§ 1. Pojam hidrosfere

Hidrosfera- vodena ljuska Zemlje. Uključuje svu kemijski nevezanu vodu, bez obzira na njezino agregatno stanje. Hidrosferu čine Svjetski ocean i kopnene vode. Ukupni volumen hidrosfere je oko 1400 milijuna km 3, s glavnom masom vode - 96,5% - u vodama Svjetskog oceana, slane, nepitke. Kontinentalne vode čine samo 3,5%, od čega se više od 1,7% nalazi u obliku leda, a samo 1,71% u tekućem stanju (rijeke, jezera, podzemne vode). Preostali volumen Zemljinog vodenog omotača ili hidrosfere nalazi se u vezanom stanju u zemljinoj kori, u živim organizmima i atmosferi (oko 0,29%).

Voda je dobro otapalo, moćno sredstvo. Pokreće ogromne mase tvari. Voda je kolijevka života, bez nje je nemoguće postojanje i razvoj biljaka, životinja i čovjeka, njegova gospodarska djelatnost. Hidrosfera – baterija sunčeva toplina na Zemlji, ogromna smočnica mineralnih i ljudskih izvora hrane.

Hidrosfera je jedna. Njegovo jedinstvo leži u zajedničkom podrijetlu svih prirodnih voda iz Zemljinog plašta, u jedinstvu njihova razvoja, u prostornom kontinuitetu, u međusobnoj povezanosti svih prirodnih voda u sustavu Svjetskog vodenog kruženja (sl. V .1).

Svjetski vodeni ciklus- ovo je proces kontinuiranog kretanja vode pod utjecajem sunčeve energije i gravitacije, koji pokriva hidrosferu, atmosferu, litosferu i žive organizme. S površine zemlje, pod utjecajem sunčeve topline, voda isparava, a najveći dio (oko 86%) isparava s površine oceana. Kada uđe u atmosferu, vodena para se hlađenjem kondenzira, a pod utjecajem gravitacije voda se vraća u Zemljina površina u obliku padalina. Značajna količina oborina pada natrag u ocean. Kruženje vode u kojem sudjeluju samo ocean i atmosfera naziva se mali, ili oceanski, ciklus vode. NA globalno, ili velik, ciklus vode uključuje kopno: isparavanje vode s površine oceana i kopna, prijenos vodene pare iz oceana na kopno, kondenzacija pare, stvaranje oblaka i padalina na površini oceana i kopna . Sljedeće je površinsko i podzemno otjecanje kopnenih voda u ocean (slika V.1). Tako se naziva vodeni ciklus u kojem osim oceana i atmosfere sudjeluje i kopno globalno vodeni ciklus.

Riža. V.1. Svjetski vodeni ciklus

U procesu kruženja vode u svijetu odvija se njezino postupno obnavljanje u svim dijelovima hidrosfere. Dakle, podzemne vode se obnavljaju stotinama tisuća i milijunima godina; polarni ledenjaci 8-15 tisuća godina; vode Svjetskog oceana - za 2,5-3 tisuće godina; zatvorena, bezvodna jezera - 200-300 godina, tekuća - nekoliko godina; rijeke - 12-14 dana; atmosferska vodena para - 8 dana; vode u organizmu – za nekoliko sati. Globalni vodeni ciklus povezuje sve vanjske ljuske Zemlje i organizme.

Istodobno, kopno je dio vodene ljuske Zemlje. To uključuje pod zemljom voda, rijeke, jezera, ledenjaci i močvare. Kopnene vode sadrže samo 3,5% ukupnih svjetskih rezervi vode. Od toga je samo 2,5%. neukusna voda.

§ 2. Moderne ideje o svjetskom ciklusu vode

Uočenu promjenu razine Svjetskog oceana mnogi istraživači objašnjavaju klimatskim promjenama. Vjeruje se da je trenutni porast razine posljedica preraspodjele vode iz kontinentalnih blokova u ocean zbog riječnog otjecanja, isparavanja i deglacijacije. U shemama opće cirkulacije pretpostavlja se da je volumen isparene vode preko oceana jednak volumenu vode primljene s kontinenata u obliku riječnog otjecanja, padalina i topljenja ledenjaka:

gdje je E isparavanje, P je oborina, R je regionalno, podzemno i druge vrste otjecanja kontrolirane oborinama. Međutim, ova je shema točna samo u prvoj aproksimaciji i provodi se pod uvjetom da je ukupna masa vode na Zemljinoj površini konstantna, a kapacitet oceanskih i morskih bazena nepromijenjen. Ako planet promatramo kao otvoreni termodinamički sustav, tada je potrebno uzeti u obzir endogene unose vode i njezine gubitke tijekom fotolize. Drugim riječima, najmanje još četiri stavke moraju biti prisutne u ravnoteži globalnog ciklusa vode na Zemljinoj površini:

Bez uzimanja u obzir ovih čimbenika, stvarna slika promjene razine Svjetskog oceana bit će pogrešno prikazana, posebno u paleogeografskom aspektu iu predviđanju za budućnost.

Dugo vremena u znanostima o Zemlji postoje ideje o velikoj starini modernog volumena hidrosfere i njezinim izuzetno sporim promjenama u sadašnjosti i budućnosti. Pretpostavlja se da je voda na Zemlji nastala kondenzacijom neposredno nakon akrecije protoplanetarne tvari ili se nakupila u procesu otplinjavanja i vulkanizma. Iz toga se zaključuje o drevnosti Svjetskog oceana, modernoj veličini i dubini, koju je stekao još u prekambriju (prije 600-1000 milijuna godina). Teorija evolucije izgrađena je na takvim temeljima Zemljina kora a lice Zemlje u cjelini izgleda "bezvodno", budući da je hidrosfera ili dana planetu u početku, ili ju je stekla približno u sredini prekambrijuma.

Kao rezultat dugogodišnjeg istraživanja materijala dubokomorskog bušenja američkog broda "Glomar Challenger" (1968.-1989.) na plitkovodnim formacijama nejednake starosti pronađenim u presjeku sedimenata i bazalta dna Atlantski, Indijski i Tihi ocean (DSDP, 1969-1989), prvi je napravljen teorijska pozadina kvantitativno određivanje prosječne brzine i mase godišnjih dotoka endogene vode na površinu Zemlje u modernom razdoblju i zadnjih 160 milijuna godina. Pronađena je granica njihovog brzog (više od reda veličine) porasta i dobivena je pravilnost koja opisuje ovu pojavu.

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 milijuna godina; t - vrijeme u milijunima godina (slika V.2).

Budući da je brzina dotoka endogene slobodne vode u dobivenom empirijskom grafikonu V(t) i njena aproksimacija određena u mm/1000 godina, to nam omogućuje kvantificiranje Prosječna težina godišnje iznesene tijekom dehidracije slobodne vode na površini Zemlje tijekom posljednjih 160 milijuna godina i povijesnog razdoblja holocena.

