Понятие о гидросфере. Круговорот воды в природе. Значение гидросферы.

Гидросфера

Понятие о гидросфере. Круговорот воды в природе. Значение гидросферы.

Гидросфера – оболочка Земли, включающая в себя всю воду планеты; водная оболочка Земли.

Вода на Земле бывает в трех состояниях: жидком, твердом и газообразном. Больше всего воды в жидком виде. На нашей планете нет такого места, где бы не было воды, даже в пустынях вода содержится в воздухе в виде водяного пара.

Состав гидросферы

  Гидросфера включает в себя:

1. Воды Мирового океана.

2. Воды суши (льды, реки, озера, подземные воды, болота и пр.).

3. Воду в атмосфере и живых организмах.

Основная масса воды в гидросфере содержится в Мировом океане: океанах, морях, заливах. Это преимущественно соленая вода. На воды Мирового океана приходится 96,6% всей гидросферы. Больше всего пресных вод содержится в ледниках и подземных водах.

Круговорот воды в природе

Вода может переходить из одного состояния в другое, потом в третье и обратно. Благодаря этому, происходит перемещение воды – круговорот. Круговорот воды в природе – непрерывный процесс перемещения воды с поверхности океана и вод суши в атмосферу, из атмосферы на сушу, с суши обратно в океан.

Вода, которая испаряется с поверхности, – пресная; соль остается в океане. Таким образом, соленый океан является главным источником пресной воды. Благодаря круговороту воды на Земле существует жизнь, воды суши, формируется климат, погода, почвы.

Значение круговорота воды

Благодаря круговороту воды на Земле существует жизнь, воды суши, формируется климат, погода, почвы. Кроме того, круговорот воды связывает между собой все оболочки Земли, поддерживая их функционирование.

Значение гидросферы

Значение гидросферы многогранно. Вода играет важную роль в круговороте веществ на Земле. Вода участвует в формировании климата, погоды. Она, обладая большой теплоемкостью, определяет роль океанов в климатическом отношении. Океаны и моря, накопив запас тепла летом, согревают этим теплом атмосферу Земли. Содержащийся в воздухе водяной пар (наряду с углекислым газом) играет определяющую роль в тепловом балансе планеты, так как он, пропуская большую часть солнечных лучей, в значительной степени задерживает тепловое излучение планеты в мировое пространство. Из тропических широт океанические течения несут тепло в северные моря, смягчая и выравнивая климат планеты. Вода является универсальным растворителем, из всех жидкостей она – наилучший растворитель, в ней растворяются почти все вещества. Вода – великий скульптор, формирующий поверхность планеты. Она активизирует процессы почвообразования и участвует в формировании плодородия почвы. Велико биологическое значение воды. Жизнь на Земле зародилась в водной среде и продолжает быть связана с водой. С участием воды в процессе фотосинтеза происходит образование органического вещества, при этом выделяется кислород (это кислород, который содержался в воде). Он используется при дыхании и является основой для распространенных в природе и важных для обмена веществ окислительных процессов. В водной среде протекает большинство химических реакций, связанных с обменом веществ в организме. Обмен веществ включает в себя как непременный, органически входящий в него процесс – водный обмен. Благодаря этому свойству вода стала носителем жизни. Только в жидкой водной среде совершаются процессы пищеварения и усвоения пищи в желудочно-кишечном тракте, идет синтез «живого» вещества в клетках организма. Вода входит в состав тел живых организмов, всех их органов и тканей. Потеря воды организмом ведет к его гибели. Для человека смертельна потеря воды в пределе 15–20%. Физиологическая потребность составляет в среднем 2,5 л воды в сутки. В общем, вода является структурной и функциональной основой жизни.

