Гидросфера – с латинского – водная оболочка. Впервые понятие гидросферы было введено в научную литературу Э. Зюссом в 1875 году, который понимал под ней единую водную оболочку планеты, в основном состоящую из вод Мирового океана. В 1910 году более широкая трактовка представлена Дж. Мерреем, он включил в гидросферу воды рек и озер, атмосферы, криосферы и биосферы. Столь широкое толкование гидросферы не было безусловно принято исследователями. Различия между последующими определениями гидросферы касались, в основном, ее непрерывности, нижней и верхней границ ее распространения, возможности отнесения к ней химически и биологически связанных вод.
Наиболее физически обоснованным является определение И. А. Федосеева: в широком смысле гидросфера – сплошная оболочка земного шара, простирающаяся вниз до верхней мантии, где в условиях высоких температур и давления наряду с разложением молекул воды непрерывно проходит их синтез, а вверх – примерно до высоты тропопаузы, выше которой молекулы воды подвергаются фотодиссипации (разложению).
Можно привести более узкое определение, гидросфера – сплошная оболочка Земли, содержащая воду во всех трех агрегатных состояниях в пределах Мирового океана, криосферы, литосферы и атмосферы, принимающую непосредственное участие в планетарном круговороте влаги (гидрологическом цикле).
В общем смысле гидрологический цикл представляет собой непрерывный процесс циркуляции и перераспределения всех видов природных вод между отдельными частями гидросферы. Гидрологический цикл обеспечивает взаимосвязь и единство гидросферы.
Гидросфера и гидрологический цикл – единая саморегулирующаяся система, состоящая из четырех резервуаров: океан, криосфера (оболочка Земли, содержащая воду в твердой фазе), литосфера (поверхностные и подземные воды суши) и атмосфера.
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.
Мировой океан занимает 71 % поверхности Земли, суша – 29 %. Воды Мирового океана образуют непрерывное водное пространство, со всех сторон окружающее разобщенные им материки. Неравномерность распределения воды и суши влияет на многие планетарные процессы, влечет за собой асимметричность в распределении компонентов географической оболочки и, следовательно, и биосферы.
В 1928 году Международное гидрографическое бюро приняло деление Мирового океана по ряду признаков на четыре океана: Атлантический, Индийский, Тихий и Северный Ледовитый. Второй Международный океанографический конгресс счел возможным выделить пятый океан – Южный.
Самую значительную площадь, составляющую почти половину всей площади Мировой океан и превышающую площадь всех материков и островов, имеет Тихий океан. Он же является и самым глубоким океаном.
Самым малым является Северный Ледовитый океан, площадь которого в 12 раз меньше площади Тихого океана. Северный Ледовитый океан – единственный океан, находящийся полностью в полярной области, и имеющий в связи с этим специфический гидрологический режим.
Доля небольших глубин (до 500 метров) составляет только 9,6 % всей акватории Мирового океана, причем на долю шельфа (глубины до 150-200 метров) приходится менее 7 % . На 73,8 % площади Мирового океана преобладают глубины 3000-6000 метров.
В каждом океане можно выделить моря – достаточно большие районы океана, ограниченные берегами материков, островами, повышениями дна и обладающие собственным гидрологическим режимом. Площадь морей составляет 10 % площади Мирового океана, а объем воды в них – около 3 % объема Мирового океана. По своему расположению и физико-географическим условиям моря делятся на три основные группы: внутренние, окраинные и межоcтровные.
Чтобы лучше разобраться, что такое атмосфера, гидросфера, литосфера, необходимо рассмотреть такой термин, как «географическая оболочка».
Географическая оболочка - это совокупность геосфер Земли: земной коры, гидросферы и атмосферы. Они составляют собой единое целое и существуют взаимосвязано. Так, солнечная энергия трансформируется в тепловую, кинетическую, электрическую, химическую и др. в пределах литосферы. Там же она накапливается, передается другим сферам - воздушной и водной.
Что такое гидросфера
Под термином «гидросфера» понимают водную оболочку Земли. Сюда входят воды как наземные (реки, озера, моря, океаны), так и подземные (грунтовые), а также снеговой покров, ледники, пар в атмосфере.
Что такое гидросфера? Определение понятия таково: это совокупность всех вод нашей планеты. Наиболее важные элементы, входящие в состав гидросферы: реки, болота, озера, ледники и грунтовые воды.
Реки имеют огромное значение, они переносят массы воды на большие расстояния. Болота, как и горные ледники, являются источником питания для рек. Ледники являются хранилищем пресной воды.
Водохранилища - это искусственные водоемы, созданные человеком для хозяйственной деятельности.
Состав гидросферы:
Как видно из этих данных, наибольшая доля вод приходится на Мировой океан, а на реки Земли - всего лишь 0,0001%. Все эти части гидросферы взаимосвязаны между собой, и вода может переходить из одной классификации в другую.
