§ 1. Koncept hidrosfere

Hidrosfera- vodena školjka Zemlje. Uključuje svu hemijski nevezanu vodu, bez obzira na njeno agregatno stanje. Hidrosfera se sastoji od Svjetskog okeana i kopnenih voda. Ukupna zapremina hidrosfere je oko 1400 miliona km 3, sa glavnom masom vode - 96,5% - u vodama Svjetskog okeana, slane, nepitke. Kontinentalne vode čine samo 3,5%, od čega se više od 1,7% nalazi u obliku leda, a samo 1,71% u tečnom stanju (rijeke, jezera, podzemne vode). Preostali volumen Zemljine vodene ljuske, odnosno hidrosfere, je u vezanom stanju u zemljinoj kori, u živim organizmima i u atmosferi (približno 0,29%).

Voda je dobar rastvarač, moćno sredstvo. Pomiče ogromne mase tvari. Voda je kolijevka života, bez nje je nemoguće postojanje i razvoj biljaka, životinja i čovjeka, njegova ekonomska djelatnost. Hidrosfera - baterija solarna toplota na Zemlji, ogromna ostava mineralnih i ljudskih resursa hrane.

Hidrosfera je jedna. Njegovo jedinstvo leži u zajedničkom poreklu svih prirodnih voda iz Zemljinog omotača, u jedinstvu njihovog razvoja, u prostornom kontinuitetu, u međusobnoj povezanosti svih prirodnih voda u sistemu Svjetskog ciklusa vode (sl. V.1).

Svjetski ciklus vode- ovo je proces kontinuiranog kretanja vode pod uticajem sunčeve energije i gravitacije, koji pokriva hidrosferu, atmosferu, litosferu i žive organizme. Sa površine zemlje, pod uticajem sunčeve toplote, voda isparava, a najveći deo (oko 86%) isparava sa površine okeana. Kada uđe u atmosferu, vodena para se kondenzuje pri hlađenju, a pod uticajem gravitacije voda se vraća u zemljine površine u obliku padavina. Značajna količina padavina pada nazad u okean. Vodeni ciklus, u kojem učestvuju samo okean i atmosfera, naziva se mala, ili oceanic, ciklus vode. AT globalno, ili veliki Kopno je uključeno u ciklus vode: isparavanje vode sa površine okeana i kopna, prenošenje vodene pare iz okeana na kopno, kondenzacija pare, formiranje oblaka i padavina na površini okeana. i zemljište. Slijede površinsko i podzemno otjecanje kopnenih voda u okean (slika V.1). Tako se naziva kruženje vode, u kojem pored okeana i atmosfere učestvuje i kopno svijet ciklus vode.

Rice. V.1. Svjetski ciklus vode

U procesu svjetskog ciklusa vode dolazi do njenog postepenog obnavljanja u svim dijelovima hidrosfere. Dakle, podzemne vode se ažuriraju stotinama hiljada i milionima godina; polarni glečeri za 8-15 hiljada godina; vode Svjetskog okeana - za 2,5-3 hiljade godina; zatvorena jezera bez drenaže - 200-300 godina, tekuća - nekoliko godina; rijeke - 12-14 dana; atmosferska vodena para - 8 dana; vode u organizmu - za nekoliko sati. Globalni ciklus vode povezuje sve vanjske ljuske Zemlje i organizme.

U isto vrijeme, kopno je dio vodene ljuske Zemlje. To uključuje underground voda, rijeke, jezera, glečeri i močvare. Kopnene vode sadrže samo 3,5% ukupnih svjetskih rezervi vode. Od toga je samo 2,5%. insipid vode.

§ 2. Moderne ideje o svjetskom ciklusu vode

Uočena promjena nivoa Svjetskog okeana od strane mnogih istraživača objašnjava se klimatskim promjenama. Vjeruje se da je trenutni porast nivoa posljedica preraspodjele vode iz kontinentalnih blokova u ocean zbog riječnog oticanja, isparavanja i deglacijacije. U shemama opće cirkulacije, pretpostavlja se da je volumen vode isparene preko okeana jednak volumenu vode primljene sa kontinenata u obliku riječnog oticanja, padavina i topljenja glečera:

gdje je E isparavanje, P je padavina, R je regionalno, podzemno i druge vrste oticanja koje kontroliraju padavine. Međutim, ova shema je ispravna samo u prvoj aproksimaciji i provodi se pod uvjetom da je ukupna masa vode na površini Zemlje konstantna, a kapacitet oceanskih i morskih bazena nepromijenjen. Ako planetu posmatramo kao otvoreni termodinamički sistem, onda je potrebno uzeti u obzir endogene unose vode i njene gubitke tokom fotolize. Drugim riječima, još najmanje četiri stavke moraju biti prisutne u ravnoteži globalnog ciklusa vode na površini Zemlje:

Bez uzimanja u obzir ovih faktora, prava slika promjene nivoa Svjetskog okeana će se prikazati pogrešno, posebno u paleogeografskom aspektu i u prognozi za budućnost.

Dugo vremena u naukama o Zemlji postoje ideje o velikoj drevnosti savremenog volumena hidrosfere i njegovim izuzetno sporim promjenama u sadašnjosti i budućnosti. Pretpostavlja se da je voda na Zemlji nastala kondenzacijom neposredno nakon nakupljanja protoplanetarne materije ili se akumulirala u procesu otplinjavanja i vulkanizma. Iz ovoga se zaključuje o drevnosti Svjetskog okeana, modernoj veličini i dubini koju je stekao još u pretkambriju (prije 600-1000 miliona godina). Teorija evolucije izgrađena je na takvim temeljima zemljine kore a lice Zemlje u cjelini izgleda "bezvodno", budući da je hidrosfera ili prvobitno data planeti, ili ju je stekla otprilike sredinom pretkambrija.

Kao rezultat dugotrajnih studija dubokomorskih materijala za bušenje američkog broda “Glomar Challenger” (1968-1989) na nejednako starim plitkovodnim formacijama pronađenim u dijelu sedimenata i bazalta dna Atlantika, Indijski i Pacifik (DSDP, 1969-1989), prvi put je napravljen teorijska pozadina kvantitativno određivanje prosječne brzine i mase godišnjih dotoka endogene vode na površinu Zemlje u modernom periodu i posljednjih 160 miliona godina. Pronađena je granica njihovog brzog (za više od reda veličine) porasta i dobijena je pravilnost koja opisuje ovaj fenomen.

V(t) = a exp (-t/c) + v (mm/1000 godina),

gdje je a = 580 mm/1000 godina; c = 25 mm/1000 godina; c = 14,65 miliona godina; t - vrijeme u milionima godina (slika V.2).

Budući da je brzina endogenih dotoka slobodne vode u dobijenom empirijskom grafu V(t) i njena aproksimacija određena u mm/1000 godina, to nam omogućava da kvantifikujemo Prosječna masa godišnje vađene tokom dehidracije slobodne vode na površini Zemlje tokom poslednjih 160 miliona godina i istorijskog perioda holocena.

Instrumentalna osmatranja na vodomjernim postajama od 1880. do 1980. godine utvrdila su da se nivo mora podiže prosječnom brzinom od 1,5 mm/godišnje. Ovaj porast nije posljedica zagrijavanja klime, kako se uobičajeno vjeruje, već se sastoji od sljedećih stavki: 0,7 mm/godišnje zbog otapanja 250 km 3 ledene police Antarktika i Grenlanda; 0,02 mm/god. zbog akumulacije 7 km3 padavina. Preostali dio (0,78 mm/god) su uglavnom endogeni dotoci vode sa vulkanskim produktima, duž dubokih rasjeda, solfatara, fumarola i kondukcijom. A to je donja granica zabilježenog odliva endogene vode, budući da se porast nivoa javlja na pozadini kontinuiranog produbljivanja dna Svjetskog okeana u zonama riftnih grebena, kontinentalne ivice pacifik, duž otočnih lučnih rovova i mediteranskog područja obilježenog pliocensko-kvartarnom seizmičnošću i vulkanizmom. Također treba uzeti u obzir da se gotovo 20% vode uklonjene iz crijeva koristi za vlaženje morskih sedimenata. Tako je dobijena vrijednost 0,78 mm/god - s sa dobrim razlogom može se zaokružiti na 1,0 mm/godišnje. Ova vrijednost, određena na način neovisno o podacima bušenja, ipak se dobro uklapa u opći tok V(t) dijagrama (slika V.2). Ovo služi kao dodatna potvrda općeg trenda eksponencijalnog povećanja brzine i mase endogenog oticanja vode od kraja krede.