Вода играет большую роль для человека: это – вид транспорта, источник электрической энергии, разнообразного сырья, в том числе лекарственного сырья. Вода в больших количествах используется в хозяйственно-бытовых и санитарных целях, при этом растет культура человека, растет и расход воды. Если ранее воду брали ведрами из колодцев, колонок, и вода расходовалась экономно (на одного человека приходилось в среднем 20 литров в сутки), то в настоящее время в городах на человека приходится 150–200–250 литров воды в сутки и более. Очень широко применяется вода в промышленности. В целом, по всем видам водоснабжения город с населением 1 млн. человек потребляет 0,5 млн. м³ воды в сутки. Прогноз, сделанный на 2000 год (М. И. Львович, 1974) показывал, что общее количество потребляемой воды значительно увеличится, возрастет и объем сточных вод, достигнув 6000 км³. При этом известно, что сточные воды загрязняют в 10–15 раз больше вод, чем сброшено. Для разбавления, указанного количества стоков потребуется использовать весь годовой устойчивый речной сток.

2. Поверхностные воды (состав, классификация вод суши по характеру течения, состав и свойства поверхностных вод).

Поверхностными водами называются вся стоящая или текущая вода на поверхности земли (за исключением грунтовых вод, переходных вод и прибрежных вод). Водоемы поверхностных вод делятся на проточные (реки, ручьи, канавы) и стоячие воды (озера, пруды).

На суше имеются пять типов скоплений воды: 1) подземные воды, 2) реки, 3) озера, 4) ледники, 5) болота. Вода также присутствует в почве.

Воды суши на земной поверхности распределены очень неравномерно. Некоторые районы обладают разветвлённой речной системой, множеством озёр, болот, в других районах поверхностные воды практически отсутствуют, а подземные находятся на большой глубине. Недостаток воды и, наоборот, переизбыток её осложняет жизнь человека и его хозяйственную деятельность.

В состав поверхностных вод входят природные объекты (реки, озёра, болота, ледники) и искусственные, созданные человеком (водохранилища, пруды, каналы).

 

Водообеспеченность материков зависит от того, в каких климатических поясах они расположены. Самым обеспеченным поверхностными водами является материк Южная Америка, а самым бедным — Австралия.

В расчёте на одного жителя наименьшими показателями годового стока обладает Азия, где проживает огромная часть населения мира, а самой обеспеченной является Южная Америка. Австралия находится на втором месте.

Поверхностный сток непосредственно связан с рельефом, так как он определяет общий наклон поверхности материков.

Классификации течений

По физической природе возникновения течения делят на ветровые и термохалинные. Потоки, вызванные энергией ветров, в свою очередь подразделяют на дрейфовые (появляющиеся в верхнем слое океанических вод под действием постоянных ветров) и градиентные (обусловленные горизонтальным градиентом давления, появляющегося в результате ветрового рельефа поверхности океана).

Существует классификация по зонам размещения. Характерным зональным течением является Антарктическое циркумполярное (АЦТ). Меридиональные течения, направление которых близко к северному либо южному, связывают зональные в единую систему и, в свою очередь, подразделяются на западные пограничные и восточные пограничные.

Отдельные течения в горизонтальной плоскости называют противотечениями, направление которых противоположно соседним течениям, а в вертикальной плоскости – подповерхностными или глубинными противотечениями. В особый тип выделяются экваториальные течения, приуроченные к узкой экваториальной полосе.

В зависимости от временного изменения направления течения делят на постоянные, которые меняют направление менее чем на 90°, и переменные, которые меняют направление в противоположную сторону. Большая часть известных крупных течений относится к постоянным. Переменными являются муссонные течения северной части Индийского океана.

Течения, которые не изменяются во времени, называют установившимися, а течения, которые изменяются во времени – неустановившимися.

По характеру переносимых океанологических характеристик различают тёплые и холодные течения.

Под холодными течениями понимают потоки, переносящие холодную воду в более тёплую окружающую среду (течения, направленные от полюсов к экватору). Под тёплыми течениями понимают потоки, переносящие тёплую воду в более холодную окружающую среду (течения, направленные от экватора к полюсам).