Вода и ее особенности
Вода - это уникальный химический элемент, который присутствует на нашей планете в трех агрегатных состояниях. Но наиболее полезное - жидкое, именно в таком виде вода является необходимым источником для существования всего живого. Для многих организмов это не просто источник питания, а среда обитания. Доказано, что первые организмы обитали в воде, а уже потом, в процессе эволюции, вышли на сушу. Таким образом, главной характеристикой гидросферы является наличие огромного количества живых организмов.
Что такое гидросфера? Можно сказать, что это совокупность воды нашей планеты.
Функции водной оболочки
Выделим несколько наиболее важных функций гидросферы:
- Аккумулирующая. Вода накапливает огромное количество тепла и обеспечивает постоянную среднюю температуру планеты.
- Производство кислорода. Как говорилось выше, в водной оболочке Земли проживает большое количество живых организмов, среди которых присутствует фитопланктон. Именно он продуцирует большую часть кислорода атмосферы. А кислород, в свою очередь, необходим для нормальной жизнедеятельности большинства организмов.
- Гидросфера, в частности, Мировой океан, является огромной ресурсной базой. Здесь ведется вылов различных видов рыб, добываются минеральные ресурсы. Человечество также использует сами воды для различных целей: для очистки, извлечения энергии, охлаждения и др.
- Водная оболочка является отличной питательной средой для разных вредных микроорганизмов. Через нее могут передаваться определенные заболевания.
Использование водных ресурсов
- Водопотребители . Это отрасли, использующие воду для определенных целей, но не возвращающие ее. Среди них теплоэнергетика, сельское хозяйство, черная и цветная металлургия, целлюлозно-бумажная и химическая промышленность.
- Водопользователи . Это отрасли, которые используют воду для своих нужд, но потом всегда ее возвращают. Например, службы хозяйственно-питьевого потребления, морской и речной транспорт, судоходство, рыбное хозяйство.
Стоит отметить, что для жизнеобеспечения города с населением 1 млн человек необходимо более 300 тысяч м³ чистой воды в сутки, причем более 75% вод возвращаются непригодными для живых организмов, т.е. загрязненными.
Классификация вод по целевому назначению
- Питьевая вода - используется человеком для утоления жажды. В ней должно быть минимальное количество токсических и химических веществ.
- Минеральная вода - добывается из подземных источников путем бурения. Используется человеком в лечебных целях.
- Промышленная вода - это необязательно тщательно очищенная от примесей вода, т.к. она используется в промышленности.
- Теплоэнергетическая вода - термальная. Может использоваться в любых отраслях народного хозяйства.
Техническая вода
Подразделяется на несколько видов:
- Вода для полива. Используется в сельском хозяйстве, не требует сложной очистки от примесей.
- Энергетическая вода. Применяется для отопления помещений. Воду нагревают до газообразного состояния.
- Хозяйственно-бытовая вода. Используется для разных нужд в больницах, столовых, прачечных и банях.
В промышленности почти половина воды используется для охлаждения оборудования. В таком случае она не загрязняется.
У технологической воды тоже есть несколько классификаций. Выделяют:
- Промывочную - используют для промыва различных материалов (твердых, газообразных и жидких).
- Средообразующую - применяют для обогащения руд, растворения пород во время добычи полезных ископаемых.
- Реакционную - используют для ускорения или замедления различных реакций.
Нерациональное использование вод и пути решения проблем
Самая большая проблема - это перерасход поверхностных вод. В результате возникают такие региональные катаклизмы, как гибель животных и растений, осушение болот, падение уровня воды в реках.
Чтобы не было перерасхода ценного ресурса, необходимо рационально его использовать, создавать замкнутые циклы использования воды в промышленности, экономить на бытовом уровне.
Перерасход грунтовых вод происходит из-за повышенного забора и пониженного количества осадков, когда подземные хранилища не успевают пополнить истраченные запасы. Чтобы решить эту проблему, необходимо учитывать особенности территории, с которой происходит забор воды.
Если вовремя не реагировать на вышеописанную проблему, может возникнуть следующая - просадка грунта. Когда подземные источники истощены, в недрах земли возникают полости, почва уже ничем не поддерживается и оседает. Это опасно тем, что просадка может быть неожиданной в местах, где находятся люди.
Чтобы эта проблема не застала врасплох, необходимо уменьшать потребление грунтовых вод, ставить высококачественные фильтры для повторного использования отработанной жидкости.
Еще одна проблема, возникающая из-за чрезмерного употребления подземных вод, - подток соленой воды. Это происходит из-за понижения давления внутри полостей в результате уменьшения уровня грунтовой воды.
Загрязнение вод
Что такое загрязнение гидросферы? Это загрязнение вод - одна из глобальных проблем человечества. Происходит перенасыщение нефтепродуктами. Для очищения необходимо вылавливать не только плавающие на поверхности масла, но и осадок, опускающийся на дно. Химическая промышленность является одним из главных источников загрязнения не только гидросферы, но и атмосферы.
Целлюлозно-бумажная промышленность засоряет близлежащие территории нерастворимыми волокнами и другими веществами. Из-за этого у воды появляется неприятный запах и вкус, меняется цвет, усиливается рост бактерий и грибов.
