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

Выполнила: Королева А. ББ-204-1

Озера (понятие, классификации по происхождению, солености, химическому составу, трофности)

Озером называется природный водоем, заполненный, в пределах озерной чаши или озерной котловины (озерного ложа) водой, не имеющий непосредственного соединения с морем.

Питание озер происходит за счет стока тех рек, которые впадают в озеро, за счет осадков, выпадающих на поверхность акватории озера, за счет конденсации паров, а также за счет подземного стока.

Изменение уровней воды в озере связано как с условиями питания озера и расходованием воды, так и с колебанием уровня за счет ветра и барометрического давления. В годовом и многолетнем ходе изменения уровней отмечаются максимальный и минимальный горизонты. Средний за многолетие уровень воды в озере называется ординаром.

Местные изменения уровней воды в озере за счет действия ветра называются сгон (понижение уровня) и нагон (повышение уровня).

При резком изменении барометрического давления могут происходить местные изменения уровня и затем длительные колебательные движения поверхности воды, так называемые сейши.

Водная толща большинства озер (также морей и водохранилищ) подвержена явлениям стратификации. Стратификация – разделение водной толщи на слои различной плотности. Наличие вертикального градиента плотности препятствует перемешиванию вод. Чем больше вертикальный градиент, тем выше устойчивость стратификации вод. В океанах, морях и соленых озерах стратификация вод определяется изменением как температуры, так и солености вод, В пресных водоемах стратификация вод зависит только от температуры.

По водному балансу озера делятся на виды:

- сточные (стоково-проточные), питающиеся притоком вод с водосбора и отдающие сток в реку; - бессточные (испарительно-приточные), теряющие воду, путем испарения и фильтрации.

Доклады и рефераты

 

Выполнила: Королева А. ББ-204-1

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

Гидросфера — водная оболочка Земли. Она включает в себя всю химически не связанную воду, независимо от ее состояния: твердую, жидкую, газообразную, принимающую непосредственное участие в планетарном круговороте влаги (гидрологическом цикле).

Общий объём воды на планете — около 1,39 млрд км3. Масса гидросферы — примерно 1,46·1021 кг.

Все четыре резервуара гидросферы (океан, материки, криосфера и атмосфера) взаимосвязаны посредством непрерывного процесса циркуляции и перераспределения природных вод. Не смотря на замкнутость системы, в ней постоянно происходит перераспределение вод между резервуарами, приводящее к изменению запасов вод в каждом отдельном резервуаре во времени.

Круговорот воды в природе – это непрерывное перемещение воды под воздействием солнечной энергии и силы тяжести. Значение круговорота воды велико, так как он не только объединяет все части гидросферы, но и связывает между собой все оболочки Земли (атмосферу, литосферу, биосферу и гидросферу).

Вода во время круговорота может быть в трех состояниях: жидком, твердом, газообразном. Она переносит огромное количество веществ, необходимых для жизни на Земле.

Под действием солнечных лучей Мировой океан и суша нагреваются. В результате этого вода переходит из жидкого состояния в газообразное (пар) и поднимается вверх. Океан поставляет 86 % влаги в атмосферу, и лишь 14 % парообразной влаги образуется за счет испарений с суши. Вода, испаряющаяся с поверхности океана, является пресной. Таким образом, океан можно считать колоссальной фабрикой пресной воды, без которой невозможно существовать жизни на Земле. Известно, что с высотой температура в атмосфере понижается. Пары воды, встречаясь со всеми более холодными слоями воздуха, начинают остывать и образовывать облака. На суше испарение воды идет не только с поверхности ручьев, рек и озер. Пары воды попадают в атмосферу и в результате вулканической деятельности, и испаряются поверхностью растений.

Часто воды, испарившиеся с океана, возвращаются в него в виде осадков, которые выпадают из облаков, расположенных над морями и океанами. Так происходит малый круговорот воды в природе.

При большом круговороте воды в природе часть облаков под воздействием ветра переносится на материк.

Там из них тоже могут выпадать осадки в жидком или твердом виде. Часть атмосферных осадков попадает в реки. Они, впадая друг в друга, в конечном счете, несут воды в моря Мирового океана или в замкнутые водоемы типа Каспийского или Аральского морей, восполняя их потери при испарении. Другая часть воды, выпавшая на землю в виде атмосферных осадков, просачивается вниз с поверхности суши и с подземными водами стекает опять в Мировой океан или реки. Это очень важный этап в круговороте воды, так как он регулирует речной сток во времени. Если бы его не было, вода в реках была бы лишь в кратковременные периоды выпадения осадков или таяния снегов.

Третья часть воды, выпавшая на землю в виде осадков, может проникать в почву, а оттуда подниматься по корням растения и испаряться через листья. Этот этап круговорота очень важен для растений, так как с водой из почвы через корни поступают растворенные минеральные вещества, необходимые для жизнедеятельности растений.

Не вся вода возвращается с суши в океан одновременно. В процессе круговорота воды в природе происходит постепенное обновление вод во всех частях географической оболочки:

- подземные воды обновляются за сотни, тысячи и миллионы лет;

- покровные ледники – за несколько тысяч лет (в Антарктиде – за десятки миллионов лет);

- воды Мирового океана – за 2,5-3 тыс. лет;

- замкнутые бессточные озера – за 200-300 лет;

- проточные озера – за несколько лет;

- реки – за 12-15 суток;

- водяной пар атмосферы – за 8 суток;

- вода в организмах – за несколько часов.