Rice. V.2. Grafikon koji karakteriše brzinu potonuća Zemljinih okeanskih segmenata ( desni deo) i priliv endogene vode u posljednjih 160 miliona godina iu budućnosti, izračunat prema savremenoj hipsometriji nejednako starih plitkovodnih sedimenata Glomar Challengera: 1 - iz bunara Pacifika, 2 - Atlantika, 3 - Indijski okeani; 4 - voda, 5 - dubokovodni sedimenti, 6 - plitki sedimenti, 7 - bazalti.

Lijevi dio grafikona karakterizira stopu dotoka vode u budućnosti, sjenčanje pokazuje intervale povjerenja izračunate sa vjerovatnoćom od 0,95%

Dakle, do reda veličine, godišnji dotok slobodne vode na površinu Zemlje u istorijskom periodu holocena iznosio je 3,6 × 10 17 g.

Prosječna stopa dotoka vode u posljednjih 160 miliona godina, određena iz V(t) dijagrama i po formuli:

V(t) = , (n = 1, 2 ... 149)

iznosi 0,01 cm/god., što po masi, uz prosječnu površinu jursko-krednih kenozojskih morskih basena blizu modernih, daje približno 3,6 × 10 16 g/god., tj. red veličine manje nego u holocenu. Shodno tome, tokom perioda spontane dehidracije i okeanizacije Zemlje (60 miliona godina), voda je prebačena na površinu:

3,6 10 16 g/god? 60 10 6 godina = 2,2 10 24

To je 0,5 × 10 24 g više od mase savremene hidrosfere, koja iznosi 1,64 × 10 24 g. Postavlja se pitanje: gdje je nestala ova ogromna masa vode? Da bismo odgovorili na njega, treba da se prisetimo da je tokom 60 miliona godina okeanizacije na dnu okeana formiran sloj sedimenata prosečne debljine 500 m. Pošto je njihova vlažnost, prema podacima bušenja, u proseku 30% , ili (u smislu nivoa) 3 10 4 cm, tada je moguće procijeniti masu vode zatrpane u debljini morskih sedimenata:

300 10 16 cm 2? 3 10 4 cm? 1,03 g / cm 3 "0,1 10 24 g.

Dobijena vrijednost je približno 20% vrijednosti viška - 0,52 × 10 24 g, tj. godišnje 1,7 × 10 15 g, odnosno 5% prosječnog godišnjeg dotoka slobodne vode u periodu okeanizacije (3,6 × 10 16 g) odlazi na vlaženje donjih sedimenata. Shodno tome, ostatak vode od 0,42 · 10 24 g, koji nema u savremenoj zapremini hidrosfere, izgubljen je fotolizom. Odavde je moguće odrediti masu godišnjih gubitaka vode tokom disocijacije njenog molekula u gornjim slojevima atmosfere pod dejstvom tvrdog korpuskularnog sunčevog zračenja:

0,42 10 24 g / 60 10 6 godina = 7 10 15 g,

one. gubici zbog fotolize iznose oko 2,5% sadašnjih slobodnih dotoka vode (3,6 10 17 g).

Određivanje reda veličine ovih prethodno nepoznatih naučna literaturaČlanak o ravnoteži slobodne vode je od fundamentalnog značaja za procjenu opšteg smjera evolucije Zemljine hidrosfere, odnosa kopnenih i morskih površina, a s njima i klime i prirodno okruženje u geološkoj vremenskoj skali i istorijskoj perspektivi.

U modernim shemama vodnog bilansa na Zemlji, mnogi istraživači smatraju da je količina vode koja je isparila preko oceana i mora jednaka količini vode koja se vratila u Svjetski okean sa padavinama, riječnim i površinskim otjecanjem i topljenjem glečera. Međutim, treba priznati da je ova shema kruženja vode ispravna samo u prvoj aproksimaciji i da se ostvaruje pod uslovom stalne ukupne mase vode na površini Zemlje i konstantnog kapaciteta depresija Svjetskog okeana. Drugim riječima, ova šema odgovara zatvorenom termodinamičkom sistemu sa zatvorenim ciklusom. Ali takav sistem, kao što znate, ne proizvodi rad, jer je u stabilnoj ravnoteži. Njena entropija je maksimalna, što se, kako smo gore pokazali, ne opaža u uslovima stvarne Zemlje, jer dolazi do dotoka intraplanetarne vode i rasipanje njenog dela u svemir. Na osnovu pravilnosti V(t) koju smo pronašli, ove stavke ravnoteže su sada takođe definisane u postojećim šemama kruženja vode na Zemlji.

Objasnimo tačku „dotok kosmogene vode“. Masa kosmičke materije koja godišnje pada na Zemlju procjenjuje se na 10 12 g. Što se tiče vode (5% - na osnovu podataka o meteoritima), to je 5 10 10 g/godišnje, tj. oko 0,00001% godišnjeg endogenog unosa. Budući da je sadržaj kosmogene materije u dijelovima Zemljine kore poznat i ne prelazi današnje inpute, iz ovoga se može zaključiti da je Zemljina hidrosfera isključivo intraplanetarnog porijekla – ona je najvažniji proizvod evolucije pramaterije. .

Dobijeni planetarni članci bilansa slobodne vode su od fundamentalnog značaja za rekonstrukciju slike evolucije lica Zemlje na geološkoj vremenskoj skali. Male godišnje mase endogene i disipirajuće vode, kao trajni faktor, suštinski određuju dinamiku evolucije Zemljine površine.

S obzirom na prirodu procesa dehidracije i okeanizacije koji je uspostavljen više od 60 miliona godina, bilo bi nerazumno očekivati ​​njegov nagli pad, kao i još veći porast u narednim stotinama i hiljadama godina - vremenska skala koja je zanemarljiva. u poređenju sa utvrđenim ukupnim trajanjem ovog procesa. To omogućava predviđanje budućih promjena nivoa okeana, a time i klime i prirodni uslovi. Bez uzimanja u obzir deglacijacije polarnih glečera, za 10 hiljada godina nivo okeana će porasti za 8 m, a za 100 hiljada godina - za 80 m.

Dakle, nova jednačina vodnog bilansa bi trebala izgledati ovako:

P + R + T - E - F = N (N>0),

gdje je T - endogeni unos vode, F - gubici uslijed fotolize. Međutim, u toku transgresije, koja se ni na koji način ne može nadoknaditi povećanjem kapaciteta okeanskih basena (u tako kratkom geološkom vremenskom intervalu), opšte zagrevanje Zemljine klime je neizbežno. Shodno tome, polarni glečeri će nastaviti da se smanjuju, a endogena transgresija, kao i danas, biće intenzivirana eustatičkom - za 63-65 m u prvih 10 hiljada godina. Imajte na umu da ova procjena ne uzima u obzir stope slijeganja obale uočene na 13% kontinentalne margine.

Iz navedenog je jasno da je moderna ravnoteža kopna i mora kratak trenutak geološka istorija Zemlja. Nastavlja se mijenjati, a opći smjer ove varijabilnosti je određen - okean, produbljujući, nastavlja širiti svoje granice na račun kopna.

