§ 1. Il concetto di idrosfera

Idrosfera- guscio d'acqua della Terra. Comprende tutta l'acqua chimicamente non legata, indipendentemente dal suo stato di aggregazione. L'idrosfera è costituita dall'Oceano Mondiale e dalle acque terrestri. Il volume totale dell'idrosfera è di circa 1400 milioni di km 3, con la massa d'acqua principale - 96,5% - nelle acque dell'Oceano Mondiale, salate, imbevibili. Le acque continentali rappresentano solo il 3,5%, di cui oltre l'1,7% è contenuto sotto forma di ghiaccio e solo l'1,71% allo stato liquido (fiumi, laghi, falde acquifere). Il volume rimanente del guscio d'acqua terrestre, o idrosfera, è in uno stato legato nella crosta terrestre, negli organismi viventi e nell'atmosfera (circa 0,29%).

L'acqua è un buon solvente, un veicolo potente. Sposta enormi masse di sostanze. L'acqua è la culla della vita, senza di essa l'esistenza e lo sviluppo delle piante, degli animali e dell'uomo, la sua attività economica è impossibile. Idrosfera - batteria calore solare sulla Terra, un'enorme dispensa di risorse minerali e alimentari umane.

L'idrosfera è una. La sua unità sta nella comune origine di tutte le acque naturali dal mantello terrestre, nell'unità del loro sviluppo, nella continuità spaziale, nell'interconnessione di tutte le acque naturali nel sistema del Ciclo Mondiale dell'Acqua (Fig. V.1).

Ciclo mondiale dell'acqua- questo è un processo di movimento continuo dell'acqua sotto l'influenza dell'energia solare e della gravità, che copre l'idrosfera, l'atmosfera, la litosfera e gli organismi viventi. Dalla superficie terrestre, sotto l'influenza del calore solare, l'acqua evapora e la maggior parte (circa l'86%) evapora dalla superficie degli oceani. Una volta nell'atmosfera, il vapore acqueo condensa durante il raffreddamento e, sotto l'influenza della gravità, l'acqua ritorna superficie terrestre sotto forma di precipitazione. Una quantità significativa di precipitazioni ricade nell'oceano. Viene chiamato il ciclo dell'acqua, a cui prendono parte solo l'oceano e l'atmosfera piccolo, o oceanico, il ciclo dell'acqua. A globale, o grande La terra è coinvolta nel ciclo dell'acqua: l'evaporazione dell'acqua dalla superficie dell'oceano e della terraferma, il trasferimento del vapore acqueo dall'oceano alla terraferma, la condensazione del vapore, la formazione di nuvole e le precipitazioni sulla superficie dell'oceano e terra. Il prossimo è il deflusso superficiale e sotterraneo delle acque terrestri nell'oceano (Fig. V.1). Si chiama così il ciclo dell'acqua, a cui partecipa, oltre all'oceano e all'atmosfera, anche la terra mondo il ciclo dell'acqua.

Riso. V.1. Ciclo mondiale dell'acqua

Nel processo del ciclo mondiale dell'acqua, il suo graduale rinnovamento avviene in tutte le parti dell'idrosfera. Quindi, le acque sotterranee vengono aggiornate per centinaia di migliaia e milioni di anni; ghiacciai polari per 8-15 mila anni; acque dell'Oceano Mondiale - per 2,5-3 mila anni; laghi chiusi e senza drenaggio - per 200-300 anni, che scorrono - per diversi anni; fiumi - 12-14 giorni; vapore acqueo atmosferico - per 8 giorni; acqua nel corpo - in poche ore. Il ciclo globale dell'acqua collega tutti i gusci esterni della Terra e gli organismi.

Allo stesso tempo, la terra fa parte del guscio d'acqua della Terra. Questi includono metropolitana acqua, fiumi, laghi, ghiacciai e paludi. Le acque terrestri contengono solo il 3,5% delle riserve idriche mondiali totali. Di questi, solo il 2,5% lo è fresco acqua.

§ 2. Idee moderne sul ciclo mondiale dell'acqua

Il cambiamento osservato nel livello dell'Oceano Mondiale da molti ricercatori è spiegato dal cambiamento climatico. Si ritiene che l'attuale innalzamento del livello sia dovuto alla ridistribuzione dell'acqua dai blocchi continentali all'oceano a causa del deflusso, dell'evaporazione e della deglaciazione del fiume. Negli schemi della circolazione generale, si presume che il volume d'acqua evaporato sull'oceano sia uguale al volume d'acqua ricevuto dai continenti sotto forma di deflusso fluviale, precipitazione e scioglimento dei ghiacciai:

dove E è l'evaporazione, P è la precipitazione, R è regionale, sotterraneo e altri tipi di deflusso controllati dalle precipitazioni. Tuttavia, questo schema è corretto solo in prima approssimazione e viene attuato a condizione che la massa totale d'acqua sulla superficie terrestre sia costante e la capacità dei bacini oceanici e marini sia invariata. Se consideriamo il pianeta come un sistema termodinamico aperto, è necessario tenere conto degli apporti endogeni di acqua e delle sue perdite durante la fotolisi. In altre parole, almeno altri quattro elementi devono essere presenti nel bilancio del ciclo globale dell'acqua sulla superficie terrestre:

Senza tener conto di questi fattori, il quadro reale della variazione del livello dell'Oceano Mondiale verrà visualizzato in modo errato, soprattutto nell'aspetto paleogeografico e nelle previsioni per il futuro.

Per molto tempo nelle scienze della Terra ci sono state idee sulla grande antichità del volume moderno dell'idrosfera e sui suoi cambiamenti estremamente lenti nel presente e nel futuro. Si presume che l'acqua sulla Terra sia stata formata dalla condensazione immediatamente dopo l'accumulo di materia protoplanetaria o accumulata durante il processo di degassamento e vulcanismo. Da ciò si trae una conclusione sull'antichità dell'Oceano Mondiale, le dimensioni e la profondità moderne, che ha acquisito nel Precambriano (600-1000 milioni di anni fa). La teoria dell'evoluzione si è costruita su tale base la crosta terrestre e la faccia della Terra nel suo insieme sembra "senza acqua", poiché l'idrosfera è stata inizialmente data al pianeta o acquisita da esso approssimativamente nel mezzo del Precambriano.

A seguito di studi a lungo termine sui materiali di perforazione in acque profonde della nave americana "Glomar Challenger" (1968-1989) su formazioni di acque poco profonde di età irregolare trovate nella sezione di sedimenti e basalti del fondo dell'Atlantico, Oceani Indiano e Pacifico (DSDP, 1969-1989), è stato realizzato per la prima volta background teorico determinazione quantitativa della portata media e della massa degli afflussi annuali di acqua endogena sulla superficie terrestre nel periodo moderno e negli ultimi 160 milioni di anni. È stato trovato il limite del loro rapido (di più di un ordine di grandezza) aumento e si è ottenuta una regolarità che descrive questo fenomeno.

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

dove a = 580 mm/1000 anni; c = 25 mm/1000 anni; c = 14,65 milioni di anni; t - tempo in milioni di anni (Fig. V.2).

Poiché la velocità di affluenza di acqua libera endogena nel grafico empirico ottenuto V(t) e la sua approssimazione è determinata in mm/1000 anni, ciò consente di quantificare peso medio prelevato annualmente durante la disidratazione dell'acqua libera sulla superficie terrestre durante gli ultimi 160 milioni di anni e il periodo storico dell'Olocene.