ТЭЦ сбрасывают отработанную воду обратно в водоемы. Если учитывать, что она обычно намного теплее, можно понять: происходит нагревание всего водохранилища. Это неблагоприятно сказывается на местных флоре и фауне. Воды начинают цвести, т.к. усиливается рост цианобактерий, водорослей и другой растительности. Жидкость приобретает неприятный запах и вкус.
Сплав леса также неблагоприятно сказывается на состоянии воды. Реки засоряются, загрязняются. К тому же данная хозяйственная деятельность наносит вред рыбе и животным, обитающим в реке, по которой происходит сплав. От недостатка кислорода гибнет молодняк рыбы, икра. Видовой состав уменьшается.
Человеческая жизнедеятельность наносит вред окружающей среде, особенно гидросфере и биосфере. Сточные воды из канализаций оказываются в грунте, вредные вещества попадают не только в почву, но и в подземные воды, реки и озера. Кроме вредных органических веществ в сточных водах находятся различные примеси: радиоактивные элементы, тяжелые металлы, продукты органического синтеза.
Вода имеет уникальное свойство - она может самовозобновляться и самоочищаться благодаря солнечной энергии.
Гидросфера земли - хрупкая структура. Чтобы решить проблему ее загрязнения, необходимо принять ряд мер:
- обеспечение каждого предприятия современной водоочистительной установкой;
- установка качественных фильтров для бытовой воды;
- совершенствование замкнутых циклов потребления воды.
Что такое гидросфера и как она важна, знает, пожалуй, каждый человек, но не многие задумываются о том, с какой катастрофической скоростью происходит загрязнение вод. Если бы каждый приложил усилия для сохранения чистой воды, катастрофа бы не была такой масштабной. Гидросфера земли уже никогда не восстановится полностью, но человечеству под силу сделать так, чтобы нынешние запасы не оказались загрязненными.
Включающую суммарную массу воды найденной на, под и над поверхностью планеты. Вода гидросферы может находится в трех агрегатных состояниях: в жидком (вода), твердом (лед) и газообразном (водяной пар). Уникальная в Солнечной системе гидросфера Земли играет одну из первостепенных ролей для поддержания жизни на нашей планете.
Общий объем вод гидросферы
Земля имеет площадь около 510 066 000 км²; почти 71 % поверхности планеты покрыто соленой водой с объемом около 1,4 млрд. км³ и средней температурой около 4° C, не намного выше точки замерзания воды. В содержится почти 94% объема всей воды Земли. Остальная часть встречается в виде пресной воды, три четверти из которой, заперты в виде льда в полярных регионах. Большая часть оставшейся пресной воды - это грунтовые воды, содержащиеся в почвах и горных породах; и менее 1% находится в озерах и реках мира. В процентах атмосферный водяной пар является незначительным, но перенос воды, испарившейся из океанов на поверхность суши, является неотъемлемой частью гидрологического цикла, который обновляет и поддерживает жизнь на планете.
Объекты гидросферы
Схема основных составных частей гидросферы планеты Земля
Объектами гидросферы выступают все жидкие и замерзшие поверхностные воды, грунтовые воды в почве и горных породах, а также водяной пар. Всю гидросферу Земли, как показано на схеме выше можно разделить на следующие крупные объекты или части:
- Мировой океан: содержит 1,37 млрд. км³ или 93,96% от объема всей гидросферы;
- Подземные воды: содержат 64 млн. км³ или 4,38% от объема всей гидросферы;
- Ледники: содержат 24 млн. км³ или 1,65% от объема всей гидросферы;
- Озера и водохранилища: содержат 280 тыс. км³ или 0,02% от объема всей гидросферы;
- Почвы: содержат 85 тыс. км³ или 0,01% от объема всей гидросферы;
- Атмосферный пар: содержит 14 тыс. км³ или 0,001% объема всей гидросферы;
- Реки: содержат немного больше 1 тыс. км³ или 0,0001% от объема всей гидросферы;
- СУММАРНЫЙ ОБЪЕМ ГИДРОСФЕРЫ ЗЕМЛИ: около 1,458 млрд. км³.
Круговорот воды в природе
Схема круговорота природы
Включает в себя перемещение воды из океанов через атмосферу на континенты, а затем обратно в океаны над, по и под поверхностью суши. Цикл включает такие процессы, как осаждение, испарение, транспирацию, инфильтрацию, перколяцию и сток. Эти процессы действуют во всей гидросфере, которая простирается примерно на 15 км в атмосферу и примерно до 5 км вглубь земной коры.
Около трети солнечной энергии, которая достигает поверхности Земли, расходуется на испарение океанической воды. Полученная атмосферная влажность конденсируются в облаках, дожде, снегу и росе. Влажность является решающим фактором в определении погоды. Это движущая сила штормов и она отвечает за разделение электрического заряда, что является причиной молнии и, следовательно, естественных , которые отрицательно воздействуют на некоторые . Осадки увлажняют почву, пополняют подземные водоносные горизонты, разрушают ландшафт, питают живые организмы и наполняет реки, которые переносят растворенные химические вещества, и отложения обратно в океаны.