Dakle, u svim rekonstrukcijama sistema kontinent-okean od sada je potrebno voditi računa o permanentnom faktoru endogenog dotoka vode, koji je u kenozojskoj eri oceanizacije u prosjeku iznosio 3,6 × 10 16 g/god, odnosno 0,1 mm/ godine po nivou, au kvartarnom periodu dostigla vrhunac - 3,6 · 10 17 g/god, odnosno 1 mm/god po nivou. Moderna ravnoteža vode na površini Zemlje može se predstaviti u obliku dijagrama i jednačina prikazanih na Sl. V.3.

Ovaj faktor je na kraju odlučujući za evaluaciju klimatska promjena prošlost i budućnost, degradacija polarnih glečera, promjene u cjelokupnom prirodnom okruženju na površini naše planete.

Opća jednadžba bilansa

Kontinent: P 1 = E 1 + R P + R + T - E - F \u003d N, N> 0 Okean: P 2 = E 2 - R

R 1 + R 2 \u003d E 1 + E 2

(108 = 62+46) ? 10 3 km 3 (517 = 517) ? 10 3 km 3 (409 = 455 - 46)? 10 3 km 3

Rice. V.3. Dijagram vodnog bilansa Zemlje

Dakle, voda na Zemlji je isključivo intraplanetarnog porijekla, a njena masa - 1,64 · 10 24 g - akumulirana je postepeno u toku geološke evolucije protoplanetarne materije. Progresivno produbljivanje i povećanje površine Svjetskog okeana, utvrđeno podacima bušenja Glomar Challenger, kompenzirano je kontinuiranim dotokom endogene vode preko 0,78 mm/godišnje, što je zabilježeno u endogenoj komponenti porasta nivoa okeana. . Ovo se objašnjava relativnom stabilnošću kapaciteta okeanskih depresija u holocenu. Posljedično, možemo govoriti o relativno mirnom tektonskom režimu Zemlje u posljednjih 10 hiljada godina. Tokom epoha tektonske aktivnosti, kapacitet okeanskih depresija će se povećavati zbog slijeganja i produbljivanja dna, što će za posljedicu imati djelimično smanjenje ili obustavu porasta nivoa. Međutim, uzimajući u obzir opće smanjenje razmjera tektonske aktivnosti u području okeanskih segmenata u pleistocenu u odnosu na kenozoik (lokaliziran je grebenskom zonom grebena rifta, otočnim lučnim rovovima i pacifičkom periferijom) , treba očekivati ​​nastavak procesa podizanja nivoa okeana i okolnih mora u budućnosti. U narednih 10 hiljada godina, ako se održi sadašnja stopa deglacijacije, iznosit će oko 15 m, a ako glečeri Grenlanda i Antarktika budu potpuno degradirani, iznosit će 70 m. Vjerovatnoća za potonje je unaprijed određena širenje okeanskog područja i, kao posljedica toga, povećanje sadržaja vlage na površini Zemlje i općenito zagrijavanje klime.

Konkretno, u historiji Baltičkog mora utjecaj eustatičkih i endogenih faktora na podizanje nivoa počinje djelovati od litorinskog vremena, kada je uspostavljena veza između mora i oceana (prije 7200 godina). U kombinaciji sa tektonskim slijeganjem, koje je posebno uočljivo na južnom Baltiku, i karakteristikama čvrstoće vrhova sedimentnog pokrivača, progresivni porast nivoa mora u drugoj polovini holocena određuje stopu razaranja i abrazije obale. Sve radove na zaštiti obale na južnom Baltiku treba graditi uzimajući u obzir predviđeni porast nivoa mora, koji je, uzimajući u obzir tektonski faktor, oko 3,5 m na hiljadu godina.

§ 3. Podzemne vode

Podzemne vode- to su vode koje se nalaze u gornjem dijelu zemljine kore (do dubine od 12-16 km) u tečnost, solidan i parna države. Većina ih nastaje zbog curenja s površine kišnih, otopljenih i riječnih voda. Podzemne vode se stalno kreću i vertikalno i horizontalno. Njihova dubina, smjer i intenzitet kretanja zavise od vodopropusnosti stijena. To propusna stijene uključuju šljunak, pijesak, šljunak. To vodootporan(vodootporan), praktički nepropusn za vodu - gline, guste stijene bez pukotina, smrznuta tla. Sloj stijene koji sadrži vodu naziva se vodonosnik.

Prema uslovima nastanka, podzemne vode se dijele na tri vrste: tlo nalazi se u najgornjem sloju tla; tlo leži na prvom trajnom vodootpornom sloju sa površine; interstratalni nalazi između dva nepropusna sloja. Ground Vode se napajaju infiltriranim atmosferskim padavinama, vodama rijeka, jezera i akumulacija. Nivo podzemne vode varira sa godišnjim dobima i različit je u različitim zonama. Dakle, u tundri se praktički poklapa s površinom, u pustinjama se nalazi na dubini od 60-100 m. Rasprostranjeni su gotovo posvuda, nemaju pritisak, kreću se sporo (u krupnozrnom pijesku, na primjer, na brzinom od 1,5-2,0 m dnevno). Hemijski sastav podzemnih voda varira i zavisi od rastvorljivosti susednih stena. By hemijski sastav razlikovati svježe (do 1 g soli na 1 litar vode) i mineralizovan(do 50 g soli na 1 litar vode) podzemne vode. Prirodni izlazi podzemnih voda na površinu zemlje nazivaju se izvori(opruge, ključevi). Obično se formiraju na niskim mjestima gdje površinu zemlje presecaju vodonosnici. Izvori su hladno(sa temperaturom vode ne višom od 20°C, toplo(20 do 37°C) i vruće, ili termički (preko 37°C). Zovu se topli izvori koji povremeno šikljaju gejziri. Nalaze se u područjima novijeg ili modernog vulkanizma (Island, Kamčatka, Novi Zeland, Japan). Vode mineralnih izvora sadrže različite hemijske elemente i mogu biti ugljene, alkalne, hlorovodonične itd. Mnogi od njih imaju ljekovitu vrijednost.

Podzemne vode obnavljaju bunare, rijeke, jezera, močvare; rastvoriti razne supstance u stijenama i nositi ih; uzrokuju klizišta i zalijevanje vode. Oni daju biljkama vlagu i stanovništvo pije vodu. Izvori daju najviše čista voda. vodenu paru i vruća voda Gejziri se koriste za grijanje zgrada, staklenika i elektrana.

Rezerve podzemnih voda su veoma velike - 1,7%, ali se izuzetno sporo obnavljaju i o tome se mora voditi računa prilikom njihovog trošenja. Jednako važna je i zaštita podzemnih voda od zagađenja.

§ 4. Rijeke

Rijeka- ovo je prirodni vodeni tok koji teče na istom mjestu stalno ili povremeno tokom sušne sezone (rijeke koje presušuju). Mesto gde reka počinje se zove izvor. Izvori mogu biti jezera, močvare, izvori, glečeri. Mjesto gdje se rijeka uliva u more, jezero ili drugu rijeku naziva se usta. Reka koja se uliva u drugu reku naziva se pritoka.

Ušća rijeka mogu biti delte i estuari. Delta nastaju u plitkim područjima mora ili jezera kao rezultat akumulacije riječnih sedimenata, imaju trokutast oblik u planu. Ovdje se riječno korito grana u mnoge rukavce i kanale, koji su obično lepezasti. Estuari- jednokraka, levkasta ušća rijeka, koja se šire prema moru (ušća Temze, Sene, Konga, Ob). Obično, dio mora uz ušće ima velike dubine, a riječni sedimenti se uklanjaju morske struje. Plitke pustinjske rijeke ponekad završavaju slijepi usta, tj. ne stižu do rezervoara (Murghab, Tejent, Coopers Creek).

Nastaje glavna rijeka sa svim pritokama riječni sistem . Područje sa kojeg rijeka sakuplja površinske i podzemne vode naziva se bazen. Svaka rijeka ima svoj sliv. Najveći bazeni imaju rijeku Amazon (više od 7 miliona km 2), Kongo (oko 4 miliona km 2), u Rusiji - Ob (oko 3 miliona km 2) - vidi tabelu. V.1. Granica između riječnih slivova naziva se vododjelnica.