Osservazioni strumentali presso stazioni di misurazione dell'acqua dal 1880 al 1980 hanno stabilito che il livello del mare si sta innalzando a una velocità media di 1,5 mm/anno. Tale aumento non è dovuto al riscaldamento climatico, come comunemente si crede, ma è costituito dalle seguenti voci: 0,7 mm/anno dovuto allo scioglimento di 250 km 3 delle banchise antartiche e groenlandesi; 0,02 mm/anno per l'accumulo di 7 km3 di precipitazioni. La restante parte (0,78 mm/anno) è costituita principalmente da afflussi idrici endogeni con prodotti vulcanici, lungo faglie profonde, solfatara, fumarole e per conduzione. E questo è il limite inferiore del deflusso registrato di acqua endogena, poiché l'innalzamento del livello avviene sullo sfondo del continuo approfondimento del fondo dell'Oceano Mondiale nelle zone delle creste del rift, il margine continentale l'oceano Pacifico, lungo le trincee dell'arco insulare e la regione mediterranea caratterizzata da sismicità e vulcanismo pliocenico-quaternario. Va inoltre tenuto conto del fatto che quasi il 20% dell'acqua rimossa dalle viscere viene utilizzata per inumidire i sedimenti marini. Pertanto, il valore ottenuto è 0,78 mm/anno - s con buona ragione può essere arrotondato per eccesso a 1,0 mm/anno. Questo valore, determinato in modo indipendente dai dati di perforazione, si adatta comunque bene all'andamento generale del grafico V(t) (Fig. V.2). Ciò serve come ulteriore conferma dell'andamento generale di un aumento esponenziale della portata e della massa del deflusso di acqua endogena dalla fine del Cretaceo.

Riso. V.2. Grafico che caratterizza la velocità di affondamento dei segmenti oceanici della Terra ( parte destra) e l'afflusso di acqua endogena negli ultimi 160 milioni di anni e in futuro, calcolato secondo l'ipsometria moderna dei sedimenti di acque poco profonde di età irregolare del Glomar Challenger: 1 - dai pozzi del Pacifico, 2 - Atlantico, 3 - oceani indiani; 4 - acqua, 5 - sedimenti di acque profonde, 6 - sedimenti di acque poco profonde, 7 - basalti.

La parte sinistra del grafico caratterizza la portata futura dell'acqua, l'ombreggiatura mostra gli intervalli di confidenza calcolati con una probabilità dello 0,95%

Pertanto, fino a un ordine di grandezza, l'afflusso annuale di acqua libera sulla superficie terrestre nel periodo storico dell'Olocene era di 3,6 × 10 17 g.

Il tasso medio di afflusso di acqua negli ultimi 160 milioni di anni, determinato dal grafico V(t) e dalla formula:

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

è pari a 0,01 cm/anno, che, in termini di massa, con l'area media dei bacini marini cenozoici giurassici-cretacei prossimi a quelli moderni, dà circa 3,6 × 10 16 g/anno, cioè un ordine di grandezza inferiore a quello dell'Olocene. Di conseguenza, durante il periodo di disidratazione spontanea e oceanizzazione della Terra (60 milioni di anni), l'acqua è stata trasferita in superficie:

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

Questo è 0,5 × 10 24 g in più rispetto alla massa dell'idrosfera moderna, che è 1,64 × 10 24 g. Sorge la domanda: dove è andata a finire questa enorme massa d'acqua? Per rispondere occorre ricordare che in oltre 60 milioni di anni di oceanizzazione, sul fondo degli oceani si è formato uno strato di sedimenti con uno spessore medio di 500 m, la cui umidità, secondo i dati di perforazione, è in media del 30% , o (in termini di livello) 3 10 4 cm, allora è possibile stimare la massa d'acqua sepolta nello spessore dei sedimenti marini:

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

Il valore ottenuto è circa il 20% del valore in eccesso - 0,52 × 10 24 g, ad es. all'anno, 1,7 × 10 15 g, ovvero il 5% dell'afflusso medio annuo di acqua libera durante il periodo di oceanizzazione (3,6 × 10 16 g) va a inumidire i sedimenti di fondo. Di conseguenza, il resto dell'acqua 0,42 · 10 24 g, che è assente nel volume moderno dell'idrosfera, è stato perso per fotolisi. Da qui è possibile determinare la massa delle perdite annue di acqua durante la dissociazione della sua molecola negli strati superiori dell'atmosfera sotto l'azione della radiazione solare corpuscolare dura:

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

quelli. le perdite dovute alla fotolisi sono circa il 2,5% degli attuali afflussi di acqua libera (3,6 10 17 g).

Determinazione dell'ordine di grandezza di questi precedentemente sconosciuti letteratura scientifica articolo del bilancio delle acque libere è di fondamentale importanza per valutare la direzione generale dell'evoluzione dell'idrosfera terrestre, il rapporto tra le aree terrestri e marine, e con esse il clima e ambiente naturale nella scala temporale geologica e nella prospettiva storica.

Nei moderni schemi di bilancio idrico sulla Terra, il volume dell'acqua evaporato sugli oceani e sui mari è considerato da molti ricercatori uguale al volume dell'acqua che è tornata nell'Oceano Mondiale con le precipitazioni, il deflusso di fiumi e di superficie e lo scioglimento dei ghiacciai. Tuttavia, va riconosciuto che questo schema del ciclo dell'acqua è corretto solo in prima approssimazione e si realizza a condizione di una massa totale d'acqua costante sulla superficie terrestre e di una portata costante delle depressioni dell'Oceano Mondiale. In altre parole, questo schema corrisponde ad un sistema termodinamico chiuso con un ciclo chiuso. Ma un tale sistema, come sapete, non produce lavoro, perché è in un equilibrio stabile. La sua entropia è massima, che, come abbiamo mostrato sopra, non si osserva nelle condizioni della Terra reale, perché c'è un afflusso di acqua intraplanetaria e una parte di essa dissipata nello spazio esterno. Sulla base della regolarità V(t) che abbiamo trovato, queste voci di bilancio sono ora definite anche negli schemi esistenti del ciclo dell'acqua sulla Terra.

Spieghiamo il punto "afflusso di acqua cosmogenica". La massa della materia cosmica che cade ogni anno sulla Terra è stimata in 10 12 g In termini di acqua (5% - sulla base dei dati sui meteoriti), questo è 5 10 10 g / anno, ad es. circa lo 0,00001% dell'assunzione endogena annuale. Poiché il contenuto di materia cosmogenica in sezioni della crosta terrestre è noto e non supera gli input odierni, si può concludere da ciò che l'idrosfera terrestre è di origine esclusivamente intraplanetaria: è il prodotto più importante dell'evoluzione della protomateria .

Gli articoli planetari ottenuti dal bilancio idrico libero sono di fondamentale importanza per ricostruire il quadro dell'evoluzione della faccia della Terra su scala temporale geologica. Piccole masse annualizzate di acqua endogena e dissipatrice, essendo un fattore permanente, determinano essenzialmente la dinamica dell'evoluzione della superficie terrestre.

Data la natura del processo di disidratazione e oceanizzazione che si è instaurato nell'arco di 60 milioni di anni, sarebbe irragionevole aspettarsi un suo improvviso declino, nonché un aumento ancora maggiore nei prossimi centinaia e migliaia di anni, una scala temporale trascurabile rispetto alla durata totale stabilita di questo processo. Ciò consente di prevedere i cambiamenti futuri del livello degli oceani e, con esso, il clima e condizioni naturali. Senza tener conto della deglaciazione dei ghiacciai polari, in 10 mila anni il livello dell'oceano aumenterà di 8 m e in 100 mila anni - di 80 m.

Pertanto, la nuova equazione del bilancio idrico dovrebbe assomigliare a questa:

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

dove T - assunzione di acqua endogena, F - perdite dovute alla fotolisi. Tuttavia, nel corso della trasgressione, che non può essere in alcun modo compensata dall'aumento della capacità dei bacini oceanici (in un intervallo di tempo geologico così breve), il riscaldamento generale del clima terrestre è inevitabile. Di conseguenza, i ghiacciai polari continueranno a ridursi e la trasgressione endogena, come oggi, sarà intensificata da quella eustatica - di 63-65 m nei primi 10mila anni. Si noti che questa stima non tiene conto dei tassi di subsidenza costiera osservati al 13% dei margini continentali.

Da quanto sopra è chiaro che il moderno equilibrio tra terra e mare è un breve momento storia geologica Terra. Continua a cambiare e viene determinata la direzione generale di questa variabilità: l'oceano, approfondendo, continua ad espandere i suoi confini a spese della terraferma.