Значение гидросферы
Вода играет важную роль в круговороте углерода. Под действием воды и растворенного углекислого газа кальций выветривается из континентальных пород и переносится в океаны, где образуется карбонат кальция (включая раковины морских организмов). В конечном итоге карбонаты осаждаются на морском дне и литифицируются образуя известняки. Некоторые из этих карбонатных пород позже погружаются в недра Земли благодаря глобальному процессу тектоники плит и расплавляются, что приводит к выделению двуокиси углерода (например, из вулканов) в атмосферу. Гидрологический цикл, круговорот углерода и кислорода через геологические и биологические системы Земли являются основой для поддержания жизни планеты, формирования эрозии и выветривания континентов, и они резко контрастируют с отсутствием таких процессов, к примеру, на Венере.
Проблемы гидросферы
Процесс таяния ледников
Существует множество проблем, которые непосредственно связаны с гидросферой, однако наиболее глобальными являются следующие:
Повышение уровня моря
Повышение уровня моря является новой проблемой, которая может затронуть многих людей и экосистемы во всем мире. Измерения уровня прилива показывают всемирное увеличение уровня моря на 15-20 см, и МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата) предположила, что рост обусловлен расширением океанической воды из-за повышения температуры окружающей среды, таяния горных ледников, и ледяных шапок. Большинство ледников Земли тают из-за , и многие научные исследования показали, что скорость этого процесса увеличивается, а также оказывает значительное влияние на глобальный уровень моря.
Уменьшение арктического морского льда
За последние несколько десятилетий арктический морской лед значительно уменьшился в размерах. Недавние исследования NASA показывают, что он сокращается со скоростью 9,6 % за десятилетие. Такое истончение и отвод льда оказывает влияние на , баланс тепла и животных. Например, популяции снижаются из-за разрыва льда, который отделяет их от суши и многие особи в попытках переплыть, тонут. Эта потеря морского льда также влияет на альбедо или отражательную способность поверхности Земли, в следствии чего, темные океаны поглощают больше тепла.
Изменение количества осадков
Увеличение количества осадков может привести к наводнениям и оползням, а снижение - к засухам и пожарам. События Эль-Ниньо, муссоны и ураганы также влияют на краткосрочное глобальное изменение климата. Например, изменение океанических течений у берегов Перу, связанное с событием Эль-Ниньо, может привести к изменениям погодных условиях на всей территории Северной Америки. Изменения характера муссонов из-за повышения температуры способны вызвать засухи в районах по всему миру, которые зависят от сезонных ветров. Ураганы, усиливающиеся с повышением температуры морской поверхности, в будущем станут более губительными для людей.
Таяние вечной мерзлоты
При повышении глобальной температуры тает. Это больше всего влияет на людей живущих в этой , поскольку почва на которой расположены дома становится нестабильной. Мало того, что есть немедленный эффект, ученые опасаются, что таяние вечной мерзлоты высвободит огромное количество двуокиси углерода (CO2) и метана (CH4) в атмосферу, что в значительной степени повлияет на окружающую среду в долгосрочной перспективе. Высвобожденные будут способствовать дальнейшему глобальному потеплению за счет выделения тепла в атмосферу.
Антропогенное влияние человека на гидросферу
Люди оказали значительное влияние на гидросферу нашей планеты, и это будет продолжаться поскольку население Земли и потребности человечества увеличиваются. Глобальное изменение климата, затопление рек, дренаж водно-болотных угодий, сокращение потока и орошение оказали давление на существующие пресноводные системы гидросферы. Устойчивое состояние нарушается выбросом токсичных химических веществ, радиоактивных веществ и других промышленных отходов, а также утечкой минеральных удобрений, гербицидов и пестицидов в водные источники Земли.
Кислотный дождь, вызванный выбросом диоксида серы и оксидов азота от сжигания ископаемого топлива, стал всемирной проблемой. Считается, что подкисление пресноводных озер и повышенная концентрация алюминия в их водах, ответственны за значительные изменения в экосистемах озер. В частности, во многих озерах сегодня нет значительных популяций рыб.
Эвтрофикация, вызванная вмешательством человека, становится проблемой для пресноводных экосистем. По мере того, как избыточные питательные и органические вещества из сточных вод от сельского хозяйства и промышленности выпускаются в водные системы, они становятся искусственно обогащенными. Это влияет на прибрежные морские экосистемы, а также на введение органического вещества в океаны, что в разы больше, чем в дочеловеческие времена. Это вызвало биотические изменения в некоторых областях, таких как Северное море, где лучше развиваются цианобактерии и хуже - диатомовые водоросли.
При увеличении численности населения потребность в питьевой воде также возрастет, и во многих районах мира из-за изменения температуры, пресная вода чрезвычайно труднодоступна. Поскольку люди безответственно изменяют направление рек и исчерпывают естественные запасы воды, это создает еще больше проблем.