Instrumentalnim motrenjima na vodomjernim mjestima od 1880. do 1980. godine utvrđeno je da se razina mora diže prosječnom brzinom od 1,5 mm/god. Taj porast nije posljedica klimatskog zatopljenja, kako se obično vjeruje, već se sastoji od sljedećih stavki: 0,7 mm/godišnje zbog otapanja 250 km 3 ledenih ploča Antarktika i Grenlanda; 0,02 mm/god zbog akumulacije 7 km3 oborine. Preostali dio (0,78 mm/god) uglavnom je endogeni dotok vode s vulkanskim produktima, duž dubokih rasjeda, solfatara, fumarola i kondukcijom. A ovo je donja granica zabilježenog istjecanja endogene vode, budući da se porast razine događa u pozadini kontinuiranog produbljivanja dna Svjetskog oceana u zonama grebena pukotina, kontinentalnog ruba tihi ocean, uz otočne brazde i mediteransko područje obilježeno 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 dobivena vrijednost 0,78 mm/god - s s razlogom može se zaokružiti na 1,0 mm/god. Ova vrijednost, određena na način neovisan o podacima bušenja, ipak se dobro uklapa s općim tokom dijagrama V(t) (Sl. V.2). Ovo služi kao dodatna potvrda općeg trenda eksponencijalnog porasta brzine i mase endogenog istjecanja vode od kraja krede.

Riža. V.2. Grafikon koji karakterizira brzinu tonjenja Zemljinih oceanskih segmenata ( desni dio) i dotok endogene vode u posljednjih 160 milijuna godina iu budućnosti, izračunat prema podacima o suvremenoj hipsometriji nejednako starih plitkovodnih sedimenata Glomar Challengera: 1 - iz bušotina Pacifika, 2 - Atlantik, 3 - Indijski oceani; 4 - voda, 5 - dubokovodni sedimenti, 6 - plitkovodni sedimenti, 7 - bazalti.

Lijevi dio grafikona karakterizira brzinu dotoka vode u budućnosti, sjenčanje prikazuje intervale pouzdanosti izračunate s vjerojatnošću od 0,95%

Tako je do reda veličine godišnji dotok slobodne vode na površinu Zemlje u povijesnom razdoblju holocena bio 3,6 × 10 17 g.

Prosječna stopa dotoka vode u posljednjih 160 milijuna godina, određena iz grafikona V(t) i formule:

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

jednaka je 0,01 cm/god, što u smislu mase, s prosječnom površinom jursko-krednih kenozojskih morskih bazena bliskih modernim, daje približno 3,6 × 10 16 g/god, tj. red veličine manje nego u holocenu. Posljedično, tijekom razdoblja spontane dehidracije i oceanizacije Zemlje (60 milijuna godina), voda je prenesena na površinu:

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

To je 0,5 × 10 24 g više od mase moderne hidrosfere, koja iznosi 1,64 × 10 24 g. Postavlja se pitanje: gdje je nestala ova ogromna masa vode? Da bismo odgovorili na njega, treba se prisjetiti da je tijekom 60 milijuna godina oceanizacije na dnu oceana nastao sloj sedimenata prosječne debljine 500 m. Budući da je njihova vlažnost, prema podacima bušenja, u prosjeku 30 %. , odnosno (u smislu razine) 3 10 4 cm, tada je moguće procijeniti masu vode zakopane u debljini morskih sedimenata:

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

Dobivena vrijednost je približno 20% viška vrijednosti - 0,52 × 10 24 g, tj. godišnje 1,7 × 10 15 g, ili 5% prosječnog godišnjeg dotoka slobodne vode tijekom razdoblja oceanizacije (3,6 × 10 16 g) odlazi na vlaženje pridnenih sedimenata. Posljedično, ostatak vode od 0,42 · 10 24 g, koji je odsutan u modernom volumenu hidrosfere, izgubljen je fotolizom. Odavde je moguće odrediti masu godišnjih gubitaka vode tijekom disocijacije njezine molekule u gornjim slojevima atmosfere pod djelovanjem tvrdog korpuskularnog sunčevog zračenja:

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

oni. gubici zbog fotolize iznose oko 2,5% trenutnih dotoka slobodne vode (3,6 10 17 g).

Određivanje reda veličina ovih prethodno nepoznatih znanstvena literaturačlanak bilance slobodne vode od temeljne je važnosti za ocjenu općeg smjera razvoja Zemljine hidrosfere, omjera kopnenih i morskih površina, a s njima i klime i prirodno okruženje u geološkoj vremenskoj skali i povijesnoj perspektivi.

U suvremenim shemama bilance vode na Zemlji, mnogi istraživači smatraju da je volumen vode isparen preko oceana i mora jednak volumenu vode koja se vratila u Svjetski ocean s oborinama, riječnim i površinskim otjecanjem te topljenjem ledenjaka. Međutim, treba priznati da je ova shema kruženja vode točna samo u prvoj aproksimaciji i ostvaruje se pod uvjetom stalne ukupne mase vode na površini Zemlje i konstantnog kapaciteta depresija Svjetskog oceana. Drugim riječima, ova shema odgovara zatvorenom termodinamičkom sustavu sa zatvorenim ciklusom. Ali takav sustav, kao što znate, ne proizvodi rad, jer je u stabilnoj ravnoteži. Njegova entropija je maksimalna, što se, kao što smo gore pokazali, ne opaža u uvjetima stvarne Zemlje, jer postoji dotok intraplanetarne vode i disipacija njenog dijela u svemir. Na temelju pravilnosti V(t) koju smo pronašli, ove bilančne stavke sada su definirane iu postojećim shemama kruženja vode na Zemlji.

Objasnimo točku “dotok kozmogene vode”. Masa kozmičke tvari koja godišnje pada na Zemlju procjenjuje se na 10 12 g. Što se tiče vode (5% - na temelju podataka o meteoritima), to je 5 10 10 g / godišnje, tj. oko 0,00001% godišnjeg endogenog unosa. Kako je sadržaj kozmogene tvari u dijelovima zemljine kore poznat i ne prelazi današnje unose, iz toga se može zaključiti da je zemljina hidrosfera isključivo intraplanetarnog podrijetla – ona je najvažniji proizvod evolucije pramaterije. .

Dobiveni planetarni članci bilance slobodne vode od temeljne su važnosti za rekonstrukciju slike evolucije lica Zemlje na geološkoj vremenskoj skali. Male godišnje mase endogene i disipirajuće vode, kao stalni čimbenik, bitno određuju dinamiku evolucije Zemljine površine.

S obzirom na prirodu procesa dehidracije i oceanizacije koji je uspostavljen tijekom 60 milijuna godina, bilo bi nerazumno očekivati ​​njegov nagli pad, kao i još veći porast u sljedećim stotinama i tisućama godina - vremenska skala koja je zanemariva u usporedbi s utvrđenim ukupnim trajanjem ovog procesa. To omogućuje predviđanje budućih promjena razine oceana, a time i klime i prirodni uvjeti. Ne uzimajući u obzir deglacijaciju polarnih ledenjaka, za 10 tisuća godina razina oceana će porasti za 8 m, a za 100 tisuća godina - za 80 m.