Pertanto, in tutte le ricostruzioni del sistema continente-oceano, d'ora in poi è necessario tenere conto del fattore permanente dell'afflusso di acqua endogena, che nell'era cenozoica di oceanizzazione era in media di 3,6 × 10 16 g/anno, ovvero 0,1 mm/ anno in termini di livello, e nel periodo quaternario ha raggiunto il suo apice - 3,6 · 10 17 g/anno, o 1 mm/anno in termini di livello. Il moderno equilibrio dell'acqua sulla superficie terrestre può essere rappresentato sotto forma di diagramma ed equazioni presentate in Fig. V.3.

Questo fattore è in definitiva decisivo per la valutazione cambiamento climatico passato e futuro, degrado dei ghiacciai polari, cambiamenti nell'intero ambiente naturale sulla superficie del nostro pianeta.

Equazione di bilancio generale

Continente: P 1 \u003d E 1 + R P + R + T - E - F \u003d N, N> 0 Oceano: 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

Riso. V.3. Diagramma del bilancio idrico terrestre

Pertanto, l'acqua sulla Terra è esclusivamente di origine intraplanetaria e la sua massa - 1,64 · 10 24 g - è stata accumulata gradualmente nel corso dell'evoluzione geologica della materia protoplanetaria. Il progressivo approfondimento e aumento dell'area dell'Oceano Mondiale, stabilito dai dati di perforazione Glomar Challenger, è compensato dal continuo afflusso di acqua endogena superiore a 0,78 mm/anno, che si registra nella componente endogena dell'innalzamento del livello oceanico . Ciò è spiegato dalla relativa stabilità della capacità delle depressioni oceaniche nell'Olocene. Di conseguenza, possiamo parlare di un regime tettonico relativamente calmo della Terra negli ultimi 10mila anni. Durante le epoche di attività tettonica, la capacità delle depressioni oceaniche aumenterà a causa del cedimento e dell'approfondimento del fondale, che comporterà una parziale diminuzione o sospensione dell'innalzamento del livello. Tuttavia, tenendo conto della riduzione generale della scala dell'attività tettonica nell'area dei segmenti oceanici nel Pleistocene rispetto al Cenozoico (è localizzato dalla zona della cresta delle creste della spaccatura, delle trincee dell'arco insulare e della periferia del Pacifico) , dovremmo aspettarci una continuazione del processo di innalzamento del livello degli oceani e dei mari adiacenti in futuro. Nei prossimi 10mila anni, se l'attuale tasso di deglaciazione sarà mantenuto, sarà di circa 15 m, e se i ghiacciai della Groenlandia e dell'Antartide saranno completamente degradati, sarà di 70 M. La probabilità di quest'ultimo è predeterminata dal espansione dell'area oceanica e, di conseguenza, un aumento del contenuto di umidità della superficie terrestre e un riscaldamento generale del clima.

In particolare, nella storia del Mar Baltico, l'influenza di fattori eustatici ed endogeni nell'innalzamento del livello inizia a incidere a partire dall'epoca litoriniana, quando fu ripristinato il collegamento tra il mare e l'oceano (7200 anni fa). In combinazione con il cedimento tettonico, particolarmente evidente nel Baltico meridionale, e le caratteristiche di resistenza delle cime della copertura sedimentaria, il progressivo innalzamento del livello del mare nella seconda metà dell'Olocene determina il tasso di distruzione e abrasione costiera. Tutte le opere di protezione costiera nel Baltico meridionale dovrebbero essere costruite tenendo conto dell'innalzamento del livello del mare previsto, che, tenendo conto del fattore tettonico, è di circa 3,5 m ogni mille anni.

§ 3. Acque sotterranee

Le acque sotterranee- si tratta di acque situate nella parte superiore della crosta terrestre (fino a una profondità di 12-16 km) in liquido, solido e vaporoso stati. La maggior parte di essi si forma a causa delle infiltrazioni dalla superficie della pioggia, dello scioglimento e delle acque dei fiumi. Le acque sotterranee si muovono costantemente sia verticalmente che orizzontalmente. La loro profondità, direzione e intensità di movimento dipendono dalla permeabilità all'acqua delle rocce. Per permeabile le rocce includono ciottoli, sabbie, ghiaia. Per impermeabile(impermeabile), praticamente impermeabile all'acqua - argille, rocce dense senza crepe, terreni ghiacciati. Si chiama lo strato di roccia che contiene l'acqua falda acquifera.

In base alle condizioni di occorrenza, le acque sotterranee sono suddivise in tre tipi: suolo situato nello strato di terreno più alto; terra sdraiato sul primo strato permanente resistente all'acqua dalla superficie; interstratale posto tra due strati impermeabili. Terra Le acque sono alimentate da precipitazioni atmosferiche infiltrate, acque di fiumi, laghi e bacini idrici. Il livello delle acque sotterranee varia con le stagioni dell'anno ed è diverso nelle diverse zone. Quindi, nella tundra praticamente coincide con la superficie, nei deserti si trova a una profondità di 60-100 m Sono distribuiti quasi ovunque, non hanno pressione, si muovono lentamente (nelle sabbie a grana grossa, ad esempio, a una velocità di 1,5-2,0 m al giorno). La composizione chimica delle acque sotterranee varia e dipende dalla solubilità delle rocce adiacenti. Di Composizione chimica distinguere tra fresco (fino a 1 g di sali per 1 litro di acqua) e mineralizzato(fino a 50 g di sali per 1 litro di acqua) acque sotterranee. Sono chiamati gli sbocchi naturali delle acque sotterranee sulla superficie terrestre fonti(molle, chiavi). Di solito si formano in luoghi bassi dove la superficie terrestre è attraversata da falde acquifere. Le fonti sono freddo(con temperatura dell'acqua non superiore a 20°C, caldo(da 20 a 37°C) e piccante, o termica (oltre 37°C). Vengono chiamate sorgenti termali che sgorgano periodicamente geyser. Si trovano in aree di vulcanismo recente o moderno (Islanda, Kamchatka, Nuova Zelanda, Giappone). Le acque delle sorgenti minerali contengono una varietà di elementi chimici e possono essere carboniche, alcaline, cloridriche, ecc. Molti di loro hanno valore medicinale.

Le acque sotterranee riforniscono pozzi, fiumi, laghi, paludi; sciogliere varie sostanze nelle rocce e portali; causare frane e ristagni idrici. Forniscono alle piante umidità e popolazione bevendo acqua. Le fonti danno di più acqua pulita. vapore acqueo e acqua calda I geyser sono usati per riscaldare edifici, serre e centrali elettriche.

Le riserve idriche sotterranee sono molto grandi - 1,7%, ma si rinnovano molto lentamente e questo deve essere preso in considerazione quando le spende. Altrettanto importante è la protezione delle acque sotterranee dall'inquinamento.

§ 4. Fiumi

Fiume- si tratta di un corso d'acqua naturale che scorre nello stesso luogo in modo costante o intermittente durante la stagione secca (fiumi in prosciugamento). Si chiama il luogo dove nasce il fiume fonte. La sorgente può essere laghi, paludi, sorgenti, ghiacciai. Viene chiamato il luogo in cui un fiume sfocia in un mare, lago o altro fiume bocca. Viene chiamato un fiume che sfocia in un altro fiume affluente.

Le foci dei fiumi possono essere delta ed estuari. Delta sorgono in zone poco profonde del mare o del lago a seguito dell'accumulo di sedimenti fluviali, hanno una forma triangolare in pianta. Il letto del fiume qui si dirama in molti rami e canali, che di solito sono a forma di ventaglio. estuari- foci di fiumi a braccio singolo, a forma di imbuto, che si espandono verso il mare (foci del Tamigi, Senna, Congo, Ob). Di solito, la parte di mare adiacente all'estuario ha grandi profondità e i sedimenti fluviali vengono rimossi correnti marine. I fiumi poco profondi del deserto a volte finiscono cieco bocche, cioè non raggiungere il bacino idrico (Murghab, Tejent, Coopers Creek).

