При сильных продолжительных дождях в поверхностных слоях почвы накапливается большое количество влаги. Но как только дождь прекращается, земля становится сухой, так как вода просачивается вниз. С установлением жаркой погоды вода испаряется; кроме того, ее всасывают своими корнями растения, а затем транспирируют через листья. Склоны осушаются быстрее, так как на них основная масса воды не просачивается, а стекает – сначала мелкими струями, затем собирается в промоины и ручьи и в конце концов в реки. Часть воды, все-таки просочившейся в грунт, позже выходит на поверхность в виде источников у подножия склона и в конечном итоге тоже попадает в реку.

Эрозия

Двигаясь вниз, вода несет с собой частицы грунта, которые она способна переместить. Так текущая вода размывает – эродирует поверхность, по которой течет, и со временем река формирует себе долину.
В некоторых районах естественная эрозия усилена деятельностью человека. В XVIII в. слишком интенсивная распашка земель на юге США нарушила защитный растительный покров, который застали здесь первые поселенцы. Сильные ливни промыли в незащищенной почве рытвины, которые быстро расширились, углубились и превратились в овраги, изрезавшие всю местность. Сильные ветры выдули почву и ускорили формирование рельефа, получившего образное название «бед-ленд» – «дурные земли».

Рельеф и рисунок речной сети

Процессы эрозии начинаются сразу, как только тот или иной участок земной коры поднимается из-под уровня моря. Выпадающие дожди приводят к образованию рек. Реки стремятся расширить и углубить свои долины до тех пор, пока в конце концов вся область не окажется срезана до определенного уровня; но это может произойти лишь при условии, что новое поднятие не ознаменует начало следующего этапа активного врезания и не приведет к омоложению речной сети. Так произошло с рекой Колорадо – ее каньон врезан в более широкую древнюю долину.
Форма речной сети в плане, или ее рисунок, и созданный реками рельеф определяются составом и структурой горных пород, слагающих местность. Реки наглядно подчеркивают различия в прочности пород. В верховьях более устойчивым породам соответствуют суженные отрезки долив с порогами и водопадами. При горизонтальном залегании пластов горных пород образуются плосковершинные водораздельные Холмы – плато и мезы. Но если пласты залегают наклонно, формируется грядовый рельеф с асимметричными склонами. Пласты устойчивых пород образуют куэсты – гряды, у которых крутой склон обрапден в сторону, противоположную падению пластов, а реки используют выходы более мягких пород. Речная сеть при этом имеет решетчатый рисунок. Если одна из рек по какой-либо причине (больший приток воды или более короткий и крутой путь к морю) прорежет долину глубже, чем соседняя река, то она ее и перехватывает.
При пологой складчатости нередко формируется обращенный, или инверсионный, рельеф долины закладываются вдоль оси антиклинальных складок, а синклиналям соответствуют междуречья. Примером такой «синклинальной горы» является гора Сноудон в Северном Уэльсе.
В районах развития интенсивной складчатости или там, где почти вертикальные тела магматических пород прорвали пологопадающие осадочные породы, образуются островершинные гряды с крутыми склонами (по-английски такие гряды называются «хог-бек» – свиной хребет). Реки при этом используют выходы более мягких пород или зоны тектонических нарушений.

Наложенная речная сеть

Далеко не все речные системы находятся в согласии с геологическими структурами. Так, речная сеть Озерного района на севере Великобритании в плане имеет почти радиальный рисунок, в то время как слагающие поверхность нижнепалеозойские породы имеют субмеридиональное простирание. Озерный район окружен кольцом выходов пологопадающих во все стороны от единого центра верхнепалеозойских пород. По-видимому, современная речная сеть закладывалась здесь в тот период, когда эти верхнепалеозойские породы слагали купол. За миллионы лет эрозия уничтожила даже следы этих пород, и современная речная сеть является наложенной по отношению к структурам нижнепалеозойских пород. Более резкое несогласие (антецедентный сток) наблюдается на территории Индии. Река Брахмапутра стекала с Азиатского нагорья в Индийский океан еще до того, как в раннетретичное время на ее пути выросли Гималайские горы. Поднятие гор не помешало реке сохранить направление своего течения, но теперь она пересекает их в грандиозном ущелье.
Во многих районах, сложенных известняками, имеется хорошо развитая сеть сухих долин. Известняки обладают высокой водопроницаемостью, и после дождя вода, быстро просачиваясь сквозь них, питает глубокозалегающие грунтовые воды. В прошлом осадков могло выпадать намного больше. Следовательно, и уровень грунтовых вод был выше, а на склонах в верховьях долин били ключи. Кроме того, долины, по-видимому, вырабатывались и в ледниковый период, когда атмосферные осадки или талые ледниковые воды не могли просачиваться в мерзлую землю и стекали по поверхности, вырабатывая долины.