Stoga bi nova jednadžba bilance vode trebala izgledati ovako:

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

gdje je T - endogeni unos vode, F - gubici zbog fotolize. Međutim, tijekom transgresije, koja se nikako ne može kompenzirati povećanjem kapaciteta oceanskih bazena (u tako geološki kratkom vremenskom razdoblju), neizbježno je opće zagrijavanje Zemljine klime. Posljedično će se polarni ledenjaci i dalje smanjivati, a endogena transgresija, kao i danas, biti pojačana eustatskom - za 63-65 m u prvih 10 tisuća godina. Imajte na umu da ova procjena ne uzima u obzir stope obalnog slijeganja promatrane na 13% kontinentalnih rubova.

Iz navedenog je jasno da je suvremena ravnoteža kopna i mora tek jedan trenutak geološka povijest Zemlja. Nastavlja se mijenjati, a opći smjer ove varijabilnosti je određen - ocean, produbljujući se, nastavlja širiti svoje granice na račun kopna.

Dakle, u svim rekonstrukcijama sustava kontinent-ocean od sada je potrebno uzeti u obzir stalni faktor dotoka endogene vode, koji je u kenozoičkoj eri oceanizacije u prosjeku iznosio 3,6 × 10 16 g/god, odnosno 0,1 mm/ godine po razini, au kvartaru je dosegao vrhunac - 3,6 · 10 17 g/god, odnosno 1 mm/god po razini. Suvremena ravnoteža vode na Zemljinoj površini može se prikazati u obliku dijagrama i jednadžbi prikazanih na sl. V.3.

Ovaj faktor je u konačnici odlučujući za ocjenu klimatske promjene prošlost i budućnost, degradacija polarnih ledenjaka, promjene cjelokupnog prirodnog okoliša na površini našeg planeta.

Jednadžba opće ravnoteže

Kontinent: P 1 \u003d E 1 + R P + R + T - E - F \u003d N, N> 0 Ocean: P 2 \u003d 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 \u003d 455 - 46)? 10 3 km 3

Riža. V.3. Dijagram bilance vode na Zemlji

Dakle, voda na Zemlji je isključivo intraplanetarnog podrijetla, a njena masa - 1,64 · 10 24 g - akumulirana je postupno u tijeku geološke evolucije protoplanetarne tvari. Progresivno produbljivanje i povećanje površine Svjetskog oceana, utvrđeno podacima bušenja Glomar Challenger, kompenzira se kontinuiranim dotokom endogene vode većim od 0,78 mm/godišnje, što se bilježi u endogenoj komponenti porasta razine oceana. . To se objašnjava relativnom stabilnošću kapaciteta oceanskih depresija u holocenu. Posljedično, možemo govoriti o relativno mirnom tektonskom režimu Zemlje u posljednjih 10 tisuća godina. Tijekom epoha tektonske aktivnosti kapacitet oceanskih depresija će se povećavati zbog slijeganja i produbljivanja dna, što će za posljedicu imati djelomično smanjenje ili obustavu porasta razine. Međutim, uzimajući u obzir opće smanjenje razmjera tektonske aktivnosti na području oceanskih segmenata u pleistocenu u usporedbi s kenozoikom (lokalizirano je grebenskom zonom rascjepnih grebena, jarcima otočnog luka i periferijom Tihog oceana) , u budućnosti treba očekivati ​​nastavak procesa podizanja razine oceana i okolnih mora. U idućih 10 tisuća godina, ako se zadrži sadašnja stopa deglacijacije, bit će oko 15 m, a ako se ledenjaci Grenlanda i Antarktika potpuno degradiraju, bit će 70 m. Vjerojatnost potonjeg unaprijed je određena širenje oceanskog područja i, kao posljedica toga, povećanje sadržaja vlage na Zemljinoj površini i opće zagrijavanje klime.

Konkretno, u povijesti Baltičkog mora, utjecaj eustatskih i endogenih čimbenika u porastu razine počinje utjecati od litorinskog doba, kada je obnovljena veza između mora i oceana (prije 7200 godina). U kombinaciji s tektonskim slijeganjem, koje je posebno vidljivo u južnom Baltiku, i karakteristikama čvrstoće vrhova sedimentnog pokrova, progresivno podizanje razine mora u drugoj polovici holocena određuje stopu uništavanja obale i abrazije. Svi radovi na zaštiti obale u južnom Baltiku trebaju biti izgrađeni uzimajući u obzir predviđeni porast razine mora, koji, uzimajući u obzir tektonski faktor, iznosi oko 3,5 m na tisuću godina.

§ 3. Podzemne vode

Podzemna voda- to su vode koje se nalaze u gornjem dijelu zemljine kore (do dubine od 12-16 km) u tekućina, čvrsta i parovit Države. Većina ih nastaje uslijed curenja s površine kišnice, otopljene i riječne vode. Podzemna voda se neprestano kreće i vertikalno i horizontalno. Njihova dubina, smjer i intenzitet kretanja ovise o vodopropusnosti stijena. Do propusna stijene uključuju šljunak, pijesak, šljunak. Do vodootporan(vodootporan), praktički nepropusna za vodu - gline, guste stijene bez pukotina, smrznuta tla. Sloj stijene koji sadrži vodu naziva se vodonosnik.

Prema uvjetima nastanka, podzemne vode se dijele na tri vrste: tlo nalazi se u najgornjem sloju tla; tlo leži na prvom trajnom vodootpornom sloju od površine; interstratalni smješten između dva nepropusna sloja. Tlo Vode se napajaju infiltriranim atmosferskim padalinama, vodama rijeka, jezera i akumulacija. Razina podzemne vode varira s godišnjim dobima i različita 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 polako (u krupnozrnatim pijescima, na primjer, na brzinom od 1,5-2,0 m dnevno). Kemijski sastav podzemne vode varira i ovisi o topljivosti susjednih stijena. Po kemijski sastav razlikovati svježe (do 1 g soli na 1 litru vode) i mineralizirana(do 50 g soli na 1 litru vode) podzemne vode. Prirodni izlazi podzemne vode na površinu zemlje nazivaju se izvori(opruge, ključevi). Obično se formiraju u niskim mjestima gdje zemljinu površinu presijecaju vodonosnici. Izvori su hladna(s temperaturom vode ne višom od 20 ° C, toplo(20 do 37°C) i vruće, ili toplinska (preko 37 ° C). Povremeno šikljaju topli izvori tzv gejziri. Nalaze se u područjima recentnog ili modernog vulkanizma (Island, Kamčatka, Novi Zeland, Japan). Vode mineralnih izvora sadrže različite kemijske elemente i mogu biti ugljične, alkalne, solne itd. Mnogi od njih imaju ljekovitu vrijednost.

Podzemne vode obnavljaju bunare, rijeke, jezera, močvare; otopiti razne tvari u stijenama i nositi ih; izazvati klizišta i poplave. Biljkama osiguravaju vlagu i populaciju piti vodu. Izvori daju najviše čista voda. vodena para i Vruća voda Gejziri se koriste za grijanje zgrada, staklenika i elektrana.

Rezerve podzemnih voda su vrlo velike - 1,7%, ali se izuzetno sporo obnavljaju, te se o tome mora voditi računa pri njihovom trošenju. Jednako je važna i zaštita podzemnih voda od onečišćenja.