Il fiume principale con tutte le forme affluenti sistema fluviale . Viene chiamata l'area da cui un fiume raccoglie acque superficiali e sotterranee piscina. Ogni fiume ha il suo bacino. Le piscine più grandi hanno il Rio delle Amazzoni (più di 7 milioni di km 2), il Congo (circa 4 milioni di km 2), in Russia - l'Ob (circa 3 milioni di km 2) - vedi tabella. V.1. Viene chiamato il confine tra i bacini fluviali spartiacque.

Lo scorrere dell'acqua del fiume per lungo tempo produce valli fluviali lunghe e complesse. Valle del fiume- un rilievo sinuoso concavo che si estende dalla sorgente alla foce e presenta una pendenza verso la foce. Si compone di un canale, golena, terrazze.

Tabella V.1
I principali fiumi del mondo

Nome	Lunghezza, km	Area del bacino, mille km 2
Isola d'Elba (Laba)
Oder (Odra)
Amur (con Argun)
Yenisei (con Biy-Khem)
Neil (con Kagera)
Congo (Zaire)
Mississippi (con Missouri e Red Rock)
San Lorenzo
Colorado
Colombia
Amazon (con Marañon)
	Australia
Murray (con tesoro)

canale- un approfondimento in una valle fluviale, attraverso la quale scorrono costantemente le acque del fiume. pianura alluvionale- parte della valle del fiume, che si riempie d'acqua durante il periodo delle piene. Al di sopra della pianura alluvionale, i pendii della valle si innalzano solitamente, spesso a gradini. Questi passaggi sono chiamati terrazze. Sorgono a seguito dell'attività di erosione (erosione) del fiume. Il canale fluviale in pianta ha solitamente una forma sinuosa ed è caratterizzato dall'alternanza di tratti più profondi ( si allunga) con quelli più piccoli ( spaccature). Si chiamano i meandri del fiume meandri, o meandri, linee di massima profondità - fairway.

Tutte le caratteristiche date del fiume sono sue naturale caratteristiche. Ad esse si aggiunge - e non meno importante - un insieme di caratteristiche progettuali strettamente correlate, e talvolta intervallate da quelle naturali.

Caratteristiche importanti di un fiume sono la sua caduta, pendenza, portata, portata e deflusso. La caduta fiume - l'eccesso della sua sorgente sopra la foce (dislivello di due punti). pregiudizio canali: il rapporto tra la caduta e la lunghezza del fiume. Ad esempio, l'altezza della sorgente del Volga è di 226 m, la foce
-28 m, lunghezza 3530 km. Quindi la sua pendenza sarà pari a: 226 - (-28) / 3530 = = 7,2 cm / km. Vengono calcolate anche le cascate e le pendenze dei singoli tratti del fiume se si conosce la loro altezza e lunghezza. La caduta e le pendenze, di norma, decrescono dalle sorgenti alla foce, la velocità del flusso dipende dalla loro entità, caratterizzano l'energia del flusso.

Ogni fiume ha superiore, media e parte inferiore correnti. Il corso superiore si distingue per notevoli pendenze e grande attività di raschiatura, quello inferiore - la massa più grande acqua e velocità ridotta.

Velocità attuale Il flusso d'acqua è misurato in metri al secondo (m/s) e non è lo stesso in diverse parti di esso. Aumenta costantemente dal fondo e dalle pareti del canale alla parte centrale del torrente. La velocità viene misurata in vari modi, ad esempio galleggianti idrologici o giradischi idrometrici.

Il regime idrico del fiume è caratterizzato da deflusso e deflusso dell'acqua. Consumoè la quantità di acqua che passa attraverso il letto del fiume in un secondo, o il volume d'acqua che scorre attraverso la sezione trasversale del torrente per unità di tempo. Il costo è solitamente espresso in termini di metri cubi al secondo (m 3 / s). Lui uguale ad area sezione trasversale del flusso moltiplicata per velocità media correnti. Viene chiamato il consumo di acqua per un lungo periodo di tempo - mese, stagione, anno drenare. Viene chiamata la quantità di acqua che i fiumi trasportano in un anno medio contenuto di acqua.

Il fiume più abbondante il globo- Amazon. Il suo consumo medio è di 20mila m 3 /s, la portata annua è di circa 7mila km 3. Nella parte inferiore, la larghezza dell'Amazzonia in alcuni punti raggiunge gli 80 km. Il secondo posto in termini di contenuto idrico è occupato dal fiume Congo (portata - 46 mila m 3 / s), quindi dal Gange, dallo Yangtze. In Russia i fiumi più abbondanti sono lo Yenisei (scarico 19,8 mila m 3 /s) e il Lena (17 mila m 3 /s). Il fiume più lungo del mondo è il Nilo (con Kagera) - 6671 km, in Russia - l'Amur (con Argun) - 4440 km.

I fiumi, a seconda del rilievo, sono divisi in due grandi gruppi: pianeggianti e montuosi. Molti fiumi nel corso superiore sono montuosi, mentre quelli nel corso medio e inferiore sono piatti. Montagna i fiumi hanno cadute e pendenze significative (fino a 2,4 e anche fino a 10 m/km), flusso veloce (3-6 m/s), di solito scorrono in valli strette. Sono chiamati tratti di fiumi a rapido corso, confinati nei luoghi in cui affiorano rocce difficili da lavare soglie. Si chiama la caduta dell'acqua da una ripida cengia nel letto di un fiume cascata. La cascata più alta della Terra è Angel (1054 m) sul fiume Caroni (affluente dell'Orinoco, Sud America); Le cascate Vittoria sul fiume Zambesi (Africa) hanno un'altezza di 120 me una larghezza di 1800 m. pianura i fiumi sono caratterizzati da lievi cadute e pendenze (10-110 cm/km), portate lente (0,3-0,5 m/s), scorrono generalmente in ampi valloni.

Una parte significativa del flusso d'acqua è costituita da sali disciolti e solidi. Viene chiamato tutto il materiale solido trasportato da un fiume deflusso solido. È espresso dalla massa o dal volume di materiale che il fiume trasporta in un determinato periodo (stagione, anno). Questa è un'opera di fiumi estremamente grande. Il deflusso solido medio annuo, ad esempio, dell'Amu Darya è di circa 100 milioni di tonnellate di materiale solido. I sedimenti fluviali ostruiscono i sistemi di irrigazione, riempiono i serbatoi e impediscono il funzionamento delle turbine idroelettriche. Il volume del deflusso solido dipende dalla torbidità dell'acqua, che si misura in grammi della sostanza contenuta in 1 m 3 di acqua. In pianura, la torbidità delle acque fluviali è la più bassa nella zona forestale (nella taiga - fino a 20 g / m 3) e la più alta - nella steppa (500 - 1000 g / m 3).

La caratteristica più importante dei fiumi è il loro cibo. Ci sono quattro fonti di alimentazione: nevoso, piovoso, glaciale, metropolitana. Il ruolo di ciascuno di loro nelle diverse stagioni dell'anno e in luoghi diversi non è lo stesso. La maggior parte dei fiumi ha misto cibo. La pioggia è tipica dei fiumi delle regioni equatoriali, tropicali e monsoniche. L'alimentazione della neve si nota vicino ai fiumi di latitudini temperate con inverni freddi e nevosi. I fiumi alimentati dai ghiacciai hanno origine in alte montagne ricoperte di ghiacciai. Quasi tutti i fiumi sono alimentati in una certa misura da acque sotterranee. Grazie a loro, i fiumi non si prosciugano in estate e non si seccano sotto il ghiaccio.

