География Айовы включает изучение коренных пород, рельефа, рек, геологии, палеонтологии и урбанизации американского штата Айова . Штат занимает площадь 56 272,81 кв. миль (145 746 км 2 ) .
Геология коренных пород Айовы в целом увеличивается по возрасту с запада на восток. На северо-западе Айовы меловые коренные породы имеют возраст около 74 миллионов лет; на востоке Айовы кембрийские коренные породы датируются примерно 500 миллионами лет назад. [1]
Семьдесят четыре миллиона лет назад крупный астероид врезался в то, что сейчас является юго-восточным округом Покахонтас, создав кратер Мэнсон . Почти 22 мили в диаметре, [2] он убил бы большинство животных в радиусе 650 миль, что примерно соответствует площади от современного Денвера до Детройта. Первоначально считалось, что это было одной из причин вымирания динозавров , но пересчет возраста удара показывает, что это произошло примерно за 12 миллионов лет до массового вымирания. Хотя оледенение стерло все поверхностные свидетельства удара, коренная порода, связанная с этим ударом, уникальна для Айовы. [3]
Гораздо более древний метеоритный удар создал кратер Декора в период среднего ордовика , 470 миллионов лет назад. По оценкам, диаметр кратера составляет 3,5 мили (5,6 км), он покрыт сланцем Виннешик. [4] [5] [6] На поверхности нет никаких свидетельств удара, так как сланец Виннешик находится более чем на 50 футов ниже дна реки Верхняя Айова . Удар, эквивалентный 1000 мегатоннам тротила , [5] по-видимому, не проник в мантию Земли, но он протолкнул нижележащие ордовикские и кембрийские породы на несколько сотен футов. [7] Это может быть один из нескольких метеоров среднего ордовика, упавших примерно одновременно 469 миллионов лет назад, часть предполагаемого ордовикского метеоритного события .
Расположенная глубоко в коренной породе Айовы, система рифтов Мидконтинента отчетливо видна на картах магнитных аномалий Айовы. Это тектонический шрам плиты возрастом в миллиард лет, который простирается от Канзаса через озеро Верхнее . Этот разлом не является сейсмически активным. [9]
В Айове нет крупных активных линий разломов , и Айова является одним из самых сейсмически стабильных штатов в США. За исключением землетрясения в Иллинойсе 1968 года , которое привело к утечке водонапорной башни в Лайнвилле , [10] землетрясения в Айове никогда не приводили к травмам или значительному ущербу . Иногда небольшие землетрясения происходят около округа Фремонт на крайнем юго-западе, а район Су-Сити иногда может сотрясаться близлежащими толчками. Крупные землетрясения, связанные с разломом Нью-Мадрид на крайнем юге Иллинойса и Миссури, иногда могут ощущаться в восточной Айове. [11] [12] Недавние землетрясения с центром в Оклахоме также ощущались в Айове, но не нанесли никакого ущерба. [13]
Исторически Айова была крупным производителем угля , особенно долина реки Де-Мойн от юга Коулвилля . Большая часть большого города Де-Мойн была добыта. Бун и Уот-Чир были важны в конце 19-го века. В 20-м веке самые важные шахты находились южнее вокруг Альбии , Сентервилля , Лукаса и Оскалусы . Уголь Айовы, как правило, слишком богат серой для современных применений, и последняя коммерческая шахта была закрыта в 1994 году. [14]
В Айове добыча природного газа и нефти весьма ограничена . [15]
Хотя коренные породы Айовы в целом моложе в западных частях штата, одним исключением является небольшая часть крайнего северо-запада Айовы, где докембрийский кварцит сиу находится на северо-западе округа Лайон . Кварцит сиу — очень твердая порода красновато-розового цвета, широко используемая в регионе для строительства дорог и железнодорожных полотен. [16] Было установлено, что кварцит сиу был отложен между 1,64 и 1,76 миллиарда лет назад. [17]
Геоды находятся на юго-востоке Айовы и являются официальным камнем штата. Они состоят из серых или розовых булыжников в известняке , которые при разрезании или разбивании открывают пустотелую кристаллическую внутреннюю часть. Геоды распространены вокруг государственного парка Геод в округе Генри . [18]
В этой статье есть несколько проблем. Помогите улучшить ее или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения )
|
Несмотря на распространенное мнение, Айова в целом не плоская; большая часть штата состоит из холмов. Прайор [19] делит Айову на восемь типов рельефа на основе оледенения , почв , топографии и речного стока:
Также известный как Driftless Area , этот регион живописных ландшафтов с высоким рельефом включает такие особенности, как устойчивые, образующие утесы коренные выходы , глубокие V-образные долины, пещеры, источники и карстовые воронки . Ледниковые отложения и лесс тонкие или отсутствуют на большей части региона.