§ 4. Rijeke

Rijeka- to je prirodni vodotok koji teče na istom mjestu stalno ili povremeno tijekom sušne sezone (rijeke koje presušuju). Mjesto gdje rijeka počinje zove se izvor. Izvor mogu biti jezera, močvare, izvori, ledenjaci. Mjesto gdje se rijeka ulijeva u more, jezero ili drugu rijeku zove se usta. Rijeka koja se ulijeva u drugu rijeku zove se pritoka.

Ušća rijeka mogu biti delte i estuariji. Delta nastaju u plitkim područjima mora ili jezera kao rezultat nakupljanja riječnih sedimenata, trokutastog su oblika u tlocrtu. Korito se ovdje račva u mnoge rukavce i kanale, koji su obično lepezasti. Estuariji- jednokraka, ljevkasta ušća rijeka, koja se šire prema moru (ušća Temze, Seine, Konga, Ob). Obično dio mora uz estuarij ima velike dubine, a riječni sedimenti se uklanjaju morske struje. Plitke pustinjske rijeke ponekad završavaju slijepi usta, tj. ne dolaze do rezervoara (Murghab, Tejent, Coopers Creek).

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

Tekuća voda rijeke tijekom dugog vremena stvara duge i složene riječne doline. riječna dolina- konkavni vijugavi oblik reljefa koji se pruža od izvora do ušća i ima pad prema ušću. Sastoji se od kanala, poplavne ravnice, terasa.

Tablica V.1
Glavne rijeke svijeta

Ime	Duljina, km	Površina sliva, tisuća km 2
Elba (Laba)
Odra (Odra)
Amur (s Argunom)
Jenisej (s Biy-Khemom)
Neil (s Kagerom)
Kongo (Zair)
Mississippi (s Missourijem i Red Rockom)
Lovre sv
Colorado
Kolumbija
Amazon (s Marañonom)
	Australija
Murray (s Darlingom)

kanal- udubljenje u riječnoj dolini, kojim neprestano teku vode rijeke. poplavno područje- dio riječne doline, koji je u poplavnom razdoblju ispunjen vodom. Iznad poplavne ravnice obično se uzdižu padine doline, često u stepenastom obliku. Ti se koraci nazivaju terase. Nastaju kao rezultat erodirajuće aktivnosti (erozije) rijeke. Riječni kanal u tlocrtu obično ima vijugav oblik i karakteriziran je izmjenom dubljih dijelova ( rasteže se) s manjim ( rascjepi). Meandri rijeke nazivaju se meandri, ili meandri, linije najvećih dubina - plovni put.

Sve navedene karakteristike rijeke su njezine prirodni karakteristike. Uz njih - i ne manje važan - je skup karakteristika dizajna koje su usko povezane, a ponekad i isprepletene s prirodnim.

Važne karakteristike rijeke su pad, nagib, protok, protok i otjecanje. Pad rijeka - višak njenog izvora iznad ušća (visinska razlika od dvije točke). nagib kanali - omjer pada i duljine rijeke. Na primjer, visina izvora Volge je 226 m, usta
-28 m, dužina 3530 km. Tada će njegov nagib biti jednak: 226 - (-28) / 3530 = = 7,2 cm / km. Izračunavaju se i padovi i nagibi pojedinih dionica rijeke ako je poznata njihova visina i duljina. Pad i padine, u pravilu, smanjuju se od izvora do ušća, brzina protoka ovisi o njihovoj veličini, oni karakteriziraju energiju protoka.

Svaka rijeka ima Gornji, prosjek i dno struje. Gornji tok se odlikuje značajnim padinama i velikom aktivnošću ispiranja, donji - najveća masa vodu i manju brzinu.

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

Vodni režim rijeke karakterizira protok i otjecanje vode. Potrošnja je količina vode koja prođe kroz riječno korito u jednoj sekundi, odnosno volumen vode koji proteče kroz poprečni presjek toka u jedinici vremena. Trošak se obično izražava u smislu kubičnih metara u sekundi (m 3 / s). On jednako površini presjek toka pomnožen s Prosječna brzina struje. Potrošnja vode tijekom dugog vremenskog razdoblja - mjesec, sezona, godina - naziva se otjecanje. Količina vode koju rijeke nose prosječno godišnje naziva se sadržaj vode.

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

Rijeke se, ovisno o reljefu, dijele u dvije velike skupine: ravne 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), brzi tok (3-6 m/s), obično teku u uskim dolinama. Dijelovi rijeka s brzim tokom, ograničeni na mjesta gdje na površinu izbija kamenje koje se teško pere, nazivaju se pragovi. Pad vode sa strme izbočine u koritu rijeke naziva se slap. Najviši vodopad na Zemlji je Angel (1054 m) na rijeci Caroni (pritoka Orinoca, Južna Amerika); Viktorijini slapovi na rijeci Zambezi (Afrika) visoki su 120 m i široki 1800 m. običan rijeke karakteriziraju blagi padovi i nagibi (10-110 cm/km), spor tok (0,3-0,5 m/s), obično teku širokim dolinama.

Značajan dio protoka vode čine otopljene soli i čvrste tvari. Sav čvrsti materijal koji nosi rijeka naziva se čvrsto otjecanje. Izražava se masom ili volumenom materijala koji rijeka nosi u određenom vremenu (godišnjem dobu, godini). Ovo je izuzetno veliko djelo rijeka. Prosječno godišnje otjecanje čvrstog materijala, na primjer, Amu Darje je oko 100 milijuna tona čvrstog materijala. Riječni sedimenti začepljuju sustave za navodnjavanje, pune akumulacije i ometaju rad hidroturbina. Volumen čvrstog otjecanja ovisi o zamućenosti vode, koja se mjeri u gramima tvari sadržane u 1 m 3 vode. U 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: snježna, kišovit, ledenjački, pod zemljom. Uloga svakog od njih u različitim godišnjim dobima i na različitim mjestima nije ista. Većina rijeka ima mješoviti hrana. Kiša je tipična za rijeke ekvatorijalnog, tropskog i monsunskog područja. Hranjenje snijegom uočeno je u blizini rijeka umjerenih geografskih širina s hladnim, snježnim zimama. Rijeke koje vode glečeri izviru u visokim planinama prekrivenim glečerima. Gotovo sve rijeke se u određenoj mjeri napajaju podzemnom vodom. Zahvaljujući njima, rijeke ljeti ne presušuju i ne presušuju pod ledom.