Il regime dei fiumi dipende in gran parte dalla nutrizione. Modalità i fiumi sono un cambiamento nella quantità di acqua scaricata in base alle stagioni dell'anno, alle fluttuazioni del livello, alle variazioni della temperatura dell'acqua. Nel regime idrico annuale dei fiumi si distinguono periodi con livelli tipicamente ripetitivi, chiamati acqua bassa, acqua alta, piena.

acqua bassa- il livello dell'acqua più basso del fiume. In acque basse, il flusso e il flusso dei fiumi sono insignificanti, la principale fonte di nutrimento sono le acque sotterranee. Alle latitudini temperate e alte, c'è acqua bassa estiva e invernale. Estate l'acqua bassa si verifica a causa dell'assorbimento delle precipitazioni da parte del suolo e della forte evaporazione, inverno acqua bassa - a causa della mancanza di nutrizione superficiale.

acqua alta- un elevato e prolungato innalzamento del livello dell'acqua nel fiume, accompagnato da allagamento della pianura alluvionale. Si verifica ogni anno nella stessa stagione. Durante l'alluvione, i fiumi hanno il più alto contenuto d'acqua, questo periodo rappresenta la maggior parte della portata annuale (fino al 60-80%). Le inondazioni sono causate dallo scioglimento primaverile della neve in pianura o dallo scioglimento estivo della neve e del ghiaccio in montagna e nelle regioni polari. Spesso le inondazioni causano piogge lunghe e abbondanti nella stagione calda.

acqua alta- un aumento rapido, ma di breve durata, del livello dell'acqua nel fiume. A differenza delle inondazioni, le inondazioni si verificano in modo irregolare. Di solito è formato dalle piogge, a volte dal rapido scioglimento della neve o dagli scarichi d'acqua dai bacini idrici. Lungo il fiume, l'alluvione si diffonde in un'onda che gradualmente si attenua.

inondazioni- i massimi rialzi d'acqua, le aree esondabili situate nella valle del fiume e le adiacenti zone di pianura. Le inondazioni si formano a seguito di un abbondante afflusso di acqua durante il periodo di scioglimento delle nevi o forti piogge, nonché a causa del blocco del canale da parte del ghiaccio durante il periodo di deriva del ghiaccio. A regione di Kaliningrad(R. Pregolya) e San Pietroburgo (R. Neva), sono anche associati al flusso d'acqua del vento proveniente dal mare e al ristagno del flusso del fiume. Le inondazioni sono comuni sui fiumi Lontano est(piogge monsoniche), sul Mississippi, Ohio, Danubio, Gange, ecc. Causano gravi danni.

I fiumi delle latitudini fredde e temperate gelano e si ricoprono di ghiaccio durante la stagione fredda. Lo spessore della copertura di ghiaccio può raggiungere i 2 m o più. Tuttavia, alcuni tratti dei fiumi non gelano, ad esempio in un tratto poco profondo con una corrente veloce, o quando i fiumi emergono da un lago profondo, o nel sito di un gran numero di sorgenti. Queste aree sono chiamate polinia.

Viene chiamata l'apertura del fiume in primavera, in cui si osserva il movimento dei banchi di ghiaccio rotti a valle del fiume deriva di ghiaccio. La deriva del ghiaccio è spesso accompagnata da ingorghi e ingorghi. Congestione- accumulo di ghiaccio galleggiante causato da eventuali ostacoli. Zazhory- Accumulo di ghiaccio intra-acqua. Entrambi provocano un forte aumento del livello dell'acqua e, in caso di sfondamento, il suo rapido movimento insieme al ghiaccio.

§ 5. Uso dei fiumi. Canali. serbatoi

Da acque superficiali valore più alto nella vita e attività economica i fiumi hanno l'uomo. I fiumi contribuiscono sviluppo economico stati. Sin dai tempi antichi, le persone hanno creato i loro insediamenti lungo le rive dei fiumi, da tempo immemorabile e ancora i fiumi fungono da vie di comunicazione. Le acque dei fiumi sono utilizzate per rifornire la popolazione di acqua potabile e tecnica, per la pesca e per l'igiene umana, e in l'anno scorso sempre più attivo - per il riposo e il trattamento. I fiumi sono ampiamente utilizzati per l'irrigazione e l'irrigazione dei campi, contengono un'enorme quantità di energia a basso costo e, grazie alla creazione di centrali elettriche, sono la più importante fonte di energia elettrica. A pieno diritto si può ricordare l'antico detto: "L'acqua è vita!"

L'esperienza della permanenza costante dell'uomo sulle rive dei fiumi suggeriva la via più breve da un fiume all'altro. Questo, per così dire, collegava diversi fiumi e ampliava notevolmente le possibilità di usarli per nuotare. Nelle regioni aride, le acque dei fiumi sono state utilizzate attivamente anche per l'irrigazione fin dall'antichità deviando parte dell'acqua verso i campi (fossati).

Successivamente, nell'interesse dell'attività economica umana, iniziarono a essere create strutture idrauliche permanenti e più grandiose. Ha cominciato a essere costruito canali progettato per l'irrigazione, il trasporto dell'acqua, fornendo alla popolazione acqua potabile e tecnica. Il canale del Karakum porta parte delle acque dell'Amu Darya ad Ashgabat, il canale di Saratov - le acque del Volga nelle steppe trans-Volga e il canale della Crimea settentrionale - nelle steppe della Crimea. I canali di navigazione collegano le rotte naturali del mare e del fiume. Forniscono la via d'acqua più breve tra i mari. I principali canali di navigazione in Russia: il Volga-Don (collega il Volga e il Don), il Mar Bianco-Baltico (Mar Bianco e Lago Onega), il corso d'acqua Volga-Baltico (Volga - il bacino idrico di Rybinsk - Lago Onega), il Volga - Canale di Mosca. Il sistema di questi canali forma un corso d'acqua tra il Mar Bianco e il Mar Baltico a nord-ovest e il Mar Caspio, Azov e Mar Nero a sud.

I canali ridistribuiscono il flusso dei fiumi, aumentano notevolmente il flusso d'acqua, che può portare a conseguenze negative: un aumento del flusso d'acqua nell'Amu Darya ha ridotto il flusso delle sue acque nel Lago d'Aral. Di conseguenza, il mare si è prosciugato, la sua salinità è aumentata e la costa si è ritirata di 20, in alcuni punti di 150 km.

La costruzione di canali, numerose centrali idroelettriche ha richiesto la ridistribuzione nel tempo della portata fluviale di questi fiumi, la creazione di riserve idriche per il normale funzionamento dell'intero sistema. A tal fine, hanno iniziato a creare artificiali serbatoi. I più grandi bacini idrici del nostro paese sono: Bratsk sull'Angara, Kuibyshev, Rybinsk, Volgograd sul Volga, Kiev, Kremenchug e Kakhovskoe sul Dnepr, Votkinskoe e Kama sul Kama, nonché Tsimlyanskoe, Vileika e altri. I bacini hanno somiglianze con un lago e un fiume: con il primo - in lento ricambio d'acqua, con il secondo - nella natura progressiva del movimento dell'acqua.

Come le grandi strutture del bacino violano l'equilibrio naturale dell'area: inondazioni di terreni fertili, paludi dei territori adiacenti, deforestazione, rotte migratorie genetiche dei pesci si interrompono nei fiumi, il tempo cambia spesso in modo imprevedibile.

§ 6. Laghi

Lago- questa è una depressione chiusa di terra piena d'acqua e non avente un collegamento diretto con l'oceano. A differenza dei fiumi, i laghi sono serbatoi di lento ricambio d'acqua. L'area totale dei laghi della Terra è di circa 2,7 milioni di km 2, ovvero circa l'1,8% della superficie terrestre. I laghi sono onnipresenti, ma irregolari. La posizione geografica dei laghi è fortemente influenzata dal clima, che ne determina la nutrizione e l'evaporazione, nonché da fattori che contribuiscono alla formazione dei bacini lacustri. Nelle zone a clima umido, ci sono molti laghi, sono pieni, freschi e per lo più scorrevoli. Nelle zone a clima secco, ceteris paribus, sono presenti meno laghi, spesso poco profondi, più spesso privi di drenaggio, e quindi spesso salini. Pertanto, la distribuzione dei laghi e le loro caratteristiche idrochimiche sono determinate dalla zonalità geografica.

Più grande lago- Caspio (area 368 mila km 2). I più grandi sono anche i laghi Superior, Huron e Michigan (Nord America), Victoria (Africa), Aral (Eurasia). I più profondi sono Baikal (Eurasia) - 1620 me Tanganica (Africa) - 1470 m.

I laghi sono generalmente classificati secondo quattro criteri:

• origine dei bacini lacustri;
• origine della massa d'acqua;
• regime idrico;
• salinità (quantità di sostanze disciolte).