Существенную роль в круговороте воды в природе с недавних пор стала играть деятельность человека. Уничтожение лесов, осушение и орошение земель, создание водохранилищ и плотин, расходование воды на хозяйственные нужды – все это в значительной мере изменило гидрологические процессы на Земле. И хотя хозяйственная деятельность мало повлияла на общий объем гидросферы, она заметно влияет на отдельные ее части. Сток одних рек уменьшился, других – увеличился, изменилось внутригодовое распределение стока. В результате изъятия воды из вод суши во многих районах мира возросло испарение, потому что именно на испарение идет значительная часть воды, изымаемой человеком из источников. Часть воды, которую потребляет человек и которая входит в состав производимой им продукции, надолго выпадает из всеобщего круговорота, поэтому ее называют «безвозвратно изъятой». Этот термин, конечно, достаточно условен, так как эта вода не исключается полностью, но ее возвращение может произойти с большой задержкой во времени и на совершенно другой территории.

При исследованиях гидрологических процессов на суше важно учитывать, что суша подразделяется на две области: область внешнего стока (80 % суши), откуда осадки поступают в Мировой океан и которая дренируется крупнейшими реками мира, область внутреннего стока (20 %), являющаяся бессточной, не дающей стока в Мировой океан, например: бассейны Каспия, Арала, Балхаша, пустыни Гоби, Сахара, Калахари, и т.д. Есть там и крупные реки: Волга, Амударья. Главный водораздел земного шара делит всю сушу на два склона: 1) со стоком в Атлантический и Северный Ледовитый океаны (60% суши) и 2) со стоком в Тихий и Индийский океаны.Водораздел проходит по Америке от мыса Горн по Андам до Берингова пролива, затем по восточному нагорью Азии в широтном направлении и продолжается вдоль восточной окраины Африки и её южной оконечности.

Гидросфера участвует в процессах формирования природной среды планеты. С её участием разрушаются каменные глыбы, растворяются органические соединения, происходит активизация процессов почвообразования. Наличие воды является необходимым условием для миграции большинства соединений и химических элементов.

Гидросфера — основа геологического и биологического круговорота веществ и воздействует на атмосферные процессы. Она участвует в нагревании и охлаждении воздушных масс, а также стабильно насыщает их влагой. Гидросфера является основным участником, формирующим климат и погоду на планете.

Высокие подвижность и теплоёмкость в совокупности с способностью легко изменять состояние, позволяют гидросфере регулировать тепловой режим планеты при помощи переноса огромных объёмов тепловых масс на значительные расстояния.

Водная среда необходима в процессе жизнедеятельности флоры и фауны, участвует в добыче подводных залежей руды и нефти. Большая часть производственной и хозяйственной деятельности человека основана на водных ресурсах. Гидросфера является важнейшим гарантом защиты всей планеты от перегрева и позволяет предотвратить глобальный термодинамический кризис.

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

Поверхностные воды суши — воды, которые текут (водотоки) или собираются на поверхности земли (водоёмы). Различаются морские, озерные, речные, болотные и другие воды. Поверхностные воды постоянно или временно находятся в поверхностных водных объектах. Объектами поверхностных вод являются: моря, озёра, реки, болота и другие водотоки и водоёмы. Поверхностные воды противопоставляются подземным водам.

Поверхностные водные ресурсы суши можно разделить на стационарные, сосредоточенные в водных объектах замедленного водообмена, и динамические – то есть непрерывно возобновляемые в процессе круговорота воды, они представлены речным стоком, то есть водами рек.

Общими свойствами воды поверхностных источников являются низкая минерализация, большое количество взвешенных веществ, высокий уровень микробного загрязнения, колебания расхода воды в зависимости от времени года и метеорологических условий. Величина активной реакции большинства поверхностных источников находится в диапазоне рН 6,5-8,5. Часто отмечается интенсивное техногенное загрязнение их в результате сброса промышленных, хозяйственно-бытовых сточных вод, судоходства, лесосплава, массового купания и других причин. Добавляется также чрезмерное развитие микроскопических одноклеточных водорослей – так называемое цветение.

В открытых водоемах уже в силу естественных особенностей их режима свойства воды не могут отличаться постоянством. Ледяной покров, дожди и паводки неизбежно вызывают изменения, как количества, так и качества воды. После вскрытия реки под влиянием талых вод снижается минерализованность и окисляемость воды и одновременно увеличивается количество бактерий, от которых ранее реку охранял ледяной покров. В июне, с уменьшением расхода воды, в реке концентрация солей возрастает, а развитие органической жизни на берегах реки и использование ее населением приводят к резкому увеличению количества бактерий. Помимо таких неизбежных колебаний химического состава, возникающих вследствие смены времен года, состав воды в реке меняется на отдельных участках. Иногда химический состав водоема и на значительном протяжении различен в результате использования его для различных хозяйственных, технических и промышленных целей. Химический состав воды зависит от спуска городских и промышленных сточных вод, пароходных пристаней, от рыболовного промысла, массовых купаний, удобрения сельскохозяйственных площадей на склонах берегов. Наиболее существенна в этом отношении роль сточных вод, которые, могут при неупорядоченном выпуске вызывать резкую денатурацию физических и химических свойств и состава воды и создавать опасность заражения.

Особенности состава и свойств речной воды могут зависеть и от природных условий. Желтый цвет (цветность до 65°) и высокая окисляемость (до 15—16 мг О2/л) воды может быть обусловлена наличием гуминовых веществ. Если русло реки сложено из глинистых пород, то постоянно вымываемая течением мельчайшая глинистая взвесь вызывает естественную стойкую мутность воды. Таким образом, в результате естественных условий и воздействия извне физические свойства, химический состав и содержание бактерий в речной воде колеблются в широких пределах в одних реках сравнительно с другими и в одной и той же реке в разное время.