Režim rijeka uvelike ovisi o ishrani. Način rada rijeke je promjena u količini ispuštanja vode po godišnjim dobima, kolebanja razine, promjene temperature vode. U godišnjem vodnom režimu rijeka razlikuju se razdoblja s tipično ponavljajućim razinama, koja se nazivaju niske vode, visoke vode, poplave.

niska voda- najniži vodostaj rijeke. U niskoj vodi, protok i protok rijeka su beznačajni, glavni izvor prehrane su podzemne vode. U umjerenim i visokim geografskim širinama postoji ljetna i zimska niska voda. Ljeto malovodnost nastaje kao posljedica upijanja oborina u tlo i jakog isparavanja, zima malovodnost - kao rezultat nedostatka površinske prehrane.

visoka voda- visok i dugotrajan porast vodostaja u rijeci, praćen plavljenjem poplavnog područja. Javlja se svake godine u istoj sezoni. Tijekom poplava rijeke imaju najveći sadržaj vode, to razdoblje čini najveći dio godišnjeg protoka (do 60-80%). Poplave nastaju proljetnim topljenjem snijega u ravnicama ili ljetnim topljenjem snijega i leda u planinama i 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 događaju neredovito. Obično nastaje od kiša, ponekad od brzog otapanja snijega ili ispuštanja vode iz akumulacija. Niz rijeku, poplava se širi u valu koji postupno blijedi.

poplave- najveći porast vode, poplavna područja koja se nalaze u riječnoj dolini i susjedna nizinska područja. Poplave nastaju kao posljedica obilnog priljeva vode u razdoblju otapanja snijega ili jakih kiša, kao i zbog začepljenja kanala ledom u razdoblju ledohoda. NA Kalinjingradska oblast(R. Pregolya) i Sankt Peterburga (R. Neva), također su povezani s vjetrom naleta vode iz mora i rukavca riječnog toka. Poplave su česte na rijekama Daleki istok(monsunske kiše), na Mississippi, Ohio, Dunav, Ganges i dr. Čine velike štete.

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

Otvaranje rijeke u proljeće, pri čemu se uočava kretanje odlomljenih santi leda nizvodno rijekom, naziva se kretanje leda. Ledohod je često popraćen prometnim gužvama i gužvama. zagušenja- nakupljanje plutajućeg leda uzrokovano bilo kakvim preprekama. Zazhory- Nakupljanje leda unutar vode. Obje uzrokuju nagli porast razine vode, au slučaju proboja i njeno brzo kretanje zajedno s ledom.

§ 5. Korištenje rijeka. Kanali. rezervoari

Iz površinska voda najveća vrijednost u životu i ekonomska aktivnost rijeke imaju čovjeka. Rijeke doprinose ekonomski razvoj Države. Od davnina su ljudi stvarali svoja naselja uz obale rijeka, od pamtivijeka i danas rijeke služe kao komunikacijski pravci. Vode rijeka koriste se za opskrbu stanovništva pitkom i tehničkom vodom, za ribolov i ljudsku higijenu, te u posljednjih 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 stare izreke: “Voda je život!”

Iskustvo čovjekova stalnog boravka na obalama rijeka sugeriralo je najkraći put od jedne rijeke do druge. Time su, takoreći, spojene različite rijeke i značajno proširene mogućnosti korištenja istih za kupanje. U sušnim krajevima vode rijeka također su se od davnina aktivno koristile za navodnjavanje tako što su dio vode preusmjeravali u polja (jarke).

Kasnije su se u interesu ljudske gospodarske aktivnosti počele stvarati trajne i grandioznije hidrotehničke građevine. Počeo se graditi kanala dizajniran za navodnjavanje, transport vode, opskrbu stanovništva pitkom i tehničkom vodom. Kanal Karakum nosi dio voda Amu Darje u Ashgabat, Saratovski kanal - vode Volge u trans-Volške stepe, a Sjevernokrimski kanal - u stepe Krima. Plovni kanali povezuju prirodne morske i riječne rute. Oni pružaju najkraći plovni put između mora. Glavni plovni kanali Rusije: Volga-Don (povezuje Volgu i Don), Bijelo more-Baltik (Bijelo more i Onega jezero), Volga-Baltički plovni put (Volga - Rybinsk akumulacija - Jezero Onega), Volga - Moskva kanal. Sustav ovih kanala čini 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 njezinih voda u Aralsko jezero. Zbog toga se more isušuje, povećava mu se salinitet, a obala se povukla za 20, ponegdje i za 150 km.

Izgradnja kanala, brojnih hidroelektrana zahtijevala je preraspodjelu riječnog toka ovih rijeka u vremenu, stvaranje rezervi vode za normalno funkcioniranje cijelog sustava. U tu svrhu počeli su stvarati umjetne rezervoari. Najveće akumulacije u našoj zemlji su: Bratsk na Angari, Kuibyshev, Rybinsk, Volgograd na Volgi, Kijev, Kremenchug i Kakhovskoe na Dnjepru, Votkinskoe i Kama na Kami, kao i Tsimlyanskoe, Vileika i drugi. Rezervoari imaju sličnosti s jezerom i rijekom: s prvim - u sporoj izmjeni vode, s drugim - u progresivnoj prirodi kretanja vode.

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

§ 6. Jezera

jezero- ovo je zatvorena depresija kopna ispunjena vodom i nema izravnu vezu s oceanom. Za razliku od rijeka, jezera su rezervoari spore izmjene vode. Ukupna površina Zemljinih jezera je oko 2,7 milijuna km 2 ili oko 1,8% kopnene površine. Jezera su sveprisutna, ali neujednačena. Zemljopisni položaj jezera pod velikim je utjecajem klime koja određuje njihovu ishranu i isparavanje, kao i čimbenika koji pridonose nastanku jezerskih kotlina. U područjima s vlažnom klimom ima mnogo jezera, ona su punovodna, svježa i uglavnom tekuća. U područjima sa suhom klimom, ceteris paribus, jezera su manje, često su plitka, češće bezvodna, pa stoga često i slana. Dakle, raspodjela jezera i njihove hidrokemijske karakteristike određene su geografskom zonalnošću.

Najviše veliko jezero- Kaspijsko (površina 368 tisuća km 2). Najveća su i jezera Superior, Huron i Michigan (Sjeverna Amerika), Victoria (Afrika), Aral (Euroazija). Najdublji su Bajkal (Euroazija) - 1620 m i Tanganjika (Afrika) - 1470 m.

Jezera se obično klasificiraju prema četiri kriterija:

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

Po porijeklo jezerskih kotlina jezera su podijeljena u pet skupina.

1. Tektonski jezerski bazeni nastaju kao posljedica stvaranja pukotina, rasjeda i slijeganja zemljine kore. Odlikuju se velikom dubinom i strmim padinama (Baikal, Velika sjevernoamerička i afrička jezera, Winnipeg, Veliki rob, Mrtvo more, Čad, Air, Titicaca, Poopo itd.).
2. Vulkanski, koji se formiraju u kraterima vulkana ili u udubljenjima polja lave (Kuril i Kronotskoe na Kamčatki, mnoga jezera Jave i Novog Zelanda).
3. Ledenjački jezerski bazeni nastaju u vezi s plužnom aktivnošću ledenjaka (erozija) i nakupljanjem vode ispred ledenjačkih reljefa, kada se ledenjak otopio i taložio preneseni materijal, tvoreći brda, grebene, uzvisine i depresije. Ova jezera su obično uska i dugačka, orijentirana duž linija topljenja ledenjaka (jezera u Finskoj, Kareliji, Alpama, Uralu, Kavkazu itd.).
4. krš jezera, čiji su bazeni nastali kao posljedica propadanja, slijeganja tla i erozije stijene(vapnenac, gips, dolomit). Otapanje ovih stijena vodom dovodi do stvaranja dubokih, ali beznačajnih jezerskih kotlina.
5. Zaprudnye(pregrađena ili pregrađena) jezera nastaju kao rezultat blokiranja kanala (doline) rijeke blokovima stijena tijekom klizišta u planinama (Sevan, Tana, mnoga jezera Alpa, Himalaje i druge planinske zemlje). Od velikog planinskog kolapsa u Pamiru 1911. godine nastalo je Sarezko jezero dubine 505 m.