Di origine dei bacini lacustri i laghi sono divisi in cinque gruppi.

1. tettonico i bacini lacustri si formano a seguito della formazione di crepe, faglie e cedimenti della crosta terrestre. Si distinguono per la grande profondità e i pendii ripidi (Baikal, i grandi laghi nordamericani e africani, Winnipeg, il grande schiavo, il Mar Morto, il Ciad, l'aria, il Titicaca, il Poopo, ecc.).
2. Vulcanico, che si formano nei crateri dei vulcani o nelle depressioni dei campi di lava (Kuril e Kronotskoe in Kamchatka, molti laghi di Giava e della Nuova Zelanda).
3. Glaciale i bacini lacustri si formano in connessione con l'attività di aratura dei ghiacciai (erosione) e l'accumulo di acqua a fronte di morfologie glaciali, quando un ghiacciaio si scioglie e deposita materiale trasportato, formando colline, creste, altipiani e depressioni. Questi laghi sono generalmente stretti e lunghi, orientati lungo le linee dello scioglimento dei ghiacciai (laghi in Finlandia, Carelia, Alpi, Urali, Caucaso, ecc.).
4. Carso laghi, i cui bacini sono sorti a seguito di cedimenti, cedimento del suolo ed erosione rocce(calcare, gesso, dolomite). La dissoluzione di queste rocce con l'acqua porta alla formazione di bacini lacustri profondi ma insignificanti.
5. Zaprudnye i laghi (arginati o arginati) sorgono a seguito dell'ostruzione del canale (valle) del fiume con blocchi di rocce durante le frane in montagna (Sevan, Tana, molti laghi delle Alpi, Himalaya e altri paesi montuosi). Da un grande crollo di una montagna nel Pamir nel 1911, si formò il lago Sarez con una profondità di 505 m.

Un certo numero di laghi sono formati da altri motivi:

• in primo luogo i laghi sono comuni sulle rive dei mari: si tratta di aree costiere del mare, separate da esso per mezzo di sputi costieri;
• laghi di bue- i laghi che sorgevano negli antichi alvei dei fiumi.

Origine massa d'acqua i laghi sono di due tipi.

1. atmosferico. Questi sono laghi che non hanno mai fatto parte degli oceani. Tali laghi predominano sulla Terra.
2. reliquia, o residui, laghi comparsi sul sito dei mari in ritirata (Caspio, Aral, Ladoga, Onega, Ilmen, ecc.). Nel recente passato, il Mar Caspio era collegato allo stretto di Azov, che esisteva sul sito dell'attuale valle del fiume Manych.

Di regime idrico distinguere anche due tipi di laghi: rifiuti e chiusi.

1. liquame i laghi sono laghi in cui scorrono e defluiscono i fiumi (i laghi hanno uno scolo). Questi laghi si trovano più spesso nella zona di eccessiva umidità.
2. Senza scarico- in cui scorrono i fiumi, ma nessuno defluisce (i laghi non hanno uno scolo). Tali laghi si trovano principalmente nella zona di umidità insufficiente.

In base alla quantità di sostanze disciolte si distinguono quattro tipi di laghi: freschi, salati, salmastri e minerali.

1. Fresco laghi - la cui salinità non supera l'1 ‰ (una ppm).
2. salmastro- la salinità di tali laghi è fino al 24 ‰.
3. Salato- con contenuto di sostanze disciolte nell'intervallo 24,7-47 ‰.
4. minerale(47‰). Questi laghi sono soda, solfato, cloruro. Nei laghi minerali possono precipitare i sali. Ad esempio, i laghi autosufficienti Elton e Baskunchak, dove viene estratto il sale.

Di solito i laghi di depurazione sono freschi, poiché l'acqua in essi è costantemente aggiornata. I laghi endoreici sono più spesso salini, perché l'evaporazione prevale nel loro flusso d'acqua e tutte le sostanze minerali rimangono nel serbatoio.

I laghi, come i fiumi, sono le risorse naturali più importanti; utilizzato dall'uomo per la navigazione, l'approvvigionamento idrico, la pesca, l'irrigazione, l'ottenimento di sali minerali e elementi chimici. In alcuni luoghi, i laghetti sono spesso creati artificialmente dall'uomo. Poi sono anche chiamati serbatoi.

§ 7. Paludi

Come risultato dell'accumulo di sedimenti e della crescita eccessiva, i laghi diventano gradualmente poco profondi, quindi si trasformano in paludi e diventano terraferma.

paludi- aree di terreno eccessivamente umide con peculiare vegetazione palustre e uno strato di torba di almeno 0,3 m Con uno spessore di torba inferiore o la sua assenza, si chiamano territori eccessivamente umidi zone umide. Le paludi si formano quando i corpi idrici diventano invasi o l'acqua ristagna in foreste, prati, radure, aree bruciate, ecc. Possono verificarsi sia nei bassorilievi che sui bacini idrografici. Lo sviluppo delle paludi è facilitato da rilievi piatti e leggermente sezionati, umidità eccessiva, resistenza all'acqua dei suoli, posizione ravvicinata delle acque sotterranee e permafrost. Le paludi si sviluppano in diverse condizioni climatiche, ma sono particolarmente caratteristiche della zona forestale della zona temperata e della tundra. La loro quota in Polissya rappresenta il 28%, in Carelia - circa il 30% e dentro Siberia occidentale(Vsyuganye) - oltre il 50% del territorio. La palude diminuisce drasticamente nelle zone della steppa e della steppa forestale, dove ci sono meno precipitazioni e l'evaporazione aumenta. L'area totale occupata dalle paludi è di circa il 2% della superficie terrestre.

A seconda della natura dell'approvvigionamento idrico e della vegetazione, le paludi sono divise in tre tipi: di pianura, di montagna e di transizione.

Pianura i bulloni si formano sul sito di ex laghi, nelle valli fluviali e nelle depressioni che sono permanentemente o temporaneamente allagate dall'acqua. Si nutrono principalmente di acque sotterranee ricche di sali minerali. La copertura vegetale è dominata da muschi verdi, vari carici ed erbe. Betulla, ontano e salice compaiono nelle paludi più vecchie. Queste paludi sono caratterizzate da una bassa torba: lo spessore della torba non supera 1-1,5 m.

cavalcare le paludi si formano su bacini idrografici pianeggianti, si nutrono principalmente delle precipitazioni atmosferiche, la vegetazione è caratterizzata da una composizione di specie limitata - muschi di sfagno, erba di cotone, rosmarino, mirtilli rossi, erica e legnosa - pino, betulla, meno spesso cedro e larice. Gli alberi sono molto depressi e rachitici. Il muschio di sfagno cresce meglio in mezzo al massiccio palustre, in periferia è oppresso da acque mineralizzate. Pertanto, le torbiere rialzate sono alquanto convesse, il loro centro si alza di 3-4 M. Lo strato di torba raggiunge uno spessore di 6-10 mo più.

transitorio le paludi occupano una posizione intermedia, in termini di nutrizione e vegetazione sono miste. Sono macinati e atmosferici. Ci sono carici e canne, molti muschi di torba, boschetti di betulle, ecc. Qui.

Le paludi non sono le stesse. Il processo più caratteristico è il cambiamento delle torbiere basse a seguito dell'accumulo di massa vegetale e torba da parte di quelle di transizione e poi di quelle equestri. Le torbiere rialzate sono ricoperte da prati o vegetazione forestale.

Le paludi hanno Grande importanza. Estraggono la torba, che viene utilizzata come combustibile e fertilizzante ecologico, nonché per la produzione di una serie di sostanze chimiche. Dopo il prosciugamento, le paludi si trasformano in campi e prati ad alto rendimento. Ma allo stesso tempo, le paludi influenzano il clima dei luoghi adiacenti, sono serbatoi naturali d'acqua, che spesso alimentano i fiumi.