Люди оказали большое влияние на гидросферу и будут продолжать это делать в дальнейшем. Важно понимать воздействие, которое мы оказываем на окружающую среду, и работать над тем, чтобы уменьшить негативные последствия.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Понятие о гидросфере и происхождении воды.
Свойства воды
Круговорот воды на планете
Мировой океан.
Свойства океанической воды
Движение вод океана
Жизнь в океане
Воды суши. Поверхностные воды.
Подземные воды. Мерзлота.
Гидросфера – это водная оболочка Земли, включающая в себя воды Мирового океана, воды суши – подземные и поверхностные (реки, озера, болота, ледники), водяной пар в атмосфере и химически связанную воду (это вода, содержащаяся в горных породах и живых организмах). Вода – самое распространенное вещество на планете, она занимает 71% поверхности Земли. Вода находится повсюду и проникает во все оболочки Земли, поэтому гидросферу на планете можно считать непрерывной.
Мощность (толщина) гидросферы около 70-80 км, т.е. верхняя ее граница проходит в мезосфере (там, где есть серебристые облака), а нижняя соответствует уровню залегания осадочных пород.
Гидросферу изучают многие науки: океанология (наука о Мировом океане), гидрография (изучает воды суши), гидрология (наука о реках), лимнология (изучает озера), гляциология (наука о ледниках), геокриология (наука о мерзлоте), болотоведение и другие.
Происхождение воды
1. Ювинильное (юное) происхождение: вода возникла с образованием планеты, ибо входила в исходное протопланетное вещество. При разогреве недр и диффузии вещества внутри Земли водяной пар выделялся наружу и, охлаждаясь, конденсировался. И сейчас при извержении вулканов каждый год выделяется около 1,3 . 10 8 тонн воды.
2. Космическое происхождение: с ядрами комет и метеорным веществом вода может приноситься на Землю.
3. Атмосферное происхождение («солнечный дождь»): атомы водорода, приносимые солнечным ветром, вступают в реакцию с атомами кислорода в верхних слоях атмосферы, в результате чего образуется вода.
4. При разложении органического вещества может выделяться вода.
5. Антропогенное происхождение: вода может образовываться при горении, окислении и т.п.
Свойства воды
Впервые воду описал в IV в. до н.э. древнегреческий ученый Аристотель. До XVIII в. существовало представление о воде как об индивидуальном химическом элементе. В 1781 г. английский химик Г.Кавендиш синтезировал воду путем соединения водорода с кислородом (пропускал электрический разряд через смесь водорода и кислорода). В 1783 г. французский химик А.Лавуазье повторил опыт Кавендиша и сделал вывод о том, что вода – это сложное соединение, состоящее из кислорода и водорода.
Формула химически чистой воды: Н 2 О (окись водорода). Молекула воды представляет собой равнобедренный треугольник с отрицательно заряженным атомом «О» в вершине и двумя положительно заряженными атомами «Н» в основании.
Кроме обычной воды (Н 2 О), встречается в очень малых количествах тяжелая (Д 2 О) и сверхтяжелая (Т 2 О) вода. (Д – дейтерий, Т – тритий).
Обычная вода в условиях нормального атмосферного давления кипит при температуре +100 о С, замерзает при температуре 0 о С и имеет максимальную плотность при температуре +4 о С. При охлаждении воды ниже +4 о С плотность ее уменьшается, а объем увеличивается, и при замерзании происходит резкое увеличение объема. В отличие от всех веществ в природе вода при переходе из жидкого состояния в твердое приобретает меньшую плотность, поэтому лед легче воды. Эта аномалия воды играет важную роль в природе. Лед держится на поверхности водоемов. Будь лед тяжелее воды, образование его начиналось бы со дна, и водоемы были бы многолетнемерзлыми (за лето не все успевали бы оттаять), а жизнь могла бы погибнуть.
Вода – сильнейший растворитель в природе. Химически чистой воды в природе нет. Даже в самой чистой воде – дождевой – содержатся соли. Различают воду пресную (до 1 о / оо солей), солоноватую (до 25 о / оо) и соленую (больше 25 о / оо). От солености воды зависит температура ее замерзания, поэтому океаническая вода замерзает при температуре ниже 0 о С. Минерализация воды до некоторого предела является благоприятным условием существования жизни. Чистая вода в силу своей огромной растворяющей способности была вредной для живых тканей.
Вода обладает аномально высокой теплоемкостью. Ее теплоемкость в 2 раза больше, чем теплоемкость дерева, в 5 раз – песка и в 3000 раз – воздуха, следовательно, можно сказать, что океан – это аккумулятор тепла. Таким образом, водоемы смягчают климат.
Вода имеет небольшую теплопроводность, из чего следует, что лед предохраняет воду от охлаждения.
Из всех жидкостей (кроме ртути) вода имеет самое большое поверхностное натяжение. Отсюда способность воды подниматься по капиллярам почвы и в растениях.
Вода пребывает одновременно в газообразном, жидком и твердом состоянии на планете. На Земле нет места, где бы не было воды в той или иной форме. Температура, при которой жидкая вода, пар и лед находятся в равновесии, равна +0,01 о С. При переходе воды из одного состояния в другое происходит либо выделение тепла (при конденсации, замерзании), либо поглощение его (при испарении, таянии).