В зависимости от характера движения течения классифицируют на меандрирующие, прямолинейные, циклонические и антициклонические. Если у основного потока есть постоянные изгибы, как у Гольфстрима, то течение называют меандрирующим. Такие волнообразные изгибы возникают из-за влияния рельефа дна и гидродинамической неустойчивости самого течения. Прямолинейными являются пассатные течения.

Циклонические течения – это круговые потоки, направленные в Северном полушарии против часовой стрелки, а в Южном полушарии – по часовой. Круговые потоки, направленные в Северном полушарии по часовой стрелке, а в Южном – против, называются антициклоническими.

Основной классификацией в теории течений является генетическая классификация, основанная на факторах или силах, вызывающих морские течения. В соответствии с ними различают:

1. Градиентные течения, обусловленные горизонтальным градиентом гидростатического давления, возникающим при наклоне поверхности моря относительно изопотенциальной поверхности, то есть поверхности, где сила тяжести везде перпендикулярна. В зависимости от причин, создающих наклон поверхности моря, в группе градиентных течений выделяют:

а) Сгонно-нагонные течения, обусловленные сгоном и нагоном вод под действием ветра;

б) Бароградиентные, связанные с изменениями атмосферного давления;

в) Стоковые, вызванные повышениями уровня у берегов и в устьевых участках рек береговым стоком;

г) Плотностные (конвекционные), обусловленные горизонтальным градиентом плотности воды.

2. Ветровые, причина которых в совместном воздействии влекущего действия ветра и наклона уровня, вызванного непосредственным действием ветра и перераспределением плотности, и дрейфовые, обусловленные только влекущим действием ветра.

3. Приливные, спровоцированные приливными волнами.

География течений

В связи с весьма сложными процессами образования течений, связанными с:

· взаимодействием океана и атмосферы;

· воздействием приливообразующих сил;

· влиянием отклоняющей силы вращения Земли (силы Кориолиса);

· силы внутреннего трения;

· наличия континентов

установить точное соответствие между действующими силами и течением в настоящее время практически невозможно.

Чтобы лучше отразить истинную картину течений, необходимо строить их карты по месяцам, а ещё лучше – по типам атмосферной циркуляции.

Описание начнём с больших субтропических круговоротов, существующих во всех трёх океанах. Низкоширотные ветви круговорота образованы Северным и Южным пассатными течениями. Это широкие (до 2 тыс. км) и относительно устойчивые течения со скоростью 20-50 см/с. Но скорость их может достигать и 100 м/с. Во всех океанах, приблизительно между экватором и тропиками, эти течения направлены с востока на запад.

Гольфстрим и Куросио – западные ветви субтропических круговоротов Северного полушария. Это сравнительно узкие (100-150 км) и быстрые потоки, которые прижимаются к берегу вблизи места зарождения, а в умеренных широтах поворачивают в открытый океан.

Основная масса вод Гольфстрима и Куросио движется на восток и в дальнейшем формирует, соответственно, Северо-Атлантическое и Северо-Тихоокеанское течения. Они частично питают круговороты северных широт и дают начало неустойчивым восточным течениям (Португальскому, Канарскому – в Атлантике, Калифорнийскому – в Тихом океане).

В Южном полушарии субтропические круговороты ещё грандиознее, но их западные ветви (Бразильское и Восточно-Австралийское течения) намного слабее аналогичных течений на севере (Гольфстрим и Куросио). Кроме того, восточная ветвь круговорота в Тихом океане – холодное Перуанское течение (его ещё называют течением Гумбольда) – оказывается интересным исключением: оно самое сильное и узкое среди течений у восточных берегов океана. На западе Индийского океана выделяется сильное течение мыса Игольного (иногда его называют Агульясовым), который противостоит слабому и размытому Западно-Австралийскому течению на востоке.

Самое замечательное течение Мирового океана –Антарктическое циркумполярное. Это мощный и глубокий (2500-3000 м) поток в океане. Двигаясь со скоростью 25-30 м/с, он замыкает южные субтропические круговороты.

