami ovlivněných charakteristikách pedosféry a biosféry (hlavně vegetace) se mění intenzita geomorfologických pochodů, zejména intenzita zvětrávání, odnosu, transportu a ukládání.

Změny intenzity zvětrávání v závislosti na podnebí

V závislosti na podnebí se v jednotlivých oblastech mění intenzita fyzikálního a chemického zvětrávání, současně však i vzájemný podíl obou základních typů zvětrávání. V suchých a chladných podnebích převládá fyzikální (mechanické) zvětrávání, zatímco ve vlhkých a teplých podnebích převládá chemické zvětrávání.

V polárním a subpolárním chladném podnebí převládá typ fyzikálního zvětrávání označovaný jako mrazové zvětrávání, zahrnující mrazové pukání a mrazové tříštění. Chemické zvětrávání má malou intenzitu.

V mírném humidním podnebí je malá intenzita fyzikálního zvětrávání a střední intenzita chemického zvětrávání.

V podnebí se zimními dešti a ve vnětropických monzunových podnebích se mění podíl hlavních typů zvětrávání podle ročních období. Fyzikální a chemické zvětrávání má středně silnou až silnou intenzitu a dochází k intenzivnímu krasovění.

V semiaridních subtropických podnebích je silnější podíl fyzikálního zvětrávání a slabé krasovění. V suchém podnebí je silná intenzita fyzikálního zvětrávání, vlivem nedostatku vlhkosti je jen slabá intenzita chemického zvětrávání - převládá solné zvětrávání, minimální je podzemní krasovění.

V teplém semihumidním podnebí - včetně tropického monzunového podnebí - je silná intenzita fyzikálního zvětrávání v suchých obdobích a silná intenzita chemického zvětrávání v obdobích dešťů, dochází k silnému krasovění.

V teplém, stále humidním podnebí je slabé fyzikální zvětrávání, celoročně silná intenzita chemického zvětrávání a maximální intenzita krasovění.

Významným poznatkem klimatické geomorfologie je rozpoznání významu změn geomorfologické odolnosti hornin vůči zvětrávání a odnosu v závislosti na podílu fyzikálního nebo chemického zvětrávání v jednotlivých typech podnebí. Např. žula je velmi odolná vůči zvětrávání a odnosu v chladném a suchém podnebí, zatímco málo odolná v teplém humidním podnebí, kde se působením chemického zvětrávání rychle rozkládá. Podobné rozdíly pozorujeme u vápenců, krystalických břidlic nebo pískovců.

Výsledkem regionálně rozdílných kombinací fyzikálního a chemického zvětrávání a odnosu jsou:

    a) ostrohranné tvary (ostrohranná suť, ostrohranné skalní hradby a izolované skály) v důsledku převahy fyzikálního zvětrávání v chladném podnebí polárních a subpolárních oblastí, hornatin a velehornatin a rovněž v suchém podnebí pouští a polopouští. V suchém podnebí nedostatek vody omezuje účinnost chemického zvětrávání. V chladných podnebích je většinou dostatek vody, avšak nízké teploty neumožňují plné chemické působení vody na horniny. Proto v obou případech převládá fyzikální zvětrávání, a to

        - solné zvětrávání a tepelné pukání v suchých,

        - mrazové zvětrávání (tj. mrazové pukání a mrazové tříštění) v chladných podnebích

    b) zaoblené tvary v teplém humidním podnebí v důsledku převahy chemického zvětrávání (např. žokovité balvany).

Mezi těmito extrémními případy ovšem existují četné přechody.
 

12.1 Změny intenzity a typu odnosu v závislosti na podnebí
 

V závislosti na efektivním geomorfologickém podnebí dochází v jednotlivých částech pevnin ke změnám intenzity odnosu v závislosti na různých kombinacích lineárního a plošného odnosu. Rozdíly v množství plavenin a splavenin v řekách v jednotlivých klimatomorfogenetických zónách jsou poměrně velmi výrazné. Obdobně totéž platí i o závislost intenzity vybraných geomorfologických pochodů (pohybů hmot na svazích, fluviálních a eolických pochodů) na průměrné roční teplotě a průměrných ročních srážkách.

Na základě studia současných geomorfologických pochodů rozlišili J. Hagedorn a H. Poser (1974 in Demek 1987) zóny těchto kombinací geomorfologických procesů:

    1. Zóna intenzivních fluviálních pochodů s velmi silnými pohyby hmot. Tato zóna se nachází v okolí rovníku. Při celoročních vysokých srážkách a vysokých teplotách dochází k hlubokému chemickému zvětrávání. V hlubokých zvětralinách probíhají velmi silné svahové pohyby (tropická soliflukce, sufóze, bahenní proudy, sesuvy). Plošný splach je však omezený vlivem silné vegetace. V tropických hornatinách, kde je ve vodních tocích hrubý materiál, pozorujeme silné lineární rozčleňování fluviálními pochody. V oblastech, v nichž vzhledem k hospodářské činnosti člověka byl změněn nebo rozrušen vegetační pokryv, se vyskytuje silná eroze půdy.