Tekuća voda rijeke tokom dugog vremena stvara dugačke i složene riječne doline. dolina rijeke- konkavni vijugavi oblik reljefa koji se proteže od izvora do ušća i ima nagib prema ušću. Sastoji se od kanala, poplavnog područja, terasa.

Tabela V.1
Glavne reke sveta

Ime	Dužina, km	Površina sliva, hiljada km 2
elba (laba)
Odra (Odra)
Amur (sa Argunom)
Jenisej (sa Biy-Khemom)
Neil (sa Kagerom)
Kongo (Zair)
Mississippi (sa Missourijem i Red Rockom)
St. Lawrence
Colorado
Kolumbija
Amazon (sa Marañonom)
	Australija
Murray (sa Darlingom)

kanal- udubljenje u riječnoj dolini, kroz koje vode rijeke neprestano teku. poplavna ravnica- dio riječne doline, koji je u poplavnom periodu ispunjen vodom. Iznad poplavnog područja obično se uzdižu padine doline, često u stepenastom obliku. Ovi koraci se nazivaju terase. Nastaju kao rezultat erodirajuće aktivnosti (erozije) rijeke. Rečni kanal u tlocrtu obično ima vijugav oblik i karakteriše ga izmjenjivanje dubljih dijelova ( proteže se) sa manjim ( pukotine). Zovu se meandri rijeke meandri, ili meandri, linije najveće dubine - fairway.

Sve date karakteristike rijeke su njene prirodno karakteristike. Pored njih - i ne manje važnih - je skup dizajnerskih karakteristika koje su usko povezane, a ponekad i isprepletene prirodnim.

Važne karakteristike rijeke su njen pad, nagib, protok, protok i otjecanje. Pad rijeka - višak njenog izvora iznad ušća (visinska razlika od dva boda). pristrasnost kanali - odnos pada i dužine rijeke. Na primjer, visina izvora Volge je 226 m, ušće
-28 m, dužina 3530 km. Tada će njegov nagib biti jednak: 226 - (-28) / 3530 = = 7,2 cm / km. Padovi i nagibi pojedinih dionica rijeke se također izračunavaju ako su poznata njihova visina i dužina. Pad i nagibi se u pravilu smanjuju od izvora do ušća, brzina protoka ovisi o njihovoj veličini, karakteriziraju energiju toka.

Svaka reka ima top, prosjek i dnu struje. Gornji tok se odlikuje značajnim nagibima i velikom aktivnošću ribanja, donji - najveća masa vode i sporije brzine.

Trenutna brzina Protok vode se mjeri u metrima u sekundi (m/s) i nije isti u različitim dijelovima. Konzistentno se povećava od dna i zidova kanala do srednjeg dijela toka. Brzina se mjeri na različite načine, na primjer, hidrološkim plovcima ili hidrometrijskim okretnim pločama.

Vodni režim rijeke karakteriše protok i otjecanje vode. Potrošnja je količina vode koja prođe kroz korito u jednoj sekundi, ili zapremina vode koja protiče kroz poprečni presjek toka u jedinici vremena. Trošak se obično izražava u terminima kubnih metara u sekundi (m 3 / s). On jednaka površini poprečni presjek protoka pomnožen sa prosječna brzina struje. Potrošnja vode u dužem vremenskom periodu - mjesecu, godišnjem dobu, godini - naziva se odvod. Količina vode koju rijeke nose u prosječnoj godini naziva se sadržaj vode.

Najizdašnija rijeka globus- Amazon. Njegova prosječna potrošnja je 20 hiljada m 3 /s, godišnji protok je oko 7 hiljada km 3. U donjem toku, širina Amazone na nekim mjestima doseže 80 km. Drugo mjesto po sadržaju vode zauzima rijeka Kongo (brzina protoka - 46 hiljada m 3 / s), zatim Gang, Jangce. U Rusiji su najizdašnije rijeke Jenisej (protok 19,8 hiljada m 3 /s) i Lena (17 hiljada m 3 /s). Najduža rijeka na svijetu je Nil (sa Kagerom) - 6671 km, u Rusiji - Amur (sa Argunom) - 4440 km.

Rijeke se, ovisno o reljefu, dijele u dvije velike grupe: ravničarske i planinske. Mnoge rijeke u gornjem toku su planinske, dok su one u srednjem i donjem toku ravničarske. Planina rijeke imaju značajne padove i nagibe (do 2,4 pa čak i do 10 m/km), brz tok (3-6 m/s), obično teku uskim dolinama. Dijelovi rijeka sa brzim tokom, ograničeni na mjesta gdje na površinu izbijaju stene koje je teško oprati, nazivaju se pragovi. Pad vode sa strme izbočine u korito rijeke naziva se vodopad. Najviši vodopad na Zemlji je Angel (1054 m) na rijeci Caroni (pritoka Orinoka, Južna Amerika); Viktorijini vodopadi na rijeci Zambezi (Afrika) imaju visinu od 120 m i širinu od 1800 m. običan rijeke karakteriziraju blagi nagibi i nagibi (10-110 cm/km), spori tok (0,3-0,5 m/s), obično teku širokim dolinama.

Značajan dio toka vode čine otopljene soli i čvrste materije. Sav čvrsti materijal koji reka nosi naziva se solidno otjecanje. Izražava se masom ili zapreminom materijala koji rijeka nosi u određenom vremenu (godišnja doba, godina). Ovo je izuzetno veliko djelo rijeka. Prosječan godišnji čvrsti oticaj, na primjer, iz Amu Darje je oko 100 miliona tona čvrstog materijala. Riječni sedimenti začepljuju sisteme za navodnjavanje, pune rezervoare i ometaju rad hidroturbina. Zapremina čvrstog oticanja zavisi od zamućenosti vode, koja se meri u gramima supstance sadržane u 1 m 3 vode. Na ravnicama je zamućenost riječnih voda najniža u šumskoj zoni (u tajgi - do 20 g / m 3), a najveća - u stepi (500 - 1000 g / m 3).

Najvažnija karakteristika rijeka je njihova hrana. Postoje četiri izvora napajanja: snježno, kišovito, glacijalni, underground. Uloga svakog od njih u različitim godišnjim dobima i na različitim mjestima nije ista. Većina rijeka ima mješovito hrana. Kiša je tipična za rijeke ekvatorijalnih, tropskih i monsunskih područja. Hranjenje snijegom je zabilježeno u blizini rijeka umjerenih geografskih širina sa hladnim, snježnim zimama. Reke koje se napajaju glečerima izviru iz visokih planina prekrivenih glečerima. Gotovo sve rijeke se u određenoj mjeri napajaju podzemnim vodama. Zahvaljujući njima, rijeke ne presušuju ljeti i ne presušuju pod ledom.

Režim rijeka u velikoj mjeri zavisi od ishrane. Mode rijeka je promjena količine vode po godišnjim dobima, fluktuacije nivoa, promjene temperature vode. U godišnjem vodnom režimu rijeka razlikuju se periodi sa tipično ponavljajućim nivoima, koji se nazivaju niska voda, visoka voda, poplava.

niske vode- najniži vodostaj u rijeci. U niskim vodama, protok i protok rijeka su neznatni, glavni izvor ishrane su podzemne vode. U umjerenim i visokim geografskim širinama postoje ljetne i zimske niske vode. Ljeto malo vode nastaje kao rezultat apsorpcije padavina od strane tla i snažnog isparavanja, zima malo vode - kao rezultat nedostatka površinske prehrane.

visoka voda- visok i dugotrajan porast vodostaja u rijeci, praćen plavljenjem plavnog područja. Javlja se svake godine u istoj sezoni. Tokom poplava, rijeke imaju najveći sadržaj vode, ovaj period čini najveći dio godišnjeg proticaja (do 60-80%). Poplave su uzrokovane proljetnim topljenjem snijega na ravnicama ili ljetnim otapanjem snijega i leda u planinama i u polarnim područjima. Često poplave uzrokuju duge i obilne kiše u toploj sezoni.

visoka voda- brz, ali kratkotrajan porast vodostaja u rijeci. Za razliku od poplava, poplave se dešavaju neredovno. Obično nastaje od kiše, ponekad od brzog topljenja snijega ili ispuštanja vode iz rezervoara. Niz rijeku, poplava se širi u talasu koji postepeno nestaje.

poplave- najveći porasti vode, poplavna područja koja se nalaze u riječnoj dolini i susjedna nizinska područja. Poplave nastaju kao rezultat obilnog dotoka vode u periodu topljenja snijega ili obilnih kiša, kao i zbog začepljenja kanala ledom u periodu leda. AT Kalinjingradska oblast(R. Pregolya) i Sankt Peterburga (R. Neva), povezuju se i sa vjetrom vode iz mora i rukavcima riječnog toka. Poplave su česte na rijekama Daleki istok(monsunske kiše), na Misisipiju, Ohaju, Dunavu, Gangu itd. Nanose veliku štetu.

