Главный Туркменский канал, беря своё начало от Аму-дарьи у посёлка Тахиа-таш, только в самом своём начале протекает по культурным землям оазиса, а основной его путь лежит через пустыню Кара-кумы. Пройдя культурную полосу Хивинского оазиса, он направляется по окраине огромной Сарыкамышской впадины к верховьям Узбоя — руслу древней реки. Почти на всём своём протяжении от окраины Хивинского оазиса до начала Узбоя у колодца Чарышлы (на протяжении до 350 км) левая сторона трассы канала значительно повышена, а правая имеет понижение с уклоном на северо-запад. Здесь вдоль трассы канала распространены песчано-глинистые и галечниковые почвы, уплотнённые глинистые равнинные поверхности — такыры, сильно засоленные понижения — шоры, а также встречаются небольшие массивы песков. К пескам приурочены песколюбивые травы, крупные кустарники, к более плотным глинистым и щебенчатым почвам — полукустарничковые солянки и полыни, а такыры и шоры почти лишены растительного покрова. В хозяйственном отношении это средние по качеству пастбища, пригодные к круглогодовому использованию для верблюдов и в осенне-зимний сезон — для овец. Очень часто, особенно по правобережью, встречаются лишённые растительности обар-ханенные пески. Для строительства этот участок канала является наиболее трудным, поскольку здесь будут проводиться очень крупные земляные работы. Начиная от колодца Чарышлы и до самого Красноводска, на расстоянии около 750 км, канал пройдет по древнему руслу Узбоя.

В средней части Уфимского амфитеатра в палеозойских карбонатных породах, широко распространены карстовые явления. Среди последних особенно интересна Шемахинская пещера, которая находится в Нязепетровском районе Челябинской области на правом берегу р. Шемахи. Последняя впадает справа в р. Уфу ниже пещеры. Пещера приурочена к массивным рифовым девонским известнякам, разбитым редкими, но крупными трещинами меридионального простирания. Вход в пещеру представляет вертикальную клинообразную трещину шириной до 15 м, разработанную выщелачиванием, эрозией и обрушениями. Вход располагается на уровне поверхности трехметровой террасы, от него к реке тянется русло, усеянное слабоокатанной щебенкой известняка Большую часть времени русло сухое, но весной по нему протекает изливающийся из пещеры поток. Пещера имеет форму трубчатой галереи, которая распадается на ряд коленообразно сопрягающихся друг с другом участков. Эти участки совпадают с тектоническими трещинами. Длина галереи около 500 м, а высота и ширина её колеблется от одного до нескольких метров. Дно галереи ровное и покрыто слоем красновато-желтой глины Число гротов и боковых ответвлений совершенно незначительно, и они приурочены почти исключительно к приустьевой части. На потолке небольших гротов зимой наблюдаются щетки ледяных кристаллов, а в одном из боковых ответвлений имеются известковые сталактиты и сталагмиты.

Так случилось и в междуречье низовий pp. Аму-дарьи и Сыр-дарьи: прекратилось поступление воды из Сыр-дарьи по руслу Джана-дарьи, и этот огромный оазис превратился в пустыню. Теперь о бывшей кипучей жизни в этих местах говорят только следы старой, довольно густой ирригационной сети, да развалины древних крепостей и других строений. В 1949 г. Арало-Каспийская комплексная экспедиция Академии Наук направила один из своих отрядов в Южный Казахстан и Кара-Калпакскую область с целью ознакомления с землями древнего орошения и установления возможности их использования. Отряд состоял из научных сотрудников различных специальностей — геоморфолога, гидрогеолога, почвоведов и ботаника-кормовика (автора настоящего очерка). Экспедиция выехала в середине августа из г. Кзыл-орды, расположенного на р. Сыр-дарье, и направилась на ЗЮЗ по заброшенному тракту, соединявшему г. Кзыл-орду с г. Чимбаем и Нукусом, расположенным на р. Аму-дарье. Протяжённость пройденного маршрута составила около 650 км . По естественно-историческим условиям этот водораздел, представляющий древне-аллювиальную равнину pp. Сыр-дарьи и Аму-дарьи, можно разделить на три района. Первый из них — район прежнего верхнего течения р. Джана-дарьи — простирается от границы ныне орошаемых земель Кзыл-ордынского оазиса примерно до развалин крепости Чирик-кала; это — наиболее перспективный для орошаемого земледелия район, с ровным рельефом и хорошо развитой старой ирригационной сетью.

В период проведения Международного полярного года 2007-2008 внимание исследователей привлекают природные объекты, существование которых связано с изменением климата и ледниковой шапки планеты. К ним, в частности, относятся и широко распространенные на земном шаре наледи — слоистые ледяные массивы, образующиеся при замерзании периодически изливающихся на поверхность земли природных или техногенных вод. Формируются наледи в районах с суровым климатом (низкие температуры воздуха, маломощный снежный покров и т.д.) и сильно расчлененным рельефом, осложненным новейшими тектоническими движениями земной коры. Такие условия наиболее ярко выражены на северо-востоке Якутии, в бассейне р. Адычи. В ее низовьях, где планировалось строительство Адычанской ГЭС, в 1980—1989 гг. Институтом мерзлотоведения СО РАН проводились геокриологические исследования, частью которых было изучение наледей. Хотя они и не влияют на величину объема стока воды в реке, но перераспределяют его по сезонам года, в зимний период значительно снижая его величину или приводя к полному прекращению стока, и увеличивая его летом. Это важнейшее следствие наледеобразовательных процессов необходимо учитывать при создании водохранилищ. В середине июня 1982 г. рейсом из Батагая вертолет МИ-4 высадил нас на притоке Адычи, в верховьях р. Чаркы. Эта типичная горная река Якутии протяженностью 276 км свое начало берет из озера (отметка уреза воды в нем — 1326 м), которое располагается на перевальной седловине и служит водоразделом бассейнов рек Яны и Индигирки.

Около ста лет назад Б. П. Мультановский анализируя сборно-кинематические карты, заметил, что положение барических полей удерживается в течение нескольких дней, а затем быстро (за 12 —36 ч) радикально трансформируется. Возникшая картина снова сохраняется несколько дней — до следующей перестройки. В пределах изучаемого им Первого естественного синоптического района (е.с.р.), от Гренландии до р.Енисея и к северу от 30°с.ш., несколько дней — это тот интервал времени, в течение которого характер эволюции не меняется, и в 1915 г. Мультановский назвал его естественным синоптическим периодом (е.с.п.). Другими словами, е.с.п. есть длительность существования однотипного атмосферного процесса в данном е.с.р. В 40-х годах XX в. стали строить высотные карты барической топографии. Обнаружилось, что картина высотного термобарического поля в тропосфере тоже сохраняется в течение е.с.п. Поле давления и температуры обусловливает перемещение барических образований у земной поверхности и сохранение географического расположения их центров в пределах е.с.р. По окончании периода термобарическое поле тропосферы быстро перестраивается, что вызывает новую локализацию центров барического поля и изменение траекторий барических образований у земной поверхности. Вид сборно-кинематической карты меняется от текущего е.с.п. к следующему за один-два дня, т. е. «скачкообразно» по сравнению с длительностью е.с.п., которая варьирует от 5 до 8 дней. Природа е.с.п. до последнего времени оставалась неизвестной.