    2. Zóna s fluviálními pochody a plošným splachem. Sousedí s první zónou. Suché období je jen krátké, a proto činnost vodních toků a zejména plošný splach mají značný význam. Plošný splach je podporován silným chemickým zvětráváním a již menší hustotou vegetace, zejména vlivem hospodářské činnosti člověka. Převaha plošného odnosu vede k uchovávání zarovnaných povrchů.

    3. Zóna nejintenzivnějšího plošného splachu. Navazuje na druhou zónu a tvoří již přechod k suchým oblastem Země. Příznačné jsou delší období sucha, výrazná periodicita srážek a rozředěná vegetace. Tyto skutečnosti umožňují geomorfologické působení lijákových dešťů ve vlhkých obdobích roku, takže plošný splach a další plošné odnosové pochody jsou mnohem účinnější než lineární odnos vodními toky. Při plošném odnosu má význam i intenzívní chemické i fyzikální zvětrávání, jehož význam se mění v závislosti na obdobích sucha a dešťů.

    4. Zóna nejintenzivnějších eolických pochodů, občasného silného plošného splachu a občasných fluviálních pochodů. Jsou to suché oblasti jen s občasnými vodními toky, které však za občasných lijákových srážek jsou geomorfologicky velmi účinné. Nedostatek vegetace podporuje i plošný splach. Příznačným pochodem je však deflace, která zde dosahuje maxima účinku. Působení odnosových geomorfologických pochodů je podporováno intenzívním fyzikálním zvětráváním.

    5. Zóna s intenzívním splachem a občasnými silnými fluviálními pochody. Tato zóna navazuje na čtvrtou zónu a zabírá část subtropů a středních šířek. Periodické srážky vypadají buď jako zimní deště na západních okrajích kontinentů, nebo jako letní srážky ve vnitřních částech pevnin. Soubor geomorfologických pochodů je však celoročně stálý bez ohledu na rozdělení srážek. Pro tuto zónu je charakteristický splach a silné pohyby hmot (bahenní proudy, sesuvy). Vegetace je řídká zejména vlivem hospodářské činnosti člověka. Po silných deštích může být občasně i silná fluviální činnost, zejména po velkém přísunu materiálu ze svahů vlivem řídké vegetace a intenzivních svahových pochodů. Vymezení této zóny je do značné míry určováno hospodářskou činností lidské společnosti.

    6. Zóna s mírnými fluviálními pochody a slabými ostatními geomorfologickými pochody. Příznačná pro tuto zónu je malá intenzita geomorfologických pochodů. Odpovídá to mírnému humidnímu podnebí a v souladu s ním střední intenzitě chemického a malé intenzitě fyzikálního zvětrávání. Vodní toky mají mírnou geomorfologickou účinnost. Větší rozsah svahových pohybů je v oblastech s příkřejšími svahy, zejména v místech narušení rovnováhy hospodářskou činností společnosti. Hospodářská činnost člověka rovněž určuje intenzitu urychlené eroze půdy.

    7. Zóna kryogenních pochodů, intenzivního splachu a intenzivních fluviálních pochodů včetně termoeroze. Tato zóna zahrnuje území s chladným podnebím včetně vyšších částí vysočin. Periodický odtok v řekách je podmíněn vázáním vody promrzáním půdy v zimě (příp. permafrostem) nebo ve sněhových srážkách. Tání na jaře nebo v raném létě způsobuje intenzívní odtok a tím i velké geomorfologické účinky fluviálního odnosu. Vlivem řídké vegetační pokrývky je účinný plošný splach, zejména při tání sněhu a roztávání činné vrstvy. Značná je intenzita svahových pohybů, zejména v souvislosti s permafrostem (kongeliflukce, bahenní proudy). Účinné jsou pochody termokrasu včetně termoeroze (např. vznik strží vytáváním ledových klínů). Značná je intenzita mrazového zvětrávání.

    8. Zóna ledovcových pochodů. Zahrnuje oblasti pokryté ledovci a jejich blízké předpolí. V pohořích tato zóna těsně navazuje na sedmou zónu.

Celkově je možné shrnout, že lineární odnos a vytváření údolí převládá v oblastech s celoročně rovnoměrně rozdělenými srážkami. K zarovnávání docházi v oblastech s převládajícím plošným odnosem, jako jsou chladné a vlhké oblasti (kryoplanace) a oblasti se střídavě vlhkým teplým podnebím (savanní zarovnávání).