Круговороты умеренных и высоких широт чётко выражены в северной части океана, особенно Атлантического. Мощность Северо-Атлантического и Северо-Тихоокеанского течений определяет интенсивность всего круговорота. В Атлантике система течений очень сложная, на них оказывает влияние свободный обмен с Северным Ледовитым океаном и сложная конфигурация дна.

Строго говоря, существует не один, а несколько круговоротов. Все они располагаются к северо-западу от Северо-Атлантического течения, которое отдаёт часть своих вод сначала тёплому течению Ирмингера, а затем севернее – Западно-Шпицбергенскому. Далее оно заходит в Северный Ледовитый океан под названием Норвежского. Благодаря этим тёплым течениям в Исландии, на Шпицбергене и северном побережье Скандинавии необычно мягкие для этих широт зимы. Вдоль Гренландии из Северного Ледовитого океана пробирается холодное Восточно-Гренландское течение, замыкающее в Атлантике все круговороты умеренных и полярных широт.Самая южная ветвь круговорота – холодное Лабрадорское течение – проникает далеко на юг, где встречается с Гольфстримом.

В Тихом океане выделяются два достаточно чётких кольца: в заливе Аляска и Беринговом море. Западная ветвь круговорота в виде холодных течений Камчатского и Ойясио спускается на юг, охлаждая побережье всего Дальнего Востока. Роль Северо-Тихоокеанского течения не столь высока, как у Северо-Атлантического, так как на севере Тихого океана материковые границы заставляют тёплые течения поворачивать на юг.

Субполярные круговороты вблизи Антарктиды очень слабы и неустойчивы. Они существуют только во врезанных в сушу морях Росса, Беллингсгаузена и Уэделла. Южная ветвь круговорота – прибрежное Антарктическое течение –неустойчиво и имеет малые скорости (около 2 м/с, редко до 25 м/с).

Наиболее динамичной в Мировом океане является зона экватора и тропиков.

Одиночные волны

Движение вод Мирового океана – это и одиночные волны, образующиеся во всей массе воды. Они формируются в результате изменения давления, действия приливных сил и землетрясений. Их разделяют на:

§ барические;

§ цунами;

§ приливные.

Барические волны появляются, когда над поверхностью моря проходят циклоны с очень низким давлением в центре. На поверхности возникают выпуклости высотой до 1 м. Они называются циклоническими барическими волнами.

Иногда в океане наблюдаются одиночные гигантские волны, природа которых пока неизвестна. Гигантские волны отмечались у южных берегов Африки, они стали причиной катастроф нескольких судов. Волны-убийцы, или блуждающие волны – одиночные волны высотой более 20 м.

Цунами

При землетрясениях, подводных извержениях вулканов, схождении грандиозного подводного оползня возникают сейсмические волны – цунами. Установлено, что цунами возникают при силе подземного толчка больше 6 баллов и расположении центра на глубине до 40 км.

При подводных землетрясениях образуется три вида волн:

§ собственно, цунами – длинные волны,

§ сейсмические волны в земной коре,

§ акустические волны в воде.

Наибольшую скорость имеют, естественно, сейсмические волны. По ним и судят о приближении цунами. Акустические волны распространяются со скоростью, близкой к звуковой, и воспринимаются на кораблях как удары, часто приписываемые столкновению с мелью (в таких случаях «мели» часто наносились на карты, но впоследствии не подтверждались промерами).

В открытом океане цунами незаметны, они имеют длину в 200-300 км (до 1000 км) и высоту 1-2 м. Распространяются цунами со скоростью 400-800 км/ч. При подходе к берегу высота волны резко увеличивается. Максимальная зафиксированная высота цунами была равна 85 м. Перед приходом цунами вода отступает от берега на сотни метров, иногда на несколько километров. Чем дальше отступает вода от берега, тем большей высоты волна придёт на берег.

Химический состав

В природных водах в настоящее время обнаружено в растворенном виде свыше 80 элементов периодической системы Менделеева. Следовательно, подземные воды являются природными растворами. Наиболее распространенными в природных водах элементами являются CI, S, С, Si, N, О, Н, К, Na, Mg, Ca, Fe, Al; другие элементы встречаются реже и обычно в небольших количествах.