Brojna jezera nastala su iz drugih razloga:

• ušće rijeke jezera su česta na obalama mora - to su obalna područja mora, odvojena od njega obalnim pljuskama;
• mrtvice- jezera nastala u starim koritima.

Podrijetlo vodena masa postoje dva tipa jezera.

1. atmosferski. To su jezera koja nikada nisu bila dio oceana. Takva jezera prevladavaju na Zemlji.
2. relikvija, ili zaostala, jezera koja su se pojavila na mjestu povlačenja mora (Kaspijsko, Aralsko, Ladoško, Onjega, Iljmensko i dr.). U nedavnoj prošlosti Kaspijsko more bilo je povezano s Azovskim tjesnacem koji je postojao na mjestu sadašnje doline rijeke Manych.

Po vodni režim Također razlikuju dvije vrste jezera - otpad i zatvorena.

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

Prema količini otopljenih tvari razlikuju se četiri tipa jezera: slatka, slana, bočata i mineralna.

1. Svježe jezera - čiji salinitet ne prelazi 1 ‰ (jedan ppm).
2. boćat- salinitet takvih jezera je do 24 ‰.
3. Slano- sa sadržajem otopljenih tvari u rasponu od 24,7-47 ‰.
4. mineral(47‰). Ova jezera su soda, sulfat, klorid. U mineralnim jezerima mogu se taložiti soli. Na primjer, samoodrživa jezera Elton i Baskunchak, gdje se vadi sol.

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

Jezera su, kao i rijeke, najvažniji prirodni resursi; koristi čovjek za plovidbu, vodoopskrbu, ribolov, navodnjavanje, dobivanje mineralnih soli i kemijski elementi. Na nekim mjestima mala jezera često umjetno stvara čovjek. Tada se i oni zovu rezervoari.

§ 7. Močvare

Uslijed nakupljanja sedimenta i zarastanja, jezera postupno postaju plitka, a potom se pretvaraju u močvare i postaju suha.

močvare- prekomjerno navlažena kopnena područja s osebujnom močvarnom vegetacijom i slojem treseta od najmanje 0,3 m. S manjom debljinom treseta ili njegovim nedostatkom nazivaju se prekomjerno navlažena područja močvarna područja. Močvare nastaju obrastanjem vodenih površina ili stagnacijom vode u šumama, livadama, čistinama, zgarištima itd. Mogu se pojaviti iu niskim reljefima i na slivovima. Razvoju močvara pogoduje ravan i blago raščlanjen reljef, prekomjerna vlaga, otpornost tla na vodu, blizina podzemnih voda i permafrost. Močvare se razvijaju u različitim klimatskim uvjetima, ali su posebno karakteristične za šumsku zonu umjerenog pojasa i tundre. Njihov udio u Polisiji iznosi 28%, u Kareliji - oko 30%, a u Zapadni Sibir(Vsyuganye) - preko 50% teritorija. Močvarnost se naglo smanjuje u stepskim i šumsko-stepskim zonama, gdje ima manje padalina, a isparavanje se povećava. Ukupna površina koju zauzimaju močvare je oko 2% kopnene površine.

Prema karakteru opskrbe vodom i vegetacije, močvare se dijele na tri vrste: nizinske, brdske i prijelazne.

Nizinska zasuni nastaju na mjestu nekadašnjih jezera, u riječnim dolinama iu depresijama koje su trajno ili privremeno poplavljene vodom. Hrane se uglavnom podzemnom vodom bogatom mineralnim solima. U vegetacijskom pokrivaču dominiraju zelene mahovine, razni šaševi i trave. Na starijim močvarama pojavljuju se breza, joha i vrba. Ove močvare karakterizira nizak sadržaj treseta - debljina treseta ne prelazi 1-1,5 m.

jahanje močvare se formiraju na ravnim slivovima, hrane se uglavnom atmosferskim padalinama, vegetaciju karakterizira ograničeni sastav vrsta - sphagnum mahovine, pamučna trava, ružmarin, brusnice, vrijesak i drvenaste - bor, breza, rjeđe cedar i ariš. Stabla su vrlo potištena i zakržljala. Sphagnum mahovina bolje raste u sredini močvarnog masiva, na periferiji je potisnuta mineraliziranim vodama. Stoga su uzdignute močvare donekle konveksne, sredina im se uzdiže za 3-4 m. Sloj treseta doseže debljinu od 6-10 m ili više.

prijelazni močvare zauzimaju srednji položaj, u pogledu prehrane i vegetacije one su mješovite. Oni su zemljani i atmosferski. Ovdje ima šaša i trske, puno tresetnih mahovina, šikara breza itd.

Močvare ne ostaju iste. Najkarakterističniji proces je promjena niskih močvara kao rezultat akumulacije biljne mase i treseta prijelaznim, a zatim jahaćim. Izdignuta creta obrasla su livadskom ili šumskom vegetacijom.

Močvare imaju veliki značaj. Vade treset koji se koristi kao ekološki prihvatljivo gorivo i gnojivo, ali i za proizvodnju niza kemikalija. 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. Ledenjaci

ledenjak- pokretne mase leda koje su nastale na kopnu kao rezultat nakupljanja i postupne transformacije krutih atmosferskih oborina. Njihov nastanak je moguć tamo gdje tijekom godine padne više krute oborine nego što ima vremena da se otopi ili ispari. Naziva se granica iznad koje je moguće nakupljanje snijega (prevladavanje negativnih temperatura tijekom godine). snježna granica. Ispod snježne granice prevladavaju pozitivne temperature i sav snijeg koji je pao ima vremena da se otopi. Visina snježne granice ovisi o klimatskim uvjetima, na ekvatoru se nalazi na nadmorskoj visini od 5 km, u tropima - 6 km, au polarnim područjima pada na razinu oceana.

U ledenjaku se razlikuju regije hrana i otjecanje. U području hranjenja snijeg se nakuplja stvarajući led. U području otjecanja ledenjak se otapa i mehanički rasterećuje (odvajanja, odroni, klizanje u more). Položaj donjeg ruba ledenjaka može se mijenjati, on napreduje ili se povlači. Ledenjaci se kreću sporo, od 20 do 80 cm dnevno, odnosno 100-300 m godišnje. planinske zemlje. Polarni ledenjaci (Grenland, Antarktika) kreću se još sporije - od 3 do 30 cm dnevno (10-130 m godišnje).

