Лк_5. Гидросфера.

1. Строение гидросферы. Круговорот воды на Земле.

2. Мировой океан, его строение.

3. .Реки (см практическое занятие).

4. Озера и болота, ледники, подземные воды.

5. Искусственные водоемы.

1. Строение гидросферы. Круговорот воды на Земле.

Общие сведения о воде

Вода — самый распространенный на Земле минерал. Она образует одну из оболочек Земли — гидросферу, в которую включают все химически не связанные воды на Земле в жидком твердом агрегатном состоянии. Это воды Мирового океана, воды суши — рек, озер, ледников, а также подземные воды. Общий объем гидросферы приблизительно равен 1,5 млрд. км. Главная масса воды сосредоточена в океанах (93,93%). В земной коре сосредоточено 4,12%, а в ледниках Антарктики, Арктики и горных стран - 1,65%. Поверхностные воды занимают небольшую долю воды планеты (0,04 - 0,06%).

Из общих запасов воды на долю пресной, которую используют для удовлетворения бытовых и производственных нужд приходится лишь 2%.

В век научно-технической революции потребность в пресной воде с каждым годом увеличивается, вместе с тем растет загрязнение водоемов. Сточные воды промышленных и бытовых предприятий сбрасываются в реки, озера, загрязняя их, истребляя все живое: гибнет рыба и растительность.

Проблема чистой воды является одной из главных проблем для человечества. В нашей стране приняты законы об защите водоемов от загрязнения, созданы научные основы водоиспользования.

Свойства воды

Вода обладает удивительными свойствами, некоторые из них не присущи никаким другим природным телам.

1. Вода — единственный минерал, существующий в естественных условиях одновременно в твердом, жидком и газообразном состоянии. Переход из одного состояния в другое происходит постоянно, в результате этого наблюдается круговорот воды в природе.

2. Вода - самое теплоемкое тело на Земле. В результате этого очень высока ее скрытая теплота плавления и испарения. Это дополнительный резерв тепла на Земле, так как влажные массы воздуха, поступив на более холодную территорию, выделяют большое количество тепла за счет перехода воды из газообразного состояния в жидкое или твердое. При испарении воды происходит обратный процесс — поглощение тепла.

4. При понижении температуры от +4 до 0°С вода увеличивает свой объем. Вот почему лопается на морозе закупоренная бутылка, разрываются трубы, в которых замерзла вода, разрушаются скалы и т. д.

5. Вода обладает самым высоким после ртути поверхностным натяжением, а также смачиванием, т.е. способностью «прилипать» к поверхности многих тел, высоко подниматься по тонким капиллярам. С этим свойством связаны особенности циркуляции воды в почвах и горных породах, движение соков в стенках, кровообращение у животных.

6. Вода — универсальный растворитель. В ней растворено большинство известных химических элементов.

7. Вода легко вступает во взаимодействие со многими веществами, в одних случаях бурно, с выделением тепла, в других — спокойно.

Кроме перечисленных, широко известны такие свойства воды, как текучесть, прозрачность, отсутствие запаха и цвета и т. д.

Круговорот воды и водные ресурсы Земли

Под действием солнечного тепла с поверхности Земли испаряется огромное количество влаги. Основным поставщиком влаги в атмосферу является Мировой океан. С его поверхности ежегодно испаряется 355 тыс. км³, выпадает обратно в виде осадков 320 тыс. км³, 35 тыс. км³ уносится на сушу. Одни временно в атмосфере содержится около 10 тыс. км³ воды. Это в 11 раз больше, чем во всех реках Земли. Объем этот полностью меняется примерно каждые 9 суток т.е. 40 раз в год.

Воды морей и озер, как и океана, в целом постоянно пополняются не только за счет атмосферных осадков, но и рек. Одно временно происходит испарение с поверхности почвы, растений, льдов, снега. Так осуществляется круговорот воды в природе.

Движущими силами круговорота воды являются тепловая энергия Солнца и сила тяжести.

В круговороте воды выделяют следующие звенья: атмосферное, океанское, материковое (рис. 1).

Атмосферное звено круговорота воды представляет собой перенос влаги в процессе движения воздушных масс и образования атмосферных осадков. Из атмосферы выпадают осадки в течение года на сушу — 720 мм, на океан — 1140 мм.

Рис. 1. Круговорот воды на Земле

Океанское звено характеризуется испарением воды, которая непрерывно восстанавливается за счет конденсации водяного пара в атмосфере и выпадения воды. 86% влаги поступает за счет океана и 14% - за счет испарения с суши. Важнейшей особенностью океанского круговорота является перенос огромных масс воды морскими течениями, который ежегодно составляет 21,7 млн. км³. вся вода в океане сменяется через каждые 63 года.

Материковое звено отличается большой сложностью. Наиболее подвижны речные и почвенные воды, их объем 12 тыс. км³. суммарный годовой сток всех рек земли составляет 37000 км³. Очень важное значение имеет почвенная вода, представляющая наибольшую хозяйственную ценность. Она связывает атмосферное звено с биологическими процессами. Растения получают влагу из почвы, из которой растворенные питательные вещества идут на построение органического вещества, а вода с поверхности листьев испаряется в атмосферу.

Более медленный круговорот у подземных вод, скорость их перемещения незначительна. Долгое время сохраняется вода в ледниках. Круговорот воды на материках осложняется наличием бессточных бассейнов, которые имеются на всех материках. Наиболее крупные из них на материке Евразия. Вода, переносимая с океанов на материки, образует местные круговороты. Часть воды, выпавшей на поверхность суши, испаряется и вновь поступает в атмосферу.

Большая роль принадлежит хозяйственному круговороту воды. Человеку для питья нужно немного воды, около 3 л в сутки. За год человечество расходует на питье 3,7 км³, но в 200 раз больше воды расходуется для нужд производства. Только на орошение требуется примерно 2500 км³ воды в год.

Объем пресных вод составляет 32,2 млн. км³, из них 24,8 млн. км³ (77%) содержится во льдах полярных стран и горных ледников, остальные распределяются так:

0,09 млн. км³ (0,3%) —почвенные воды

3,9 млн. км³ (11%) — грунтовые воды верхних горизонтов

3,9 млн. км³ (11%) — глубинные подземные воды

0,12 млн. км³ (0,4%) —воды в озерах

0,012 млн. км³ (0,04%) —воды в реках

0,014 млн. км³ (0,043%)—воды в виде водяного пара в атмосфере.

В отличие от других естественных ресурсов на Земле вода находится в непрерывном движении, в процессе круговорота, Поэтому она постоянно восстанавливается.