Определение химического состава подземных вод при гидрогеологических исследованиях имеет большое значение. В соответствии с существующими нормативами практическая оценка изучаемых вданном пункте подземных вод (для водоснабжения, при строитель стве, в горном деле, для орошения и других целей) может быть самой различной.

Свойства подземных вод определяются количеством и соотношением содержащихся в них в растворенном виде солей, присутствующих в воде в виде ионов — катионов и анионов. Среди ионов наибольшее практическое значение имеют следующие: катионы Н⁺, Na⁺, Ка⁺, Mg₂⁺, Ca₂⁺, Fe₂⁺; анионы Cl, SO, НСО₃. Из недиссоциированных соединений наиболее часто встречаются SiO₂, Fe₂O₃, Аl₂O₃, а из газов — СO₂, О, N₂, СН₄, H₂S, иногда Не, Rn и др.

Реакция воды. Для правильного определения химического состава подземных вод нужно знать концентрацию водородных ионов, шли так называемую активную реакцию воды, количественно выражаемую величиной рН, которая представляет собой десятичный логарифм концентрации ионов водорода (точнее, их активности), взятый с положительным знаком: рН = lg (Н+). Знать эту величину необходимо для решения целого ряда теоретических ж практических вопросов (оценки агрессивности подземных вод, их коррозирующей способности и др.). При температуре 22° С в чистой воде содержание водородных и гидроксильных ионов равно (порознь) 10~7; следовательно, для нейтральных вод рН = 7, при рН > 7 вода имеет щелочную реакцию, а при рН <* 7 — кислую. По величине рН воды делятся на весьма кислые (рН << 5), кислые <рН = 5—7), нейтральные (рН = 7), щелочные (рН = 7—9) и высокощелочные (рН > 9). Подземные воды в большинстве своем имеют слабощелочную реакцию. Воды сульфидных и особенно колчеданных и каменноугольных месторождений обычно кислые и часто весьма кислые.

Определять концентрацию водородных ионов необходимо на месте взятия пробы воды; наиболее употребительный способ определения — колориметрический, основанный на свойстве индикаторов менять окраску в зависимости от концентрации водородных ионов. Ион натрия в природных водах широко распространен, главным образом в соединении с ионом С1", реже с ионом SOI" и еще реже с НСО₃^- Практически все соли Na⁺ хорошо растворимы в воде. В засушливых районах капиллярное поднятие грунтовых вод, содержащих соли Na⁺, обусловливает образование натриевых солончаков.

Ион калия содержится в подземных водах в значительно меньших количествах, чем Na⁺; это обусловливается тем, что К+ входит в состав вторичных нерастворимых в воде минералов, а также тем, что ионы К⁺ хорошо сорбируются почвами, откуда они извлекаются наземными растениями. Наряду со стабильным изотопом всегда присутствует радиоактивный изотоп К+, обусловливающий естественную радиоактивность природных вод.

Ион кальция в пресных природных водах встречается в концентрациях до сотен миллиграммов на литр, являясь их основным катионом. С увеличением общей минерализации воды процентное содержание Са₂⁺ (по отношению к другим катионам) понижается. Соли Са2⁺ обусловливают жесткость воды.

Ион магния в природных пресных водах составляет 25— Г>0% от концентрации Са₂⁺; наряду с последним также обусловливает жесткость воды.

Ион железа в подземных водах присутствует преимущественно в закисной форме — Fe₂⁺ в концентрациях от долей до нескольких миллиграммов на литр. При величине рН ^ 7 под действием О₂ легко переходит в окисную форму — Fe₃⁺, образуя при этом труднорастворимый гидрат окиси — Fe(OH)₃, затем образуется Fe₂O₃-3H₂O, выпадающий в осадок в виде бурых хлопьев. Наличие в воде соединений железа придает ей неприятный вкус. Для многих производств вода, содержащая соединения железа, вредна.