Ledenjaci se dijele na kontinentalne (pokrovne) i planinske. Kopno(Grenland, Antarktik, itd.) zauzimaju 98,5% područja moderne glacijacije, prekrivaju kopnenu površinu, bez obzira na njegov reljef. Imaju ravno-konveksan oblik u obliku kupole ili štitova, zbog čega se i zovu ledene ploče. Kretanje leda je usmjereno duž nagiba površine ledenjaka - od središta prema periferiji. Led kontinentalnih ledenjaka troši se uglavnom odlamanjem svojih krajeva, spuštajući se u more. Uslijed toga nastaju plutajuće ledene planine - sante leda, koje su izuzetno opasne za plovidbu. Primjer kontinentalne (pokrovne) glacijacije je ledeni pokrov Antarktika. Njegova debljina doseže 4 km s prosječnom debljinom od 1,5 km. Planinski ledenjaci mnogo su manji i imaju različite oblike. Nalaze se na vrhovima planina, zauzimaju doline i depresije na padinama planina. Planinski ledenjaci nalaze se na svim geografskim širinama: od ekvatora do polarnih otoka. Oblici ledenjaka predodređeni su reljefom, no najrasprostranjeniji su dolinsko-planinski ledenjaci. Najveći planinski ledenjaci nalaze se na Aljasci i Himalaji, Hindukušu, Pamiru i Tien Shanu.

Ukupna površina ledenjaka na Zemlji je oko 16,1 milijuna km 2, ili 11% kopna (uglavnom u polarnim geografskim širinama). Ledenjaci 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 sveučilišne kandidate. Minsk: Najviši. škola, 1988. 448 str.
2. Geografija: referentni materijali: knjiga za učenike srednje i starije dobi / A.M. Berlyant, V.P. Dronov, I.V. Dushin i drugi; ur. V.P. Maksakovskiy. M.: Prosveshchenie, 1989. 400 str.
3. Davydov L.K., Dmitrieva A.A., Konkina N.G. Opća hidrologija. Tutorial/ Ed. PAKAO. Dobrovolsky i M.I. Lvovich. Lenjingrad: Gidrometizdat, 1973. 462 str.
4. Metodika nastave geografije u Srednja škola: Priručnik za nastavnike / Ed. JE. Matrusova. Moskva: Obrazovanje, 1985. 256 str.
5. Geografski priručnik za kandidate za sveučilišta / Ed. V G. Zavriev. Minsk: Najviši. škola, 1978. 304 str.
6. Khromov S.P., Mamontova L.I. Meteorološki rječnik. Lenjingrad: Gidrometizdat, 1974. 568 str.
7. Orlić V.V. Povijest vode na Zemlji i drugim planetima // Geografija u školi. 1990. br. 5. S. 9-15.

U kvantitativnom smislu, bez sumnje, svjetski ocean je vodeći, koji čini 1.338.000 tisuća km 3 ili 96,4% sve vode na Zemlji.

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

Postoji nekoliko hipoteza o podrijetlu vode. Nedavno je općenito prihvaćeno da su glavne mase vode nastale kao rezultat otplinjavanja magme. Tijekom formiranja primarne bazaltne kore iz plašta je nastalo 92% bazalta i 8% vode. Moderne lave također sadrže vodenu paru od 4 do 8%. Danas se otplinjavanjem godišnje formira do 1 km3 vode. Ove vode se nazivaju juvenilne (mlade). Voda dolazi i iz svemira.

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

U velikom ciklusu, svi mali ciklusi su njegove karike. U velikom ciklusu mogu se razlikovati sljedeće glavne karike: kopno; atmosferski; oceanski. Kruženjem se vrši prijenos vlage i topline, povezuje zemljine ljuske i ima izuzetno važnu ulogu u formiranju složenog prirodnog omotača Zemlje.

Kruženje vode na zemlji

Kruženje vode ili vlage na Zemlji jedan je od najvažnijih procesa u geografskom omotaču. Shvaća se kao kontinuirani zatvoreni proces kretanja vode, koji obuhvaća hidrosferu, atmosferu, litosferu i biosferu. Najbrži ciklus vode odvija se na površini Zemlje. Izvodi se pod utjecajem sunčeve energije i gravitacije. Kruženje vlage sastoji se od procesa isparavanja, prijenosa vodene pare zračnim strujanjima, njezine kondenzacije i sublimacije u atmosferi, padalina nad oceanom ili kopnom i njihovog naknadnog otjecanja u ocean. Glavni izvor vlage u atmosferi je Svjetski ocean, kopno je manje važno. Posebnu ulogu u cirkulaciji imaju biološki procesi - transpiracija i fotosinteza. Živi organizmi sadrže više od 1000 km 3 vode. Iako je volumen biološke vode mali, igraju važnu ulogu u razvoju života na Zemlji i poboljšanju kruženja vlage: gotovo 12% vlage koja isparava u atmosferu dolazi s površine kopna zbog transpiracije biljke. U procesu fotosinteze koju provode biljke godišnje se 120 km 3 vode razgradi na vodik i kisik.

U ciklusu površinskih voda na Zemlji konvencionalno se razlikuju mali, veliki i intrakontinentalni ciklus. U maloj cirkulaciji sudjeluju samo ocean i atmosfera. Većina vlage koja isparava s površine oceana pada natrag na površinu mora, čineći mali ciklus.

Manji dio vlage uključen je u veliki površinski ciklus, nošen zračnim strujama iz oceana na kopno, gdje se odvija niz lokalnih ciklusa vlage. S rubnih dijelova kontinenata (površina im je oko 117 milijuna km 2) voda ponovno ulazi u Ocean površinskim (riječnim i ledenjačkim) i podzemnim otjecanjem, zaokružujući veliki ciklus.

Područja koja nemaju otjecanje u Svjetski ocean nazivaju se područjima unutarnjeg otjecanja (neodvodnjavanja u odnosu na Ocean). Njihovo područje je više od 32 milijuna km2. Voda, koja isparava iz zatvorenih područja kopna i ponovno pada na nju, tvori intrakontinentalnu cirkulaciju. Najveća područja unutarnjeg protoka su Aral-Kaspijsko more, Sahara, Arabija, Srednja Australija. Vode ovih područja izmjenjuju vlagu s rubnim područjima i oceanom, uglavnom njezinim prijenosom zračnim strujama.

Mehanizam izmjene vlage ocean - atmosfera - kopno - ocean zapravo je mnogo kompliciraniji. Povezan je s općom globalnom razmjenom tvari i energije, kako između svih geosfera Zemlje, tako i između cijele planete i Kozmosa. Globalni ciklus vlage na Zemlji otvoren je proces, budući da se u volumenu u kojem se voda oslobađa iz utrobe Zemlje više ne vraća natrag: pri razmjeni tvari s svemirom, proces nepovratnog gubitka vodika tijekom disipacija molekula vode prevladava nad njezinim dolaskom. Međutim, količina vode u hidrosferi se ne smanjuje zbog dotoka vode iz crijeva.

Kvantitativno, vodeni ciklus na Zemlji karakterizira ravnoteža vode. Ravnoteža vode na Zemlji je jednakost između količine vode koja u obliku padalina uđe na površinu zemaljske kugle i količine vode koja za isto vrijeme ispari s površine oceana i kopna. Prosječna godišnja količina oborina, kao i isparavanje, iznosi 1132 mm, što u jedinicama volumena iznosi 5,77.060 km 3 vode.

Shema kruženja vlage vode u prirodi (prema L. K. Davidovu):

1 - isparavanje s površine oceana; 2 - oborina na površini oceana; 3 - oborine na površini zemlje; 4 - isparavanje s kopnene površine; 5 – površinsko, bezuvjetno otjecanje u ocean; 6 - otjecanje rijeke u ocean; 7 - podzemno otjecanje u ocean ili u endoreično područje.