Rijeke hladnih i umjerenih geografskih širina se smrzavaju i prekrivaju ledom tokom hladne sezone. Debljina ledenog pokrivača može doseći 2 m ili više. Međutim, neki dijelovi rijeka se ne smrzavaju, na primjer, u plitkom dijelu sa brzom strujom, ili kada rijeke izlaze iz dubokog jezera, ili na mjestu velikog broja izvora. Ova područja se nazivaju polynyas.

Otvaranje reke u proleće, pri čemu se uočava kretanje polomljenog leda nizvodno od reke, naziva se ice drift. Ledenje je često praćeno saobraćajnim gužvama i gužvama. Zagušenja- nakupljanje plutajućeg leda uzrokovano bilo kojim preprekama. Zazhory- Nakupljanje leda u vodi. I jedno i drugo uzrokuje nagli porast nivoa vode, au slučaju proboja i njeno brzo kretanje zajedno sa ledom.

§ 5. Upotreba rijeka. Kanali. rezervoari

Od površinske vode najveća vrijednost u životu i ekonomska aktivnost rijeke imaju čovjeka. Rijeke doprinose ekonomski razvoj države. Ljudi su od davnina stvarali svoja naselja uz obale rijeka, od pamtivijeka, a rijeke još uvijek služe kao komunikacioni putevi. Vode rijeka koriste se za snabdijevanje stanovništva pitkom i tehničkom vodom, za ribolov i higijenu ljudi, te u poslednjih godina sve aktivniji - za odmor i liječenje. Rijeke se široko koriste za navodnjavanje i navodnjavanje polja, sadrže ogromne zalihe jeftine energije i, zahvaljujući stvaranju elektrana, najvažniji su izvor električne energije. S punim pravom se može prisjetiti drevne izreke: "Voda je život!"

Iskustvo stalnog čovjekovog stanovanja na obalama rijeka sugeriralo je najkraći put od jedne rijeke do druge. To je, takoreći, povezalo različite rijeke i značajno proširilo mogućnosti njihovog korištenja za kupanje. U sušnim krajevima, vode rijeka se također aktivno koriste za navodnjavanje od davnina preusmjeravanjem dijela vode na polja (jarkove).

Kasnije, u interesu ljudske ekonomske aktivnosti, počele su se stvarati trajne i grandioznije hidraulične konstrukcije. Počeo da se gradi kanala namenjen za navodnjavanje, vodni transport, snabdevanje stanovništva pijaćom i tehničkom vodom. Karakumski kanal prenosi dio voda Amu Darje u Ašhabat, Saratovski kanal - vode Volge do transvolških stepa, a Sjevernokrimski kanal - do stepa Krima. Navigacijski kanali povezuju prirodne morske i riječne puteve. Oni pružaju najkraći plovni put između mora. Glavni brodski kanali u Rusiji: Volga-Don (spaja Volgu i Don), Belo more-Baltičko (Belo more i jezero Onega), Volgo-Baltički plovni put (Volga - Ribinsko jezero - jezero Onega), Volga - Moskva kanal. Sistem ovih kanala čini prolazni plovni put između Bijelog i Baltičkog mora na sjeverozapadu i Kaspijskog, Azovskog i Crnog mora na jugu.

Kanali redistribuiraju tok rijeka, naglo povećavaju protok vode, što može dovesti do negativne posljedice: povećanje protoka vode u Amu Darji smanjilo je protok njenih voda u Aralsko more. Kao rezultat toga, more presuši, salinitet mu je povećan, a obala se povukla za 20, na nekim mjestima i za 150 km.

Izgradnja kanala, brojnih hidroelektrana zahtijevala je vremensku preraspodjelu riječnog toka ovih rijeka, stvaranje rezervi vode za normalno funkcionisanje cijelog sistema. U tu svrhu počeli su stvarati umjetne rezervoari. Najveći rezervoari u našoj zemlji su: Bratsk na Angari, Kujbišev, Ribinsk, Volgograd na Volgi, Kijev, Kremenčug i Kahovskoe na Dnjepru, Votkinskoe i Kama na Kami, kao i Cimljanskoe, Vilejka i drugi. Akumulacije imaju sličnosti sa jezerom i rijekom: s prvim - u sporoj razmjeni vode, s drugim - u progresivnoj prirodi kretanja vode.

Koliko velike akumulacijske strukture narušavaju prirodnu ravnotežu područja: poplave plodnih zemljišta, močvare susjednih teritorija, krčenje šuma, genetski migracijski putevi riba su prekinuti u rijekama, vrijeme se često mijenja nepredvidivo.

§ 6. Jezera

Lake- ovo je zatvorena depresija kopna ispunjena vodom i koja nema direktnu vezu sa okeanom. Za razliku od rijeka, jezera su rezervoari spore izmjene vode. Ukupna površina jezera na Zemlji je oko 2,7 miliona km 2 ili oko 1,8% površine kopna. Jezera su sveprisutna, ali nejednaka. Na geografski položaj jezera veliki uticaj ima klima, koja određuje njihovu ishranu i isparavanje, kao i faktori koji doprinose formiranju jezerskih basena. U područjima sa vlažnom klimom ima mnogo jezera, punotočna su, svježa i uglavnom protočna. U područjima sa suhom klimom, ceteris paribus, ima manje jezera, često su plitka, češće bez drenažnih voda, pa stoga često slana. Dakle, distribucija jezera i njihove hidrohemijske karakteristike su određene geografskom zonalnošću.

Većina veliko jezero- Kaspijski (površina 368 hiljada km 2). Najveća su i jezera Superior, Huron i Michigan (Sjeverna Amerika), Viktorija (Afrika), Aral (Euroazija). Najdublji su Bajkal (Euroazija) - 1620 m i Tanganjika (Afrika) - 1470 m.

Jezera se obično klasifikuju prema četiri kriterijuma:

• porijeklo jezerskih basena;
• porijeklo vodene mase;
• vodni režim;
• salinitet (količina otopljenih tvari).

By porijeklo jezerskih basena jezera su podijeljena u pet grupa.

1. Tektonski jezerske kotline nastaju kao rezultat stvaranja pukotina, rasjeda i slijeganja zemljine kore. Odlikuju se velikom dubinom i strmim padinama (Bajkal, Veliko sjevernoameričko i afričko jezero, Winnipeg, Veliki rob, Mrtvo more, Čad, Air, Titicaca, Poopo, itd.).
2. Vulkanski, koji se formiraju u kraterima vulkana ili u depresijama polja lave (Kuril i Kronotskoe na Kamčatki, mnoga jezera Java i Novog Zelanda).
3. Glacial jezerski baseni nastaju u vezi sa oranjem glečera (erozija) i akumulacijom vode ispred glacijalnih reljefa, kada se glečer otopi i odloži transportovani materijal, formirajući brda, grebene, uzvisine i depresije. Ova jezera su obično uska i duga, orijentirana duž linija topljenja glečera (jezera u Finskoj, Kareliji, Alpima, Uralu, Kavkazu itd.).
4. Karst jezera čiji su slivovi nastali kao rezultat kvarova, slijeganja tla i erozije stijene(krečnjak, gips, dolomit). Otapanje ovih stijena vodom dovodi do stvaranja dubokih, ali beznačajnih jezerskih basena.
5. Zaprudnye(zabranjena, ili branjena) jezera nastaju kao rezultat začepljenja kanala (doline) rijeke blokovima stijena tokom odrona u planinama (Sevan, Tana, mnoga jezera Alpa, Himalaja i druge planinske zemlje). Od velikog planinskog kolapsa na Pamiru 1911. godine nastalo je Sarezsko jezero dubine 505 m.