Вода способна к самоочищению, но до известного предела. Испаряется только чистая вода, все примеси остаются на месте. Загрязнение воды промышленными отходами нередко переходит предел самоочищения.
Свойства воды сильно изменяются под влиянием давления и температуры. При давлении в 1 атм. (760 мм) вода замерзает при температуре 0 о С, а в 600 атм. – при температуре –5 о С. При сверхвысоком давлении (больше 20000 атм.) вода переходит в твердое состояние при температуре +76 о С (горячий лед). Такой лед может быть в недрах Земли. При очень низких температурах (меньше –170 о С) и небольшом давлении образуется сверхплотный лед (как твердый камень), такой лед может быть в ядрах комет.
Под действием ультрафиолетовых лучей вода распадается на водород и кислород.
Объем воды на Земле
Мировой океан 95%
Подземные воды 3%
Ледники 1,6%
Озера 0,15%
Реки 0,0001%
Почвенная влага 0,005%
Атмосферная влага 0,001%
На долю пресной воды приходится только около 2,5%, из которых большая часть – это вода в ледниках и глубинных слоях земной коры.
Классе, наверное, в пятом я увлекся географией. Тогда ребята постарше, которые уже не первый год изучают географию что-то обсуждали про гидросферу. Мне стало интересно, о чем они говорят и я так понял, что они имели ввиду что-то, связанное с водой. Потом я поискал в энциклопедиях (Интернет был, но не везде) и нашел много информации про гидросферу.
Гидросфера
Гидросфера - водная оболочка земли . Это вся вода, которая есть на нашей планете. Учитываются абсолютно все воды, то есть, и пресная вода из рек, и непригодная для питья вода морей, океанов, болот, и даже та вода, которая находится в атмосфере или является многотонным айсбергом, все это - части гидросферы.
Вода океанов - 96,4 процентов, вода ледников - 1,86 процента, подземные водоемы - 1,68 процентов, поверхностные воды, которые не могут течь (озера, водохранилища и т.д.) - 0,02 процента, вода в самой земле (в почве) - 0,01 процент, пар (в том числе и облака) - тысячная доля процента, вода рек - 0.0001 процентов.
Более подробно о составе гидросферы
Все воды, входящие в гидросферу делятся на:
- Мировой океан (воды всех открытых морей и океанов).
- Континентальные воды (реки и озера, некоторые виды морей).
- Поверхностные воды (вода, текущая или собирающаяся на поверхности земли).
- Подземные воды (заключенная в недрах земли вода).
Проблемы гидросферы
В первую очередь стоит отметить, что всего один процент воды - пресная вода. То есть, использует человечество просто ничтожную часть всех водных ресурсов. Опреснение воды - важная задача для ученого сообщества, ведь в агрегатах, сельском хозяйстве и просто в быту невозможно использовать соленую воду.
Еще одна проблема - загрязнение вод. Еще с древних веков люди сливают отходы в ближайшие водоемы. Тракты средневековых городов всегда выводили нечистоты прямиком в ближайшую реку. Сейчас заводы и фабрики сливают химические (и не всегда безопасные) отходы в реки, и некоторые и в океан. Мусор тоже выбрасывается в океан. Яркий пример - мусорное пятно возле острова Ява, которое покрывает десятки метров и состоит из пластика.
Полезно1 Не очень
Комментарии0
Я по знаку Зодиака - Рыба. Просто обожаю плавать, много лет занимаюсь плаванием и могу сказать, что вода - это моя вторая стихия! Ежедневно пользуюсь этим богатейшим ресурсом в быту. Глобально задумываться о роли воды на Земле я начал во время взросления. Тогда, собственно, я и узнал о значении гидросферы.
Подробности о гидросфере
Если посмотреть на нашу планету из космоса, можно подумать, что произошла ошибка с названием Земли, так как 71 % поверхности планеты - это вода. Но ошибки нет. Масса воды, а правильней сказать - гидросферы, на планете всего лишь 1/4000 от массы всей планеты. Если говорить простым языком, гидросфера - это жидкая (водная) составляющая Земли.
Гидросфера включает в себя:
- океаны;
- моря;
- пруды;
- реки;
- ручьи.
Но эта водная оболочка Земли также существует в виде пара или льда. Например, водяной пар может быть в виде облаков и тумана. В свою очередь замёрзшая часть гидросферы состоит из ледников, ледяных шапок и айсбергов.
Циклы в гидросфере
Водный цикл описывает, как вода испаряется с поверхности земли, поднимается в атмосферу, охлаждается и конденсируется в дождь или снег в облаках и возвращается на землю в виде осадков. Вода, падающая на землю, собирается в реках и озерах, почве и пористых слоях горной породы, и большая часть ее течет обратно в океаны, откуда она снова испарится. Цикличность круговорота воды в и из атмосферы является важным аспектом погодных условий на Земле.