Часто называемая регионом выбоин прерий , Де-Мойнская долина была покрыта оледенением вплоть до 12 000 лет назад во время висконсинского оледенения . Район характеризуется холмистым рельефом и хребтами. [20] Исторически эта область была усеяна небольшими взаимосвязанными болотами, большинство из которых были осушены для сельскохозяйственных угодий. Великие озера Айовы расположены вдоль западного края Де-Мойнской долины.
Южная Айовская дрейфовая равнина охватывает большую часть южной половины Айовы. Это, вероятно, самый знакомый путешественникам пейзаж, поскольку большая часть межштатной автомагистрали 80 в Айове проходит через SIDP. Классический ландшафт Айовы, состоящий из холмов висконсинского возраста лёсса на иллинойском (или более раннем) тилле . SIDP является одним из самых продуктивных сельскохозяйственных угодий в США.
В широкой долине реки Миссисипи встречаются преимущественно ровные участки речных террас, палеоканалов, заводей и стариц .
Лессовые холмы состоят из очень толстых отложений лесса в дальнем западе Айовы, отложенных в висконсинский и иллинойский периоды. Сильно эродированные, оставляющие суровые, красивые «золотые холмы».
Северо-восток Айовы покрыт эродированным до-Иллинойским тиллом с умеренной лессовой формацией, часто в форме хребтов паха , сдержанный рельеф, за исключением крутых холмов вблизи речных долин и более глубоких долин. Эти живописные холмы изображены во многих пейзажах Грант Вуда .
Подобно поверхности Айовы, равнины Северо-Западной Айовы представляют собой холмистые местности, состоящие из эродированных почв, образовавшихся после довисконсинского оледенения, но со значительным количеством лёсса.
Возможно, единственный по-настоящему плоский регион Айовы, Миссурийская аллювиальная равнина содержит области террас, топей и стариц. Ее долина не такая глубокая, как система реки Миссисипи, а река Миссури протекает в гораздо более узком русле. В Айове восточная граница Миссурийских равнин — это Лессовые холмы, образующие крутые округлые утесы.
В Айове влажный континентальный климат по всему штату ( классификация климата Кёппена Dfa ) с экстремально высокой и низкой температурой. Среднегодовая температура в Де-Мойне составляет 50 °F (10 °C); для некоторых мест на севере, таких как Мейсон-Сити, этот показатель составляет около 45 °F (7 °C), в то время как в Кеокеке на реке Миссисипи средняя температура составляет 52 °F (11 °C). [21] Снегопады являются обычным явлением, в Де-Мойне снег идет около 26 дней в году, а в других местах, таких как Шенандоа, снег идет около 11 дней в году. [22]
Весна знаменует начало сезона суровой погоды . В Айове в среднем около 50 дней грозовой активности в год. [23] 30-летний средний показатель торнадо в Айове составляет 47. [24] В 2008 году в Айове от торнадо погибло двенадцать человек, что сделало этот год самым смертоносным с 1968 года , а также вторым по количеству торнадо за год — 105, что соответствует общему числу торнадо за 2001 год. [25]