Ион хлора наиболее часто содержится в подземных водах в виде соединений с ионом Na⁺ в концентрациях от нескольких до сотен и тысяч миллиграммов на литр. Ионы Сl~ могут накапливаться в подземных водах не только в результате растворения хлоридов из горных пород, но и путем загрязнения различными нечистотами; в этом случае наличие иона Сl" служит показателем непригодности подземных вод для питьевых целей.

Сульфат-ион содержится в подземных водах от долей до нескольких тысяч миллиграммов на литр в зависимости от состава водоносных пород, характера процессов выветривания и окисления сульфидных соединений.

Углекислота в подземных водах встречается в трех видах: свободная (газообразная), растворенная в воде; гидрокарбонатная (или бикарбонатная) в виде иона НСO₅; карбонатная в виде иона СО|~- Содержание в воде свободной углекислоты имеет большое практическое значение, поскольку она придает воде агрессивные свойства. Соединения азота встречаются в подземных водах в виде нитратного иона NO₅, нитритного NO₂ и аммоний-иона NHJ. В случае неорганического происхождения соединения азота являются безвредными. Но при распаде органических веществ соединения азота служат показателями загрязнения воды патогенными бактериями; в этом случае содержание ионов NOi и NH в питьевой воде допускается в виде следов, а иона NO₅ не свыше 10 мг/л.

Органические примеси в природных водах имеют разнообразное происхождение; встречаются преимущественно в водах, залегающих на небольшой глубине. Органические вещества животного происхождения почти всегда служат показателем загрязнения воды патогенными бактериями. Количество органических веществ в воде оценивается по окисляемости, под которой понимается количество кислорода или марганцевокислого калия», расходуемых на окисление органических примесей; 1 мг O₂ или 4 мг КМnO₄ соответствуют 21 мг органического вещества. В питьевых водах окисляемость не должна превышать 10 мг/л КМnO₄.

Бактериологические свойства подземных вод обусловливаются наличием в них микроорганизмов, в том числе, возможно, и патогенных. В пробах воды обнаруживается от сотен до миллионов бактерий в 1 см³. О бактериологической загрязненности воды судят по коли-титру — объему воды в кубических сантиметрах, в котором содержится одна кишечная палочка, и по коли-тесту — количеству кишечных палочек в 1 л воды.

Физические свойства

При гидрогеологических исследованиях определяются следующие главнейшие физические свойства подземных вод: температура, цвет, прозрачность, вкус, запах и удельный вес.

Температура подземных вод изменяется в широких пределах. В высокогорных районах и в области распространения многолетней мерзлоты она низкая; высокоминерализованные воды местами имеют даже отрицательную температуру (—5° С и ниже). В районах молодой вулканической деятельности, а также в местах выходов гейзеров (Камчатка, Исландия и др.) температура воды иногда превышает 100° С. Температура неглубоко залегающих подземных вод. В средних широтах обычно изменяется в пределах 5-12° С и обусловливается местными климатическими (в основном) и гидрогеологическими условиями.

При гидрогеологических исследованиях температуру подземных вод измеряют непосредственно в источнике, колодце или скважине. Для измерения применяют ленивые термометры, шарик у которых обернут теплоизолирующим материалом (ватой, шерстью и т. п.). При замерах температуры воды в глубоких скважинах помимо-обычных термометров используют электротермометры и термоэлементы.

Цвет подземных вод зависит от имеющихся в них механических или органических примесей. Желтоватый и буроватый цвета воде придают органические примеси; закисные соединения железа и сероводород придают ей зеленовато-голубую окраску. В большинстве своем подземные воды бесцветны. Цвет воды определяют в градусах путем сравнения с эталоном цветности. Удовлетворительной считается вода с цветностью не свыше 20°.

Прозрачность подземных вод зависит от содержания механических примесей, коллоидов и органических веществ. Прозрачность определяют при помощи цилиндра высотой 30-40 см, который ставят на специальный шрифт, затем через кран выпускают воду из цилиндра до тех пор, пока через оставшийся слой воды не будет ясно виден этот шрифт. Высота оставшегося столба воды в сантиметрах и определяет степень прозрачности воды. Удовлетворительной считается вода при слое ее не менее 30 см.