Brojna jezera nastaju iz drugih razloga:

• firth jezera su uobičajena na obalama mora - to su priobalna područja mora, odvojena od njega obalnim račvama;
• mrtvica- jezera koja su nastala u starim koritima rijeka.

Porijeklo vodena masa jezera su dva tipa.

1. atmosferski. To su jezera koja nikada nisu bila dio okeana. Takva jezera preovlađuju na Zemlji.
2. relikvija, ili zaostala jezera koja su se pojavila na mjestu povlačenja mora (Kaspijsko, Aralsko, Ladoga, Onega, Ilmen, itd.). U nedavnoj prošlosti Kaspijsko more je bilo povezano sa Azovskim moreuzom, koji je postojao na mestu sadašnje doline reke Manč.

By vodni režim Također razlikuju dvije vrste jezera - otpadna i zatvorena.

1. kanalizacija jezera su jezera u koja se ulivaju i izlivaju rijeke (jezera imaju odvod). Ova jezera se najčešće nalaze u zoni prekomjerne vlage.
2. Bez odvoda- u koje se ulivaju rijeke, ali nijedna ne otiče (jezera nemaju odvod). Ovakva jezera se nalaze uglavnom u zoni nedovoljne vlage.

Prema količini rastvorenih materija razlikuju se četiri tipa jezera: slatka, slana, boćata i mineralna.

1. Sveže jezera - čiji salinitet ne prelazi 1 ‰ (jedan ppm).
2. bočati- salinitet takvih jezera je do 24 ‰.
3. Slano- sa sadržajem rastvorenih materija u rasponu od 24,7-47 ‰.
4. mineral(47‰). Ova jezera su soda, sulfatna, hloridna. U mineralnim jezerima, soli se mogu taložiti. Na primjer, samoodrživa jezera Elton i Baskunchak, gdje se kopa sol.

Obično su kanalizacijska jezera svježa, jer se voda u njima stalno ažurira. Endorejska jezera su češće slana, jer u njihovom toku vode prevladava isparavanje, a sve mineralne tvari ostaju u akumulaciji.

Jezera su, kao i rijeke, najvažniji prirodni resursi; koristi čovjek za plovidbu, vodosnabdijevanje, ribolov, navodnjavanje, dobijanje mineralnih soli i hemijski elementi. Na nekim mjestima, mala jezera često je umjetno stvorio čovjek. Tada se i oni zovu rezervoari.

§ 7. Močvare

Kao rezultat akumulacije i zarastanja nanosa, jezera postepeno postaju plitka, a zatim se pretvaraju u močvare i suva.

močvare- prekomjerno vlažne površine sa osebujnom močvarnom vegetacijom i slojem treseta od najmanje 0,3 m. Sa manjom debljinom treseta ili njegovim odsustvom, prekomjerno vlažne teritorije nazivaju se močvare. Močvare nastaju kada vodena tijela zarastu ili voda stagnira u šumama, livadama, čistinama, opožarenim područjima itd. Mogu se pojaviti i u niskim reljefima i na slivovima. Razvoju močvara olakšavaju ravni i blago raščlanjeni reljef, prekomjerna vlaga, vodootpornost tla, blizina podzemnih voda i vječni led. Močvare se razvijaju u različitim klimatskim uslovima, ali su posebno karakteristične za šumski pojas umjerenog pojasa i tundre. Njihov udio u Polisiji iznosi 28%, u Kareliji - oko 30%, a u Zapadni Sibir(Vsyuganye) - preko 50% teritorije. Močvarnost se naglo smanjuje u stepskim i šumsko-stepskim zonama, gdje ima manje padavina, a isparavanje se povećava. Ukupna površina koju zauzimaju močvare je oko 2% površine zemljišta.

Prema prirodi vodosnabdijevanja i vegetacije, močvare se dijele na tri tipa: nizinske, planinske i prelazne.

Lowland nastaju na mjestima nekadašnjih jezera, u riječnim dolinama i depresijama koje su trajno ili privremeno poplavljene vodom. Hrane se uglavnom podzemnom vodom bogatom mineralnim solima. U vegetacijskom pokrivaču dominiraju zelene mahovine, razne šaše i trave. Na starijim močvarama pojavljuju se breza, joha i vrba. Ove močvare karakterizira niska tresetnost - debljina treseta ne prelazi 1-1,5 m.

jahanje močvare se formiraju na ravnim slivovima, hrane se uglavnom atmosferskim padavinama, vegetaciju karakteriše ograničen sastav vrsta - mahovine sfagnum, pamučna trava, ruzmarin, brusnice, vrijesak i drvenaste - bor, breza, rjeđe kedar i ariš. Drveće je veoma depresivno i zakržljalo. Sphagnum mahovina bolje raste u sredini močvarnog masiva, na periferiji je pritisnuta mineralizovanim vodama. Zbog toga su uzdignute močvare donekle konveksne, njihova sredina se uzdiže za 3-4 m. Sloj treseta dostiže debljinu od 6-10 m ili više.

prelazni močvare zauzimaju srednju poziciju, u ishrani i vegetaciji su mješovite. Prizemne su i atmosferske. Ovdje ima šaša i trske, dosta tresetnih mahovina, šikare breza itd.

Močvare ne ostaju iste. Najkarakterističniji proces je izmjena nizinskih močvara kao rezultat akumulacije biljne mase i treseta prijelaznim, a potom i jahaćim. Visoke močvare su obrasle livadskom ili šumskom vegetacijom.

Močvare imaju veliki značaj. Izvlače treset, koji se koristi kao ekološki prihvatljivo gorivo i đubrivo, kao i za proizvodnju niza hemikalija. Nakon isušivanja, močvare se pretvaraju u visokorodna polja i livade. Ali u isto vrijeme, močvare utječu na klimu susjednih mjesta, one su prirodni rezervoari vode, koji često hrane rijeke.

§ 8. Glečeri

Glacier- pokretne mase leda koje su nastale na kopnu kao rezultat akumulacije i postupne transformacije čvrstih atmosferskih padavina. Njihovo formiranje je moguće tamo gdje tokom godine padne više čvrstih padavina nego što ih ima vremena da se otopi ili ispari. Granica iznad koje je moguće nakupljanje snijega (prevladavanje negativnih temperatura tokom godine) naziva se snježna linija. Ispod granice snijega vladaju pozitivne temperature i sav snijeg koji je pao ima vremena da se otopi. Visina snježne granice zavisi od klimatskim uslovima, na ekvatoru se nalazi na nadmorskoj visini od 5 km, u tropima - 6 km, au polarnim područjima pada na nivo okeana.

U glečeru se izdvajaju regije ishrana i otjecanje. U području hranjenja snijeg se nakuplja i formira led. U području oticanja glečer se topi i mehanički se rasterećuje (odvajanja, odroni, klizanje u more). Položaj donjeg ruba glečera može se mijenjati, napredovati ili povlačiti. Glečeri se kreću sporo, od 20 do 80 cm dnevno, odnosno 100-300 m godišnje u planinskim zemljama. Polarni glečeri (Grenland, Antarktik) kreću se još sporije - od 3 do 30 cm dnevno (10-130 m godišnje).