Лето в Айове известно своей жарой и влажностью, с дневной температурой иногда около 90 °F (32 °C) и иногда превышающей 100 °F (38 °C). Известно, что средние зимы в штате опускаются значительно ниже нуля, даже ниже −18 °F (−28 °C). Самая высокая температура в Айове за все время, 118 °F (48 °C), была зафиксирована в Кеокеке 20 июля 1934 года во время общенациональной волны тепла; [26] самая низкая температура за все время, −47 °F (−44 °C), была зафиксирована в Уоште 12 января 1912 года. [27]
В Айове относительно плавный градиент различных осадков по всему штату, при этом в районах на юго-востоке штата в среднем выпадает более 38 дюймов (97 см) осадков в год, а на северо-западе штата — менее 28 дюймов (71 см). [28] Характер осадков по всей Айове носит сезонный характер, больше всего осадков выпадает в летние месяцы. Практически по всему штату самым сухим месяцем является январь или февраль, а самым влажным — июнь из-за частых ливней и гроз, некоторые из которых вызывают град, разрушительные ветры и/или торнадо. В Де-Мойне, примерно в центре штата, более двух третей из 34,72 дюймов (88,2 см) осадков выпадает с апреля по сентябрь, а около половины среднегодового количества осадков выпадает с мая по август, достигая пика в июне. [29]
Город | Янв | февр. | март | Апрель | Может | июнь | Июль | авг. | сен | октябрь | нояб. | Декабрь |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Дэвенпорт [31] | 30/13 | 36/19 | 48/29 | 61/41 | 72/52 | 81/63 | 85/68 | 83/66 | 76/57 | 65/45 | 48/32 | 35/20 |
Де-Мойн [32] | 31/14 | 36/19 | 49/30 | 62/41 | 72/52 | 82/62 | 86/67 | 84/65 | 76/55 | 63/43 | 48/31 | 34/18 |
Кеокук [33] | 34/17 | 39/21 | 50/30 | 63/42 | 73/52 | 83/62 | 87/67 | 85/65 | 78/56 | 66/44 | 51/33 | 33/21 |
Мейсон-Сити [34] | 24/6 | 29/12 | 41/23 | 57/35 | 69/46 | 79/57 | 82/61 | 80/58 | 73/49 | 60/37 | 43/25 | 28/11 |
Су-Сити [35] | 31/10 | 35/15 | 47/26 | 62/37 | 73/49 | 82/59 | 86/63 | 83/63 | 76/51 | 63/38 | 46/25 | 32/13 |
Климатические данные для международного аэропорта Де-Мойн , штат Айова (1991–2020 гг. норма, [a] экстремальные значения с 1878 г. по настоящее время [b] ) | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Месяц | Янв | февр. | март | Апрель | Может | июнь | Июль | авг. | сен | октябрь | нояб. | Декабрь | Год |
Рекордно высокая температура °F (°C) | 67 (19) | 78 (26) | 91 (33) | 93 (34) | 105 (41) | 103 (39) | 110 (43) | 110 (43) | 101 (38) | 95 (35) | 82 (28) | 74 (23) | 110 (43) |
Средний максимум °F (°C) | 53,4 (11,9) | 58,7 (14,8) | 74,6 (23,7) | 83,9 (28,8) | 88,9 (31,6) | 93,1 (33,9) | 96,2 (35,7) | 94,4 (34,7) | 91,3 (32,9) | 83,3 (28,5) | 70,4 (21,3) | 57,8 (14,3) | 97,4 (36,3) |
Средний дневной максимум °F (°C) | 30,9 (−0,6) | 35,7 (2,1) | 49,2 (9,6) | 62,0 (16,7) | 72,4 (22,4) | 81,9 (27,7) | 85,6 (29,8) | 83,6 (28,7) | 76,9 (24,9) | 63,4 (17,4) | 48,3 (9,1) | 35,9 (2,2) | 60,5 (15,8) |
Среднесуточная температура °F (°C) | 22,3 (−5,4) | 26,9 (−2,8) | 39,4 (4,1) | 51,3 (10,7) | 62,4 (16,9) | 72,2 (22,3) | 76,0 (24,4) | 73,9 (23,3) | 66,2 (19,0) | 53,2 (11,8) | 39,3 (4,1) | 27,7 (−2,4) | 50,9 (10,5) |
Средний дневной минимум °F (°C) | 13,8 (−10,1) | 18,0 (−7,8) | 29,6 (−1,3) | 40,6 (4,8) | 52,3 (11,3) | 62,4 (16,9) | 66,4 (19,1) | 64,2 (17,9) | 55,4 (13,0) | 42,9 (6,1) | 30,2 (−1,0) | 19,5 (−6,9) | 41,3 (5,2) |