§ 8. Ghiacciai

Ghiacciaio- masse di ghiaccio in movimento che si sono formate sulla terraferma a seguito dell'accumulo e della graduale trasformazione delle precipitazioni atmosferiche solide. La loro formazione è possibile dove durante l'anno cadono più precipitazioni solide di quante non abbiano il tempo di sciogliersi o evaporare. Viene chiamato il limite oltre il quale è possibile l'accumulo di neve (predominanza di temperature negative durante l'anno). linea di neve. Al di sotto del limite della neve prevalgono temperature positive e tutta la neve caduta ha il tempo di sciogliersi. L'altezza del limite della neve dipende da condizioni climatiche, all'equatore si trova a un'altitudine di 5 km, ai tropici - 6 km e nelle regioni polari scende al livello dell'oceano.

Le regioni si distinguono nel ghiacciaio cibo e deflusso. Nell'area di alimentazione, la neve si accumula per formare ghiaccio. Nella zona di deflusso il ghiacciaio si scioglie e viene scaricato meccanicamente (separazioni, smottamenti, scivolamenti in mare). La posizione del bordo inferiore del ghiacciaio può cambiare, avanza o retrocede. I ghiacciai si muovono lentamente, da 20 a 80 cm al giorno, o 100-300 m all'anno in paesi di montagna. I ghiacciai polari (Groenlandia, Antartide) si muovono ancora più lentamente, da 3 a 30 cm al giorno (10-130 m all'anno).

I ghiacciai si dividono in continentali (copertura) e montuosi. Terraferma(Groenlandia, Antartide, ecc.) occupano il 98,5% dell'area della moderna glaciazione, coprono la superficie terrestre, indipendentemente dal suo rilievo. Hanno una forma piatto-convessa sotto forma di cupole o scudi, motivo per cui sono chiamati lastre di ghiaccio. Il movimento del ghiaccio è diretto lungo il pendio della superficie del ghiacciaio, dal centro alla periferia. Il ghiaccio dei ghiacciai continentali si consuma principalmente rompendo le sue estremità, scendendo in mare. Di conseguenza, si formano montagne di ghiaccio galleggianti - iceberg, estremamente pericolosi per la navigazione. Un esempio di glaciazione continentale (di copertura) è la calotta glaciale dell'Antartide. Il suo spessore raggiunge i 4 km con uno spessore medio di 1,5 km. I ghiacciai di montagna sono molto più piccoli e hanno una varietà di forme. Si trovano sulle cime delle montagne, occupano valli e depressioni sui pendii delle montagne. I ghiacciai di montagna si trovano a tutte le latitudini: dall'equatore alle isole polari. Le forme del ghiacciaio sono predeterminate dal rilievo, ma i ghiacciai di montagna della valle sono i più diffusi. I più grandi ghiacciai di montagna si trovano in Alaska e nell'Himalaya, nell'Hindu Kush, nel Pamir e nel Tien Shan.

L'area totale dei ghiacciai sulla Terra è di circa 16,1 milioni di km 2, ovvero l'11% della terra (principalmente alle latitudini polari). I ghiacciai sono enormi depositi naturali di acqua dolce. Contengono molte volte di più acqua dolce che in fiumi e laghi messi insieme.

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In termini quantitativi, senza dubbio, l'oceano mondiale è il leader, che rappresenta 1.338.000 mila km 3 ovvero il 96,4% di tutta l'acqua sulla Terra.

Sulla terra ci sono 49675 km 3 o circa il 3,6% dell'acqua del pianeta sotto forma di neve e ghiacciai, fiumi, laghi, bacini artificiali, paludi, acque sotterranee. Quasi tutta l'acqua atmosferica (90%) è concentrata nella parte inferiore della troposfera ad un'altezza di 0-5 km. In totale, qui ci sono 13mila km 3 di acqua o lo 0,001%. Negli organismi, è ancora meno - circa lo 0,0001% dell'acqua terrestre (circa 1 mila km 3).

Esistono diverse ipotesi sull'origine dell'acqua. Di recente, è generalmente accettato che le principali masse d'acqua siano dovute al degassamento del magma. Durante la formazione della crosta basaltica primaria, dal mantello si sono formati il ​​92% dei basalti e l'8% dell'acqua. Le lave moderne contengono anche vapore acqueo dal 4 all'8%. Attualmente, dal degasaggio si forma fino a 1 km3 di acqua all'anno. Queste acque sono chiamate giovanili (giovani). L'acqua viene anche dallo spazio.

Uno dei processi più importanti nel guscio geografico è il ciclo dell'acqua (ciclo dell'umidità). La circolazione dell'umidità è il trasferimento di materia ed energia nel guscio geografico attraverso l'acqua. Ci sono piccoli e grandi cicli. I piccoli cicli includono i cicli di umidità regionali: continentale-atmosferico; oceanico-atmosfera; oceanico-atmosferico-continentale.

In un grande ciclo, tutti i piccoli cicli sono i suoi collegamenti. In un grande ciclo si possono distinguere i seguenti collegamenti principali: Continente; atmosferico; Oceanico. Il ciclo effettua il trasferimento di umidità e calore, collega i gusci della terra e svolge un ruolo estremamente importante nella formazione del complesso guscio naturale della Terra.

Il ciclo dell'acqua sulla terra

Il ciclo dell'acqua, o ciclo dell'umidità, sulla Terra è uno dei processi più importanti nell'involucro geografico. È inteso come un processo chiuso continuo di movimento dell'acqua, che copre l'idrosfera, l'atmosfera, la litosfera e la biosfera. Il ciclo dell'acqua più veloce si verifica sulla superficie terrestre. Viene eseguito sotto l'influenza dell'energia solare e della gravità. La circolazione dell'umidità consiste nei processi di evaporazione, il trasferimento del vapore acqueo da parte delle correnti d'aria, la sua condensazione e sublimazione nell'atmosfera, le precipitazioni sull'Oceano o sulla terraferma e il loro successivo deflusso nell'Oceano. La principale fonte di umidità nell'atmosfera è l'Oceano Mondiale, la terra è di minore importanza. Un ruolo speciale nella circolazione è occupato dai processi biologici: traspirazione e fotosintesi. Gli organismi viventi contengono più di 1000 km 3 di acqua. Nonostante il volume acque biologiche piccoli, svolgono un ruolo importante nello sviluppo della vita sulla Terra e nel miglioramento della circolazione dell'umidità: quasi il 12% dell'umidità che evapora nell'atmosfera proviene dalla superficie terrestre a causa della sua traspirazione da parte delle piante. Nel processo di fotosintesi svolto dalle piante, 120 km 3 di acqua si decompongono annualmente in idrogeno e ossigeno.

Nel ciclo delle acque superficiali sulla Terra si distinguono convenzionalmente i cicli piccoli, grandi e intracontinentali. Solo l'Oceano e l'atmosfera partecipano alla piccola circolazione. La maggior parte dell'umidità che evapora dalla superficie dell'Oceano ricade sulla superficie del mare, facendo un piccolo ciclo.

Una parte più piccola dell'umidità è coinvolta in un ampio ciclo di superficie, trasportata dalle correnti d'aria dall'oceano alla terraferma, dove si verificano numerosi cicli di umidità locali. Dalle parti periferiche dei continenti (la loro superficie è di circa 117 milioni di km 2), l'acqua entra nuovamente nell'Oceano attraverso il deflusso superficiale (fiume e glaciale) e sotterraneo, completando un ampio ciclo.

I territori che non hanno un deflusso nell'Oceano Mondiale sono chiamati aree di deflusso interno (non drenaggio in relazione all'Oceano). La loro superficie è di oltre 32 milioni di km2. L'acqua che è evaporata da aree di terra chiuse e ricade su di essa forma una circolazione intracontinentale. Le maggiori aree di flusso interno sono l'Aral-Caspio, il Sahara, l'Arabia, l'Australia centrale. Le acque di queste aree scambiano umidità con le aree periferiche e l'oceano, principalmente attraverso il suo trasferimento da parte delle correnti d'aria.