Особенность круговорота воды в природе:
- главным двигателем круговорота является Солнце;
- основной потребитель солнечной энергии и поставщик водяного пара в атмосферу - мировой океан;
- в жидком состоянии вода, испаряясь, поднимается в атмосферу;
- в атмосфере происходит конденсация пара, превращаясь в облака;
- в виде осадков вода вновь возвращается на землю - цикл закончен
Всякого рода промышленность негативно влияет на циклы гидросферы, тем самым нарушая природный баланс. По новостям мы регулярно слышим, с какой скоростью разрастаются всевозможные природные катаклизмы - наводнения, таяние ледников и т.д.
Полезно0 Не очень
Комментарии0
Мне кажется, из всех геосфер больше всего на слуху атмосфера. Атмосфера праздника, загрязнение атмосферы - вот такие словосочетания я слышала с самого раннего детства. А вот о понятии гидросфера я узнала уже в школе.
Название узнала, знакомство состоялось, но было очень странным, ведь вдруг оказалось, что я и гидросфера давно друг друга "знаем"!
Сейчас объясню поподробней.
Гидросфера - что это
Гидросфера - это одна из геосфер (оболочек) Земли.
К объектам гидросферы относится вода в любых формах и количествах, например:
- океаны;
- моря;
- реки;
- озера;
- любые мелкие водоемы;
- подземные воды;
- водяной пар.
Снежный покров и ледники также состоят из воды, но их часто выделяют в криосферу.
Гидросфера находится в постоянном контакте с другими геосферами:
- педосферой (почва);
- атмосферой (воздух);
- биосферой (живые организмы).
Водные пространства влияют на формирование климата и рельефа , вода питает растения и животных, а водоемы служат домом для множества видов флоры и фауны.
Без гидросферы была бы невозможна жизнь на Земле.
Необычные обитатели гидросферы
Когда-то в воде зародилась жизнь. И сейчас вода все еще бурлит ею. Даже в небольших лужицах можно найти целые мини-сообщества живых организмов.
А уж о глубинах океана , которые до сих пор очень мало исследованы, можно говорить бесконечно. Вовнутриматериковых водоемах обитают как самые распространенные виды, так и редкие краснокнижные, а то и вовсе эндемичные.
Для меня особый интерес представляют пресноводные тюлени , к которым относятся:
- байкальская нерпа;
- ладожская кольчатая нерпа;
- сайменская кольчатая нерпа.
Последняя обитает в Финляндии. Все эти тюлени являются эндемиками своих озер. Кроме этих водоемов они больше нигде не встречаются.
Пресноводные тюлени прекрасно иллюстрируют изменчивость гидросферы и литосферы (земной коры). Участки суши постоянно то поднимаются, то опускаются над уровнем воды, водные пространства то отделяются, то соединяются друг с другом.
И когда-то у предков этих тюленей были выходы к морям и океанам. Сейчас же их ареал ареал ограничен озерами, в которых они сохранились даже после разрыва связи с "большой водой".
Полезно0 Не очень
Комментарии0
Еще в школе нас учили, что жизнь на Земле зародилась около трех с половиной миллиардов лет назад. Все мои попытки доподлинно узнать из книг, как же конкретно это произошло, не увенчались успехом. Уже позднее я выяснил, что точного ответа не существует до сих пор. Однако, подавляющее большинство ученых полагает, что, в том или ином виде, первые образования , которые можно отнести к организмам , сформировались в гидросфере .
Что такое гидросфера
Название гидросфера происходит от двух греческих слов, означающих воду и шар. Собственно, гидросфера и есть водная оболочка Земли . Гидросфера является частью биосферы , у которой выделят следующие слои:
- аэробиосферу , включающую влагу, необходимую для жизни микроорганизмов в атмосфере;
- геобиосферу , где средой для жизни служат земля с подземной влагой;
- гидробиосферу , не включая воды, находящиеся под землей.
Масса гидросферы примерно в 275 раз больше массы атмосферы Земли и примерно в сорок тысяч раз меньше массы самой Земли.
Гидросфера – среда для зарождения жизни
Океанические воды составляют основу гидросферы Земли, более 96% от общего объема. Океаны занимают, в целом, более 70% процентов от общей поверхности Земли. Эта часть гидросферы постоянно взаимодействует с земной корой и атмосферой. Соленость океана, усредненно, составляет примерно 35 промилле , что соответствует содержанию 35 грамм соли в одном килограмме воды. Традиционно считается, что именно в океане зародилась жизнь на Земле, и лишь в начале палеозоя жизнь вышла на сушу. За предыдущие десятилетие ряд ученых стали склоняться к мнению, что жизнь зародилась в акватории подводных вулканов или гейзеров , в среде с горячей минеральной водой. Эти предположения удалось подтвердить рядом экспериментов.
Уже в последнее время мне стали любопытны теории и о том, что жизнь на Землю попала из космоса благодаря метеоритам , а также космической пыли . У этих гипотез появляется все больше сторонников среди ученых. Но и в этом случае гидросфере отводится решающая роль в процессе эволюции жизни на Земле.