Средний минимум °F (°C) | −7,8 (−22,1) | −2,7 (−19,3) | 9,2 (−12,7) | 24,9 (−3,9) | 37,6 (3,1) | 50,2 (10,1) | 56,9 (13,8) | 54,8 (12,7) | 40,4 (4,7) | 26,8 (−2,9) | 12,6 (−10,8) | −1,2 (−18,4) | −11,4 (−24,1) |
Рекордно низкий °F (°C) | −30 (−34) | −26 (−32) | −22 (−30) | 9 (−13) | 26 (−3) | 37 (3) | 47 (8) | 40 (4) | 26 (−3) | 7 (−14) | −10 (−23) | −22 (−30) | −30 (−34) |
Среднее количество осадков (мм) | 1.08 (27) | 1.34 (34) | 2.17 (55) | 4.02 (102) | 5.24 (133) | 5.26 (134) | 3.82 (97) | 4.17 (106) | 3.18 (81) | 2.78 (71) | 1.91 (49) | 1.58 (40) | 36,55 (928) |
Среднее количество выпавшего снега (см) | 9.4 (24) | 10.2 (26) | 4.4 (11) | 1.2 (3.0) | 0,2 (0,51) | 0.0 (0.0) | 0.0 (0.0) | 0.0 (0.0) | 0.0 (0.0) | 0,5 (1,3) | 2,7 (6,9) | 7.9 (20) | 36,5 (93) |
Средняя экстремальная глубина снежного покрова в дюймах (см) | 6.9 (18) | 7.4 (19) | 4.2 (11) | 0,8 (2,0) | 0,2 (0,51) | 0.0 (0.0) | 0.0 (0.0) | 0.0 (0.0) | 0.0 (0.0) | 0,3 (0,76) | 1,7 (4,3) | 4.9 (12) | 10.3 (26) |
Среднее количество дней с осадками (≥ 0,01 дюйма) | 8.2 | 8.4 | 9.5 | 11.5 | 12.7 | 11.7 | 9.5 | 9.4 | 8.2 | 8.6 | 7.7 | 7.8 | 113.2 |
Среднее количество снежных дней (≥ 0,1 дюйма) | 6.9 | 6.3 | 3.1 | 1.0 | 0.1 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0,5 | 1.8 | 5.6 | 25.3 |
Средняя относительная влажность (%) | 71.0 | 71.3 | 67.9 | 63.2 | 63.0 | 64,8 | 67.7 | 70.0 | 70,9 | 66.5 | 71.0 | 74,6 | 68,5 |
Среднемесячное количество солнечных часов | 157.7 | 163.3 | 206.0 | 222.2 | 276.0 | 312.1 | 337,8 | 297.9 | 239,8 | 210.0 | 138,5 | 129.2 | 2,690.4 |
Процент возможного солнечного сияния | 53 | 55 | 56 | 56 | 61 | 69 | 73 | 70 | 64 | 61 | 47 | 45 | 60 |
Средний ультрафиолетовый индекс | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 9 | 9 | 8 | 6 | 4 | 2 | 1 | 5 |
Источник 1: NOAA (относительная влажность и солнце 1961−1990) [36] [37] [38] | |||||||||||||
Источник 2: Погодный атлас (УФ) [39] |
Как и в большинстве штатов США, поверхностные воды в Айове никогда не безопасны для питья без очистки, загрязнение сельскохозяйственными стоками, включая нитраты , гербициды , пестициды и отходы животноводства , является обычным явлением, хотя Закон о чистой воде помог. Муниципальное водоснабжение, как правило, сильно хлорируется, этот хлор в сочетании с высоким уровнем нитратов часто придает муниципальной воде резкий запах, а известняковая коренная порода в большей части штата делает воду жесткой. [40] Некоторые сообщества, такие как Айова-Сити, прибегают к дополнительной угольной фильтрации и коагуляции-седиментации для смягчения извести, чтобы сделать воду более приятной на вкус. [41] Очистка воды может быть на удивление эффективной; передовая система фильтрации Де-Мойна привела к тому, что качество воды стало одним из лучших в стране. [42]
Иорданский водоносный горизонт является крупнейшим источником грунтовых вод, простирающимся от северо-востока Айовы до юга центральной Айовы, и в конечном итоге является источником большей части сельскохозяйственной и промышленной воды Айовы. Помимо угроз загрязнения, водоносный горизонт находится под угрозой из-за чрезмерного использования в ирригации скважин, производства этанола и сокращения пополнения запасов, вызванного обширной обработкой полей. Водоносный горизонт упал на целых 300 футов с 19-го века, что привело к высыханию колодцев, исчезновению естественных поверхностных источников и ухудшению качества воды. [43] [44]