Il meccanismo di scambio dell'umidità oceano - atmosfera - terra - oceano è in realtà molto più complicato. È associato allo scambio globale generale di materia ed energia, sia tra tutte le geosfere della Terra, sia tra l'intero pianeta e il Cosmo. Il ciclo globale dell'umidità della Terra è un processo aperto, poiché nel volume in cui l'acqua viene rilasciata dalle viscere della terra, non torna più indietro: quando si scambia materia con lo spazio esterno, il processo di perdita irrimediabile di idrogeno durante il la dissipazione delle molecole d'acqua prevale sul suo arrivo. Tuttavia, la quantità di acqua nell'idrosfera non diminuisce a causa dell'afflusso di acqua dalle viscere.

Quantitativamente, il ciclo dell'acqua sulla Terra è caratterizzato dal bilancio idrico. Il bilancio idrico della Terra è l'uguaglianza tra la quantità di acqua che entra nella superficie del globo sotto forma di precipitazioni e la quantità di acqua che evapora dalla superficie degli oceani e dalla terraferma per lo stesso periodo di tempo. In media, la quantità annua di precipitazioni, oltre all'evaporazione, è di 1132 mm, che in unità di volume è di 5.77.060 km 3 d'acqua.

Schema di circolazione dell'umidità dell'acqua in natura (secondo L.K. Davydov):

1 - evaporazione dalla superficie dell'oceano; 2 - precipitazioni sulla superficie dell'oceano; 3 - precipitazioni sulla superficie terrestre; 4 - evaporazione dalla superficie terrestre; 5 – deflusso superficiale e non condizionato nell'oceano; 6 - deflusso del fiume nell'oceano; 7 - deflusso sotterraneo nell'oceano o in una regione endoreica.

Nella storia della Terra sono stati ripetutamente osservati importanti cambiamenti nelle caratteristiche del bilancio idrico, che sono associati alle fluttuazioni climatiche. Durante i periodi di raffreddamento, il bilancio idrico mondiale cambia verso un maggiore contenuto di umidità dei continenti a causa della conservazione dell'acqua nei ghiacciai. Il bilancio idrico dell'Oceano diventa negativo e il suo livello scende. Durante i periodi di riscaldamento, al contrario, nei continenti si stabilisce un bilancio idrico negativo: aumenta l'evaporazione, aumenta la traspirazione, i ghiacciai si sciolgono, il volume dei laghi diminuisce, aumenta il flusso nell'Oceano, il cui bilancio idrico diventa positivo.

Il bilancio idrico medio annuo della Terra (secondo R. K. Klige e altri)

Elementi di equilibrio	Volume d'acqua km 3 / anno	Strato d'acqua, mm	% di consumo
Il globo nel suo insieme
Evaporazione
Precipitazione
Oceano Mondiale
Evaporazione
Precipitazione
deflusso del fiume
deflusso glaciale
deflusso sotterraneo
Discrepanza di equilibrio
area di atterraggio
Precipitazione
Evaporazione
deflusso del fiume
deflusso glaciale
deflusso sotterraneo
Discrepanza di equilibrio

Un aumento della temperatura dell'aria di quasi 1°C nel 20° secolo ha causato un'interruzione del bilancio idrico globale: è diventato positivo per gli oceani e negativo per la terraferma. Il riscaldamento ha portato ad un aumento dell'evaporazione dalla superficie oceanica e ad un aumento della nuvolosità sia sugli oceani che sui continenti. Le precipitazioni atmosferiche sull'Oceano e nelle regioni costiere della terraferma sono aumentate, ma sono diminuite nelle regioni interne. Lo scioglimento dei ghiacciai è notevolmente aumentato. Tali cambiamenti nel bilancio idrico mondiale portano ad un aumento del livello dell'Oceano Mondiale in media di 1,5 mm/anno e negli ultimi anni fino a 2 mm/anno.

Poiché l'evaporazione consuma calore, che viene rilasciato durante la condensazione del vapore acqueo, il bilancio idrico è associato al bilancio termico e il ciclo dell'umidità è accompagnato da una ridistribuzione del calore tra le sfere e le regioni della Terra, che è molto importante per la busta geografica. Insieme allo scambio di energia nel processo di circolazione dell'umidità, c'è uno scambio di sostanze (sali, gas).

L'aumento delle riserve di massa d'acqua dei principali collegamenti dell'idrosfera di superficie (ma R. K. Klige e altri)

Elementi dell'idrosfera	Variazione del volume d'acqua, km 3 / anno
Oceano Mondiale
Le acque sotterranee
serbatoi

Diverse parti dell'idrosfera sulla superficie terrestre hanno diversi periodi di scambio d'acqua. Dalla tabella si può vedere che i periodi più brevi di scambio d'acqua sono con l'umidità atmosferica (8 giorni), il più lungo - con i ghiacciai terrestri e sotterranei (10 mila anni).

Il periodo di scambio d'acqua delle singole parti dell'idrosfera sulla superficie della Terra (secondo la monografia "Bilancio idrico mondiale e risorse idriche della Terra", con aggiunte)

Tipi di acque naturali	Volume, mille km 3	Periodo medio di rinnovo condizionato delle riserve idriche
Acqua sulla superficie della litosfera
Oceano Mondiale
Ghiacciai e manto nevoso permanente
serbatoi
Acqua nei fiumi
Acqua nelle paludi
Acqua nella parte superiore della litosfera
Le acque sotterranee
ghiaccio sotterraneo
Acqua nell'atmosfera e organismi viventi
Acqua nell'atmosfera
Acqua negli organismi		Poche ore

Alcuni elementi del ciclo dell'acqua sono suscettibili al controllo umano, ma solo negli strati limite dell'idrosfera, della litosfera e dell'atmosfera: accumulo di acqua nei serbatoi, accumulo di neve e ritenzione di neve, piogge artificiali, ecc. Ma tali misure dovrebbero essere molto attente e premuroso, poiché in natura tutto è interconnesso e i cambiamenti in un luogo possono avere conseguenze indesiderabili in un'altra regione.

L'importanza dell'acqua nella natura, nella vita e nell'attività economica è estremamente alta. È l'acqua che fa della Terra la Terra, partecipa a tutti i processi fisico-geografici, biologici, geochimici e geofisici che avvengono sul pianeta. A. de Saint-Exupery ha scritto dell'acqua: "Non puoi dire di essere necessario per la vita: tu sei la vita stessa": e Indira Gandhi possiede il detto: "La civiltà è un dialogo tra l'uomo e l'acqua".

L'acqua dolce viene utilizzata per l'approvvigionamento idrico industriale e domestico, per l'irrigazione e l'irrigazione. L'acqua viene utilizzata per ottenere elettricità, nella navigazione, l'importanza delle linee d'acqua nelle operazioni militari e in molte altre cose.

Fino a poco tempo, la convinzione prevalente era che l'umanità avrebbe avuto abbastanza acqua per sempre. La rapida crescita della popolazione mondiale, lo sviluppo produzione industriale e l'agricoltura stanno determinando tassi crescenti di consumo di acqua, che già raggiungono circa 5mila km3/anno. L'80% dell'acqua utilizzata è associata agricoltura, e in primis con l'irrigazione di 240 milioni di ettari di terreno.

Poiché le riserve di acqua dolce sono fortemente ridotte in quantità e qualità a causa del rapido ritmo del suo consumo, è necessario organizzare l'uso razionale dell'acqua e la loro protezione. Questo è uno dei più importanti problemi ambientali per terra.

Letteratura.

1. Lyubushkina SG Geografia generale: Proc. indennità per studenti universitari iscritti ad uno speciale. "Geografia" / S.G. Lyubushkina, KV Pashkang, AV Cernov; ed. AV Cernov. - M.: Istruzione, 2004. - 288 p.

La variazione dell'intero volume dell'umidità atmosferica avviene ogni 10 giorni o 36 volte l'anno. Le acque sotterranee più profonde si rinnovano più lentamente - circa 5000 anni. Circa 453 mila km 3 di acqua evaporano ogni anno dalla superficie dell'Oceano Mondiale. Il processo di evaporazione dell'acqua e condensazione dell'umidità atmosferica fornisce acqua fresca sulla Terra. Il movimento continuo dell'acqua sotto l'influenza dell'energia solare è chiamato il ciclo globale dell'acqua.

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