Полезно0 Не очень
Комментарии0
Когда я сдавал экзамен по географии , мне попался билет именно с таким вопросом. Поскольку заслуженно получил «пятерку», попробую дополнить ответы, указав интересные факты .
Что означает термин «гидросфера»
Наука дает такое определение: водная оболочка планеты, расположенная между литосферой и атмосферой . Бо́льшая масса воды, около 91%, рассредоточена между океанами, морями, озерами и реками. Далее идут грунтовые воды , а уже потом снег и лед на полюсах и в горных районах. Всего же, по подсчетам, на нашей планете около 1,5 миллиарда км2 воды . Это, как и кислород, один из ключевых элементов для существования жизни. Действительно, роль воды сложно переоценить: тело человека содержит около 80% этой жидкости, она оказывает влияние на формирование рельефа и круговорот химических элементов .
Объемы вод гидросферы
Приведу некоторые цифры, указывающие распределение общего объема . Итак:
- воды морей и океанов - 90%;
- наземные водоемы -1%;
- снег и лед - 2%;
- подземные воды - 7%.
Самая полноводная река планеты - Амазонка . Некоторые источники утверждают, что на ее долю выпадает пятая часть всех пресноводных вод стекающих в океан. Во многом это зависит от климата, который способствует такому наполнению.
Самое большое озеро . Каждый, кто слышит это слово, представляет тихий водоем в окружении растительности. Однако существуют и такие озера, где штормовые волны совсем не редкость, а своими размерами они превосходят моря. Как это ни странно, но самое большое озеро - Каспийское море . По сути, это действительно озеро, ведь фактически отсутствует сток , а морем его называют из-за большого размера. Его площадь и объем нередко изменяются в зависимости от уровня воды. Средняя глубина около 215 метров , а объем составляет приблизительно 70000 м3.
Самый большой океан - Тихий - самый крупный и глубоководный водоем на планете. Его площадь составляет 179 млн. км2, что намного превышает площадь всех материков , и в два раза больше Атлантического. На его долю выпадает более половины всех водных ресурсов и половина Мирового океана.
Самое большое море - Филиппинское . Это также самое глубокое из всех морей, со средней глубиной чуть более 4000 метров. В его пределах находится самая глубокая точка на планете - Марианский желоб , где зафиксирована глубина 11 километров.
Самый крупный ледник - ледник Ламберта . Его ширина более 60 километров, а длина около 750 километров. Самое интересное то, что ледник содержит около 14% всей пресной воды мира .
Полезно0 Не очень
Комментарии0
В конце первого семестра второго курса нам предстояло сдавать зачет по гидрологии, профессор решил поставить зачет автоматом, но только тем, кто ходил на лекции. А, как известно, не всем студентам свойственна высокая посещаемость. Если Николай Петрович, открыв зачетку, видел знакомое лицо, то без вопросов ставил в нее отметку о сдаче. Тех, кого он не помнил, профессор что-нибудь спрашивал. Когда речь дошла до Тани, препод внимательно на нее посмотрел и спросил: «Что такое гидросфера? » Она четко ответила, что э то часть геосферы, представляющая из себя водную оболочку нашей планеты . «А как Вам гидрология в целом», - спросил профессор. На что Таня сказала: «Всю ночь читала, так понравилась!»:)))
Что такое гидросфера
Итак, гидросфера - это совокупность всей воды на земном шаре, находящейся в любом агрегатном состоянии. Она включает в себя: моря и океаны, озера и реки, родники и воды подземные, льды и снега,пары воды в атмосфере и воду живых организмов. Роль этой земной оболочки переоценить сложно, это:
- поддержание постоянства климата (Н2О аккумулирует тепло, кроме того климат напрямую зависит от осадков);
- обеспечение планеты кислородом (почти половину всего О ₂ вырабатывает фитопланктон, населяющий водные объекты);
- без воды невозможно зарождение и существование всего живого на Земле.
Круговороты
Насколько я помню из курса гидрологии, одной из основных характеристик водной земной сферы является ее единство , а обеспечивают это малые (материковый и океанический) и большой круговороты Н2О. При непосредственном участии солнечных лучей происходит испарение воды, конденсация ее в атмосфере и выпадение обратно в виде разнообразных осадочных явлений. Когда вода испаряется с твердой поверхности и выпадает осадками на нее же, можно говорить о малом круговороте, с океанической поверхности - нетрудно догадаться, речь идет об океаническом круговороте. А вот в большом водном обороте принимают участие и суша, и океан . Массы испарившейся воды (в состоянии пара) перемещаются ветрами с океана на материки, поливая дождями и засыпая снегами землю, влага, преодолевая толщи грунта попадает в грунтовые воды, а затем, со стоком снова оказывается в океане. Большой или мировой водный круговорот служит механизмом очищения и обновления всех частей гидросферы .
Вода, а значит и гидросфера - это основа жизни . И в наших силах хотя бы попытаться сохранить ее для себя и будущих поколений.
Полезно0 Не очень
Комментарии0