Вкус подземной воде придают растворенные минеральные вещества, газы и примеси. Хлористый натрий придает ей сладковатый вкус при содержании до 500 мг/л и соленый при содержании более 600 мг.л, сульфаты магния — горький, соли железа — терпкий, органические вещества — сладковатый, гидрокарбонаты кальция и магния, а также свободная углекислота — приятный освежающий вкус. Слабоминерализованные дождевые воды имеют неприятный вкус. Вкус определяется по воде, подогретой до 20-30° С. Следует иметь в виду, что вкусовые ощущения субъективны.

Запах в подземных водах обычно отсутствует. Однако иногда подземная вода имеет запах тухлых яиц (наличие сероводорода), «болотный» запах, гнилостный, запах плесени и др. Питьевая вода не должна иметь запаха. Для точного определения запаха воду подогревают до температуры 40-50° С. Интенсивность запаха оценивается по пятибалльной шкале.

Удельный вес воды примерно характеризует ее минерализацию, выражаемую в градусах Боме; один градус Боме соответствует 1% весового содержания в воде хлористого натрия. Ориентировочное определение удельного веса воды проводят при помощи солемера, точнее — с помощью пикнометра.

Классификация ледников

Существуют многообразные классификации ледников. Большинство из них морфологические или морфолого-динамические, использовавшиеся в основном при составлении каталогов ледников. Здесь приведена отечественная морфологическая классификация, применявшаяся при составлении Каталога ледников СССР с некоторыми дополнениями. Сходные схемы существуют во Всемирной службе слежения за ледниками (WGMS) и новом проекте каталогизации ледников (GLIMS). Кроме того, есть геофизические классификации ледников по их термическому режиму и гидротермическому состоянию.

Типы болота

Гидросфера

Понятие о гидросфере. Круговорот воды в природе. Значение гидросферы.

Гидросфера – оболочка Земли, включающая в себя всю воду планеты; водная оболочка Земли.

Вода на Земле бывает в трех состояниях: жидком, твердом и газообразном. Больше всего воды в жидком виде. На нашей планете нет такого места, где бы не было воды, даже в пустынях вода содержится в воздухе в виде водяного пара.

Состав гидросферы

  Гидросфера включает в себя:

1. Воды Мирового океана.

2. Воды суши (льды, реки, озера, подземные воды, болота и пр.).

3. Воду в атмосфере и живых организмах.

Основная масса воды в гидросфере содержится в Мировом океане: океанах, морях, заливах. Это преимущественно соленая вода. На воды Мирового океана приходится 96,6% всей гидросферы. Больше всего пресных вод содержится в ледниках и подземных водах.

Круговорот воды в природе

Вода может переходить из одного состояния в другое, потом в третье и обратно. Благодаря этому, происходит перемещение воды – круговорот. Круговорот воды в природе – непрерывный процесс перемещения воды с поверхности океана и вод суши в атмосферу, из атмосферы на сушу, с суши обратно в океан.

Вода, которая испаряется с поверхности, – пресная; соль остается в океане. Таким образом, соленый океан является главным источником пресной воды. Благодаря круговороту воды на Земле существует жизнь, воды суши, формируется климат, погода, почвы.

Значение круговорота воды

Благодаря круговороту воды на Земле существует жизнь, воды суши, формируется климат, погода, почвы. Кроме того, круговорот воды связывает между собой все оболочки Земли, поддерживая их функционирование.