Glečeri se dijele na kontinentalne (pokrovne) i planinske. Kopno(Grenland, Antarktik itd.) zauzimaju 98,5% površine savremene glacijacije, pokrivaju kopnenu površinu, bez obzira na njen reljef. Imaju ravno-konveksni oblik u obliku kupola ili štitova, zbog čega se nazivaju ledeni pokrivači. Kretanje leda je usmjereno duž nagiba površine glečera - od centra prema periferiji. Led kontinentalnih glečera troše se uglavnom lomljenjem njegovih krajeva, spuštanjem u more. Kao rezultat, formiraju se plutajuće ledene planine - sante leda, koje su izuzetno opasne za plovidbu. Primjer kontinentalne (pokrivne) glacijacije je ledeni pokrivač Antarktika. Njegova debljina dostiže 4 km sa prosječnom debljinom od 1,5 km. Planinski glečeri su mnogo manji i imaju različite oblike. Nalaze se na vrhovima planina, zauzimaju doline i depresije na padinama planina. Planinski glečeri nalaze se na svim geografskim širinama: od ekvatora do polarnih ostrva. Oblici glečera su predodređeni reljefom, ali su najrasprostranjeniji dolinski planinski glečeri. Najveći planinski glečeri nalaze se na Aljasci i Himalajima, Hindu Kušu, Pamiru i Tien Shanu.

Ukupna površina glečera na Zemlji je oko 16,1 milion km 2, ili 11% kopna (uglavnom u polarnim geografskim širinama). Glečeri su ogromna prirodna skladišta slatke vode. Sadrže višestruko više svježa voda nego u rijekama i jezerima zajedno.

1. Galai I.P., Meleshko E.N., Sidor S.I. Geografski priručnik za studente. Minsk: Najviša. škola, 1988. 448 str.
2. Geografija: Referentni materijali: Knjiga za učenike srednjeg i starijeg uzrasta / A.M. Berlyant, V.P. Dronov, I.V. Dushin i drugi; Ed. V.P. Maksakovsky. M.: Prosveshchenie, 1989. 400 str.
3. Davidov L.K., Dmitrieva A.A., Konkina N.G. Opća hidrologija. Tutorial/ Ed. HELL. Dobrovolsky i M.I. Lvovich. Lenjingrad: Gidrometizdat, 1973. 462 str.
4. Metodika nastave geografije u srednja škola: Priručnik za nastavnike / Ed. I.S. Matrusova. Moskva: Obrazovanje, 1985. 256 str.
5. Geografski priručnik za kandidate za univerzitete / Ed. V.G. Zavriev. Minsk: Najviša. škola, 1978. 304 str.
6. Khromov S.P., Mamontova L.I. Meteorološki rječnik. Lenjingrad: Gidrometizdat, 1974. 568 str.
7. Orao V.V. Istorija vode na Zemlji i drugim planetama // Geografija u školi. 1990. br. 5. S. 9-15.

U kvantitativnom smislu, nesumnjivo, svjetski okean je vodeći, koji čini 1.338.000 hiljada km 3 ili 96,4% sve vode na Zemlji.

Na kopnu se nalazi 49675 km 3 ili oko 3,6% vode planete u obliku snijega i glečera, rijeka, jezera, rezervoara, močvara, podzemnih voda. Gotovo sva atmosferska voda (90%) koncentrirana je u donjem dijelu troposfere na visini od 0-5 km. Ukupno ovdje ima 13 hiljada km 3 vode ili 0,001%. U organizmima je još manje - oko 0,0001% Zemljine vode (oko 1 hiljada km 3).

Postoji nekoliko hipoteza o porijeklu vode. Nedavno je općeprihvaćeno da su glavne mase vode nastale kao rezultat otplinjavanja magme. Prilikom formiranja primarne bazaltne kore iz plašta je nastalo 92% bazalta i 8% vode. Moderne lave sadrže i vodenu paru od 4 do 8%. Trenutno se degazacijom stvara do 1 km3 vode godišnje. Ove vode se nazivaju juvenilne (mlade). Voda takođe dolazi iz svemira.

Jedan od najvažnijih procesa u geografskoj ljusci je ciklus vode (kruženje vlage). Kruženje vlage je prijenos materije i energije u geografskoj ljusci kroz vodu. Postoje mali i veliki ciklusi. Mali ciklusi uključuju regionalne cikluse vlage: kontinentalno-atmosferski; oceansko-atmosferski; okeansko-atmosfersko-kontinentalno.

U velikom ciklusu, svi mali ciklusi su njegove karike. U velikom ciklusu mogu se razlikovati sljedeće glavne veze: Kopno; atmosferski; Oceanic. Cirkulacija vrši prijenos vlage i topline, povezuje zemljine ljuske i igra izuzetno važnu ulogu u formiranju složene prirodne ljuske Zemlje.

Kruženje vode na Zemlji

Krug vode, ili ciklus vlage, na Zemlji je jedan od najvažnijih procesa u geografskom omotaču. Podrazumijeva se kao kontinuirani zatvoreni proces kretanja vode, koji pokriva hidrosferu, atmosferu, litosferu i biosferu. Najbrži ciklus vode odvija se na površini Zemlje. Izvodi se pod uticajem sunčeve energije i gravitacije. Cirkulacija vlage sastoji se od procesa isparavanja, prenosa vodene pare vazdušnim strujama, njene kondenzacije i sublimacije u atmosferi, padavina iznad okeana ili kopna i njihovog naknadnog oticanja u okean. Glavni izvor vlage u atmosferi je Svjetski okean, kopno je od manjeg značaja. Posebnu ulogu u cirkulaciji zauzimaju biološki procesi - transpiracija i fotosinteza. Živi organizmi sadrže više od 1000 km 3 vode. Iako je volumen biološke vode male, igraju važnu ulogu u razvoju života na Zemlji i poboljšanju cirkulacije vlage: skoro 12% vlage koja isparava u atmosferu dolazi s površine kopna zbog njezine transpiracije kroz biljke. U procesu fotosinteze koju sprovode biljke, 120 km 3 vode godišnje se razgrađuje na vodik i kisik.

U ciklusu površinske vode na Zemlji, konvencionalno se razlikuju mali, veliki i intrakontinentalni ciklusi. U maloj cirkulaciji učestvuju samo okean i atmosfera. Većina vlage koja isparava sa površine okeana pada nazad na površinu mora, čineći mali ciklus.

Manji dio vlage uključen je u veliki površinski ciklus, prenoseći se zračnim strujama iz okeana na kopno, gdje se javlja niz lokalnih ciklusa vlage. Sa perifernih dijelova kontinenata (njihova površina je oko 117 miliona km 2), voda ponovo ulazi u okean površinskim (riječnim i glacijalnim) i podzemnim otjecanjem, završavajući veliki ciklus.

Teritorije koje nemaju otjecanje u Svjetski okean nazivaju se oblastima unutrašnjeg oticanja (neodvodnjavanje u odnosu na okean). Njihova površina je više od 32 miliona km2. Voda koja je isparila iz zatvorenih kopnenih područja i ponovo pada na njega formira intrakontinentalnu cirkulaciju. Najveća područja unutrašnjeg toka su Aral-Kaspij, Sahara, Arabija, Centralna Australija. Vode ovih područja razmjenjuju vlagu sa perifernim područjima i okeanom, uglavnom putem njenog prijenosa vazdušnim strujama.

Mehanizam razmene vlage okean – atmosfera – kopno – okean je zapravo mnogo komplikovaniji. Povezuje se sa opštom globalnom razmjenom materije i energije, kako između svih geosfera Zemlje, tako i između cijele planete i Kosmosa. Globalni ciklus vlage Zemlje je otvoren proces, jer se u zapremini u kojoj se voda oslobađa iz utrobe zemlje, ona se više ne vraća nazad: pri razmeni materije sa svemirom dolazi do procesa nepovratnog gubitka vodonika tokom disipacija molekula vode prevladava nad njenim dolaskom. Međutim, količina vode u hidrosferi se ne smanjuje zbog dotoka vode iz crijeva.