U povijesti Zemlje više puta su zabilježene velike promjene u karakteristikama ravnoteže vode, što je povezano s klimatskim fluktuacijama. U razdobljima zahlađenja svjetska ravnoteža vode se mijenja prema većoj vlažnosti kontinenata zbog očuvanja vode u ledenjacima. Bilanca vode u oceanu postaje negativna, a njegova razina opada. U razdobljima zagrijavanja, naprotiv, na kontinentima se uspostavlja negativna ravnoteža vode: povećava se isparavanje, povećava se transpiracija, tope se ledenjaci, smanjuje se volumen jezera, povećava se protok u ocean, čija ravnoteža vode postaje pozitivna.

Prosječna godišnja vodena bilanca Zemlje (prema R. K. Klige i dr.)

Elementi ravnoteže	Volumen vode km 3 / god	Sloj vode, mm	% potrošnje
Zemaljska kugla u cjelini
Isparavanje
Taloženje
Svjetski ocean
Isparavanje
Taloženje
riječno otjecanje
glacijalno otjecanje
podzemno otjecanje
Neusklađenost stanja
kopnena površina
Taloženje
Isparavanje
riječno otjecanje
glacijalno otjecanje
podzemno otjecanje
Neusklađenost stanja

Porast temperature zraka za gotovo 1°C u 20. stoljeću uzrokovao je poremećaj globalne bilance vode: ona je za Svjetski ocean postala pozitivna, a za kopno negativna. Zagrijavanje je dovelo do povećanja isparavanja s površine oceana i povećanja naoblake kako nad oceanima tako i nad kontinentima. Atmosferske oborine nad oceanom i u obalnim područjima kopna su se povećale, ali su se smanjile u kopnenim regijama. Topljenje ledenjaka značajno se povećalo. Ovakve promjene u svjetskoj vodnoj bilanci dovode do porasta razine Svjetskog oceana u prosjeku za 1,5 mm/god., a posljednjih godina i do 2 mm/god.

Budući da se isparavanjem troši toplina koja se oslobađa kondenzacijom vodene pare, ravnoteža vode povezana je s ravnotežom topline, a ciklus vlage prati preraspodjela topline između sfera i područja Zemlje, što je vrlo važno za geografski omotač. Uz izmjenu energije u procesu kruženja vlage dolazi i do izmjene tvari (soli, plinovi).

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

Elementi hidrosfere	Promjena volumena vode, km 3 / godina
Svjetski ocean
Podzemna voda
rezervoari

Različiti dijelovi hidrosfere na Zemljinoj površini imaju različite periode izmjene vode. Iz tablice se može vidjeti da su najkraća razdoblja izmjene vode s atmosferskom vlagom (8 dana), najduža - s kopnenim i podzemnim ledenjacima (10 tisuća godina).

Period izmjene vode pojedinih dijelova hidrosfere na površini Zemlje (prema monografiji "Svjetska vodna bilanca i vodni resursi Zemlje", s dodacima)

Vrste prirodnih voda	Zapremina, tisuća km 3	Prosječno razdoblje uvjetne obnove zaliha vode
Voda na površini litosfere
Svjetski ocean
Ledenjaci i trajni snježni pokrivač
rezervoari
Voda u rijekama
Voda u močvarama
Voda na vrhu litosfere
Podzemna voda
podzemni led
Voda u atmosferi i živi organizmi
Voda u atmosferi
Voda u organizmima		Nekoliko sati

Neki elementi vodenog ciklusa podložni su ljudskoj kontroli, ali samo u graničnim slojevima hidrosfere, litosfere i atmosfere: nakupljanje vode u akumulacijama, nakupljanje i zadržavanje snijega, umjetne kiše itd. Ali takve mjere trebaju biti vrlo oprezne i promišljeno, budući da je u prirodi sve međusobno povezano i promjene na jednom mjestu mogu imati neželjene posljedice na drugom području.

Važnost vode u prirodi, životu i gospodarskoj djelatnosti iznimno je velika. Voda je ta koja Zemlju čini Zemljom, sudjeluje u svim fizičko-geografskim, biološkim, geokemijskim i geofizičkim procesima koji se odvijaju na planetu. A. de Saint-Exupery je o vodi napisao: “Ne možete reći da ste neophodni za život: vi ste sam život”: a Indira Gandhi pripada izreci: “Civilizacija je dijalog između čovjeka i vode.”

Slatka voda koristi se za industrijsku i kućnu vodoopskrbu, za navodnjavanje i navodnjavanje. Voda se koristi u dobivanju električne energije, u plovidbi, važnosti vodovoda u vojnim operacijama i u mnogim drugim stvarima.

Donedavno je prevladavalo uvjerenje da će čovječanstvo zauvijek imati dovoljno vode. Nagli rast svjetskog stanovništva, razvoj industrijska proizvodnja i poljoprivreda uzrokuju sve veće stope potrošnje vode, koje već dosežu oko 5 tisuća km3/god. 80% korištene vode povezano je s poljoprivreda, a prije svega navodnjavanjem 240 milijuna hektara zemlje.

Budući da su rezerve slatke vode količinski i kvalitetno naglo smanjene zbog njezine brze potrošnje, potrebno je organizirati racionalno korištenje voda i njihovu zaštitu. Ovo je jedan od najvažnijih pitanja okoliša na tlu.

Književnost.

1. Lyubushkina S.G. Opći zemljopis: Zbornik radova. dodatak za sveučilišne studente upisane na posebne. "Geografija" / S.G. Lyubushkina, K.V. Pashkang, A.V. Chernov; ur. A.V. Černov. - M. : Obrazovanje, 2004. - 288 str.

Promjena cjelokupnog volumena atmosferske vlage događa se svakih 10 dana ili 36 puta godišnje. Najdublje podzemne vode obnavljaju se najsporije - oko 5000 godina. Oko 453 tisuće km3 vode godišnje ispari s površine Svjetskog oceana. Procesom isparavanja vode i kondenzacije atmosferske vlage dobiva se svježa voda na Zemlji. Kontinuirano kretanje vode pod utjecajem sunčeve energije naziva se globalni ciklus vode.

Sadržaj lekcije sažetak lekcije okvir za podršku lekcija prezentacija akcelerativne metode interaktivne tehnologije Praksa zadaci i vježbe samoprovjera radionice, treninzi, slučajevi, potrage domaća zadaća pitanja za raspravu retorička pitanja od studenata Ilustracije audio, video isječci i multimedija fotografije, slikovne grafike, tablice, sheme humor, anegdote, vicevi, stripovi parabole, izreke, križaljke, citati Dodaci sažetakačlanci čipovi za radoznale varalice udžbenici osnovni i dodatni rječnik pojmova ostalo Poboljšanje udžbenika i nastaveispravljanje grešaka u udžbeniku ažuriranje fragmenta u udžbeniku elementi inovacije u lekciji zamjena zastarjelih znanja novima Samo za učitelje savršene lekcije kalendarski plan za godinu smjernice programi rasprava Integrirane lekcije