Значение гидросферы

Значение гидросферы многогранно. Вода играет важную роль в круговороте веществ на Земле. Вода участвует в формировании климата, погоды. Она, обладая большой теплоемкостью, определяет роль океанов в климатическом отношении. Океаны и моря, накопив запас тепла летом, согревают этим теплом атмосферу Земли. Содержащийся в воздухе водяной пар (наряду с углекислым газом) играет определяющую роль в тепловом балансе планеты, так как он, пропуская большую часть солнечных лучей, в значительной степени задерживает тепловое излучение планеты в мировое пространство. Из тропических широт океанические течения несут тепло в северные моря, смягчая и выравнивая климат планеты. Вода является универсальным растворителем, из всех жидкостей она – наилучший растворитель, в ней растворяются почти все вещества. Вода – великий скульптор, формирующий поверхность планеты. Она активизирует процессы почвообразования и участвует в формировании плодородия почвы. Велико биологическое значение воды. Жизнь на Земле зародилась в водной среде и продолжает быть связана с водой. С участием воды в процессе фотосинтеза происходит образование органического вещества, при этом выделяется кислород (это кислород, который содержался в воде). Он используется при дыхании и является основой для распространенных в природе и важных для обмена веществ окислительных процессов. В водной среде протекает большинство химических реакций, связанных с обменом веществ в организме. Обмен веществ включает в себя как непременный, органически входящий в него процесс – водный обмен. Благодаря этому свойству вода стала носителем жизни. Только в жидкой водной среде совершаются процессы пищеварения и усвоения пищи в желудочно-кишечном тракте, идет синтез «живого» вещества в клетках организма. Вода входит в состав тел живых организмов, всех их органов и тканей. Потеря воды организмом ведет к его гибели. Для человека смертельна потеря воды в пределе 15–20%. Физиологическая потребность составляет в среднем 2,5 л воды в сутки. В общем, вода является структурной и функциональной основой жизни.

Вода играет большую роль для человека: это – вид транспорта, источник электрической энергии, разнообразного сырья, в том числе лекарственного сырья. Вода в больших количествах используется в хозяйственно-бытовых и санитарных целях, при этом растет культура человека, растет и расход воды. Если ранее воду брали ведрами из колодцев, колонок, и вода расходовалась экономно (на одного человека приходилось в среднем 20 литров в сутки), то в настоящее время в городах на человека приходится 150–200–250 литров воды в сутки и более. Очень широко применяется вода в промышленности. В целом, по всем видам водоснабжения город с населением 1 млн. человек потребляет 0,5 млн. м³ воды в сутки. Прогноз, сделанный на 2000 год (М. И. Львович, 1974) показывал, что общее количество потребляемой воды значительно увеличится, возрастет и объем сточных вод, достигнув 6000 км³. При этом известно, что сточные воды загрязняют в 10–15 раз больше вод, чем сброшено. Для разбавления, указанного количества стоков потребуется использовать весь годовой устойчивый речной сток.

2. Поверхностные воды (состав, классификация вод суши по характеру течения, состав и свойства поверхностных вод).

Поверхностными водами называются вся стоящая или текущая вода на поверхности земли (за исключением грунтовых вод, переходных вод и прибрежных вод). Водоемы поверхностных вод делятся на проточные (реки, ручьи, канавы) и стоячие воды (озера, пруды).

На суше имеются пять типов скоплений воды: 1) подземные воды, 2) реки, 3) озера, 4) ледники, 5) болота. Вода также присутствует в почве.

Воды суши на земной поверхности распределены очень неравномерно. Некоторые районы обладают разветвлённой речной системой, множеством озёр, болот, в других районах поверхностные воды практически отсутствуют, а подземные находятся на большой глубине. Недостаток воды и, наоборот, переизбыток её осложняет жизнь человека и его хозяйственную деятельность.

В состав поверхностных вод входят природные объекты (реки, озёра, болота, ледники) и искусственные, созданные человеком (водохранилища, пруды, каналы).

 

Водообеспеченность материков зависит от того, в каких климатических поясах они расположены. Самым обеспеченным поверхностными водами является материк Южная Америка, а самым бедным — Австралия.

В расчёте на одного жителя наименьшими показателями годового стока обладает Азия, где проживает огромная часть населения мира, а самой обеспеченной является Южная Америка. Австралия находится на втором месте.

Поверхностный сток непосредственно связан с рельефом, так как он определяет общий наклон поверхности материков.