Kvantitativno, kruženje vode na Zemlji karakterizira vodni bilans. Vodeni bilans Zemlje je jednakost između količine vode koja ulazi na površinu globusa u obliku padavina i količine vode koja isparava sa površine okeana i kopna za isti vremenski period. U prosjeku, godišnja količina padavina, kao i isparavanja, iznosi 1132 mm, što u jedinicama zapremine iznosi 5,77,060 km 3 vode.

Šema cirkulacije vlage vode u prirodi (prema L.K. Davydovu):

1 - isparavanje sa površine okeana; 2 - padavine na površini okeana; 3 - padavine na površini zemljišta; 4 - isparavanje sa površine zemlje; 5 – površinsko, neuslovno otjecanje u okean; 6 - oticanje rijeke u okean; 7 - podzemno otjecanje u okean ili u endorejsko područje.

U povijesti Zemlje više puta su zabilježene velike promjene karakteristika vodnog bilansa, što je povezano s klimatskim fluktuacijama. Tokom perioda zahlađenja, svjetski vodni bilans se mijenja u pravcu veće vlažnosti kontinenata zbog očuvanja vode u glečerima. Vodeni bilans okeana postaje negativan, a njegov nivo opada. U periodu zagrijavanja, naprotiv, na kontinentima se uspostavlja negativna ravnoteža vode: isparavanje se povećava, transpiracija se povećava, glečeri se tope, volumen jezera se smanjuje, dotok u ocean se povećava, čija ravnoteža vode postaje pozitivna.

Prosječna godišnja bilanca vode Zemlje (prema R. K. Kligeu i drugima)

Elementi ravnoteže	Količina vode km 3/god	Vodeni sloj, mm	% potrošnje
Zemljina kugla u cjelini
Isparavanje
Padavine
Svjetski ocean
Isparavanje
Padavine
oticanje rijeke
glacijalnog oticanja
podzemno otjecanje
Neusklađenost bilansa
površina zemljišta
Padavine
Isparavanje
oticanje rijeke
glacijalnog oticanja
podzemno otjecanje
Neusklađenost bilansa

Povećanje temperature vazduha za skoro 1°C u 20. veku izazvalo je poremećaj globalne ravnoteže vode: postala je pozitivna za okeane, a negativna za kopno. Zagrijavanje je dovelo do povećanja isparavanja s površine okeana i povećanja oblačnosti kako nad okeanima tako i nad kontinentima. Atmosferske padavine nad okeanom i u priobalnim dijelovima kopna su se povećale, ali su se smanjile u unutrašnjosti. Otapanje glečera se značajno povećalo. Takve promjene u svjetskom vodnom bilansu dovode do povećanja nivoa Svjetskog okeana u prosjeku za 1,5 mm/god., a posljednjih godina i do 2 mm/god.

Budući da se na isparavanje troši toplina, koja se oslobađa pri kondenzaciji vodene pare, ravnoteža vode je povezana sa ravnotežom topline, a ciklus vlage je praćen preraspodjelom topline između sfera i područja Zemlje, što je vrlo važno za geografsku omotnicu. Uz razmjenu energije u procesu cirkulacije vlage, dolazi do izmjene tvari (soli, plinovi).

Povećanje rezervi vodene mase glavnih karika površinske hidrosfere (ali R. K. Klige i drugi)

Elementi hidrosfere	Promjena zapremine vode, km 3/god
Svjetski ocean
Podzemne vode
rezervoari

Različiti dijelovi hidrosfere na površini Zemlje imaju različite periode izmjene vode. Iz tabele se može vidjeti da su najkraći periodi izmjene vode sa atmosferskom vlagom (8 dana), najduži - sa kopnenim i podzemnim glečerima (10 hiljada godina).

Period razmjene vode pojedinih dijelova hidrosfere na površini Zemlje (prema monografiji "Svjetski vodni bilans i vodni resursi Zemlje", sa dodacima)

Vrste prirodnih voda	Zapremina, hiljada km 3	Prosječni period uslovne obnove vodnih rezervi
Voda na površini litosfere
Svjetski ocean
Glečeri i trajni snježni pokrivač
rezervoari
Voda u rijekama
Voda u močvarama
Voda na vrhu litosfere
Podzemne vode
podzemni led
Voda u atmosferi i živi organizmi
Voda u atmosferi
Voda u organizmima		Nekoliko sati

Neki elementi kruženja vode su podložni ljudskoj kontroli, ali samo u graničnim slojevima hidrosfere, litosfere i atmosfere: akumulacija vode u rezervoarima, akumulacija i zadržavanje snijega, umjetne kiše, itd. Ali takve mjere trebale bi biti vrlo oprezne i promišljeno, jer je u prirodi sve međusobno povezano i promjene na jednom mjestu mogu imati nepoželjne posljedice u drugom regionu.

Značaj vode u prirodi, životu i privrednim aktivnostima je izuzetno velik. Voda je ta koja Zemlju čini Zemljom, ona učestvuje u svim fizičko-geografskim, biološkim, geohemijskim i geofizičkim procesima koji se dešavaju na planeti. A. de Saint-Exupery je pisao o vodi: "Ne možete reći da ste neophodni za život: vi ste sam život": a Indira Gandhi posjeduje izreku: "Civilizacija je dijalog između čovjeka i vode."

Slatka voda se koristi za industrijsko i kućno vodosnabdijevanje, za navodnjavanje i navodnjavanje. Voda se koristi za dobijanje električne energije, u plovidbi, važnost vodova u vojnim operacijama i u mnogim drugim stvarima.

Donedavno je preovladavalo vjerovanje da će čovječanstvo zauvijek imati dovoljno vode. Brzi rast svjetske populacije, razvoj industrijska proizvodnja i poljoprivreda uzrokuju sve veće stope potrošnje vode, koje već dostižu oko 5 hiljada km3/god. 80% vode koja se koristi je povezana sa poljoprivreda, a prije svega navodnjavanjem 240 miliona hektara zemljišta.

Budući da su rezerve slatke vode naglo smanjene u količini i kvalitetu zbog brzog tempa njene potrošnje, potrebno je organizirati racionalno korištenje voda i njihovu zaštitu. Ovo je jedan od najvažnijih pitanja životne sredine na zemlji.

Književnost.

1. Lyubushkina S.G. Opća geografija: Proc. dodatak za studente upisane na specijal. "Geografija" / S.G. Lyubushkina, K.V. Pashkang, A.V. Chernov; Ed. A.V. Chernov. - M. : Education, 2004. - 288 str.

Promjena cjelokupnog volumena atmosferske vlage događa se svakih 10 dana ili 36 puta godišnje. Najdublje podzemne vode se najsporije obnavljaju - oko 5000 godina. Oko 453 hiljade km 3 vode godišnje ispari sa površine Svjetskog okeana. Proces isparavanja vode i kondenzacije atmosferske vlage daje svježu vodu na Zemlji. Neprekidno kretanje vode pod uticajem sunčeve energije naziva se globalni ciklus vode.

Sadržaj lekcije sažetak lekcije podrška okvir prezentacije lekcije akcelerativne metode interaktivne tehnologije Vježbajte zadaci i vježbe radionice samoispitivanja, obuke, slučajevi, zadaci pitanja za raspravu o domaćim zadacima retorička pitanja od studenata Ilustracije audio, video i multimedija fotografije, slike grafike, tabele, šeme humor, anegdote, vicevi, strip parabole, izreke, ukrštene reči, citati Dodaci sažetakačlanci čipovi za radoznale cheat sheets udžbenici osnovni i dodatni glosar pojmova ostalo Poboljšanje udžbenika i lekcijaispravljanje grešaka u udžbeniku ažuriranje fragmenta u udžbeniku elementi inovacije u lekciji zamjenom zastarjelih znanja novim Samo za nastavnike savršene lekcije kalendarski plan za godinu smjernice diskusioni programi Integrisane lekcije