NRCS делит Айову на 23 почвенных региона. В целом, почвы южной, восточной и западной Айовы являются лессовыми, в то время как почвы северной и центральной Айовы являются пахотными. Большинство ровных территорий Айовы имеют почвы, очень подходящие для сельского хозяйства, что делает Айову одним из самых продуктивных сельскохозяйственных регионов мира. [ 45]
Как и в большинстве штатов Верхнего Среднего Запада и Равнин, радон является распространенной проблемой в Айове, особенно в районах с богатыми глиной почвами. [46] Уровень радона самый высокий в южной и западной частях Айовы.
Наводнения 1993 года смыли всю почву и рыхлую коренную породу вдоль водосброса плотины озера Коралвилл в округе Джонсон , обнажив богатую коллекцию окаменелостей девонского периода . Эта территория была преобразована в центр для посетителей, где туристы могут осмотреть коренную породу. К сожалению, мародеры незаконно вывезли многие из лучших окаменелостей. [47] Наводнения июня 2008 года расширили дно коренного слоя окаменелостей и удалили часть выветренной вскрыши. [48]
Юрские и меловые коренные породы в западной Айове потенциально могут содержать останки динозавров, а в близлежащих частях Небраски останки динозавров- орнитоподов гадрозавридов («утконосых») были обнаружены в меловых коренных породах, похожих на те, что в Айове. Глубокий лесс, покрывающий большую часть западной Айовы, обычно скрывает коренные породы, ограничивая возможности поиска динозавров горнодобывающими и карьерными работами. [49]
Археологические и палеонтологические раскопки в Айове дали обширную коллекцию животных плейстоцена и голоцена ; они были использованы для реконструкции прошлых условий окружающей среды на Среднем Западе. [50] Некоторые из самых ранних палеоклиматических реконструкций Среднего континента были сделаны на основе коллекций Айовы, таких как участок канализации Чероки . [51]
Гигантский ленивец плейстоцена находится на раскопках вдоль ручья Уэст-Таркио недалеко от Шенандоа, штат Айова . На данный момент идентифицированы три особи Megalonyx jeffersonii , или наземного ленивца Джефферсона, включая одного взрослого и двух детенышей разного возраста. [52] [53]
Сэмюэл Кэлвин (1840–1911) был первым систематическим геологом Айовы, который помог составить первые карты коренных пород и рельефа Айовы, а также руководил геологическими исследованиями по всему штату. [54] Кэлвин Холл в Университете Айовы назван в его честь. Клэр Кэмерон Паттерсон (1922–1995) разработал свинцово-свинцовое датирование и вычислил возраст Земли в 4,55 миллиарда лет; цифра гораздо более точная, чем те, которые существовали в то время, и которая оставалась неизменной на протяжении более 50 лет. Чарльз Роллин Киз также был одним из первых геологов Айовы, который помог составить карту почв и коренных пород юго-восточной Айовы; он, вместе с Кэлвином, был основателем Геологической службы Айовы.
{{cite web}}
: CS1 maint: archived copy as title (link)