§ 1. Conceptul de hidrosfera

Hidrosferă- învelișul de apă al Pământului. Include toată apa nelegată chimic, indiferent de starea sa de agregare. Hidrosfera este formată din Oceanul Mondial și apele terestre. Volumul total al hidrosferei este de aproximativ 1400 milioane km 3, cu masa principală de apă - 96,5% - în apele Oceanului Mondial, sărată, de nebăut. Apele continentale reprezintă doar 3,5%, din care mai mult de 1,7% sunt sub formă de gheață și doar 1,71% în stare lichidă (râuri, lacuri, ape subterane). Volumul rămas al învelișului de apă al Pământului, sau hidrosferă, se află într-o stare legată în scoarța terestră, în organismele vii și în atmosferă (aproximativ 0,29%).

Apa este un solvent bun, un vehicul puternic. Mișcă mase uriașe de substanțe. Apa este leagănul vieții, fără ea existența și dezvoltarea plantelor, animalelor și omului, activitatea sa economică este imposibilă. Hidrosferă - baterie caldura solara pe Pământ, o cămară uriașă de resurse alimentare minerale și umane.

Hidrosfera este una. Unitatea sa constă în originea comună a tuturor apelor naturale din mantaua Pământului, în unitatea dezvoltării lor, în continuitatea spațială, în interconectarea tuturor apelor naturale din sistemul Ciclului Mondial al Apei (Fig. V.1).

Ciclul mondial al apei- acesta este un proces de mișcare continuă a apei sub influența energiei solare și a gravitației, acoperind hidrosfera, atmosfera, litosfera și organismele vii. De pe suprafața pământului, sub influența căldurii solare, apa se evaporă, iar cea mai mare parte (aproximativ 86%) se evaporă de pe suprafața oceanelor. Odată ajuns în atmosferă, vaporii de apă se condensează la răcire și, sub influența gravitației, apa revine la suprafața pământului sub formă de precipitaţii. O cantitate semnificativă de precipitații cade înapoi în ocean. Se numește ciclul apei, la care participă doar oceanul și atmosfera mic, sau oceanic, Ciclul apei. LA global, sau mare Terenul este implicat în ciclul apei: evaporarea apei de la suprafața oceanului și a pământului, transferul vaporilor de apă din ocean pe uscat, condensarea vaporilor, formarea norilor și precipitații pe suprafața oceanului. și pământ. Urmează scurgerea de suprafață și subterană a apelor terestre în ocean (Fig. V.1). Astfel, se numește ciclul apei, în care, pe lângă ocean și atmosferă, participă și pământul lume Ciclul apei.

Orez. V.1. Ciclul mondial al apei

În procesul ciclului mondial al apei, reînnoirea sa treptată are loc în toate părțile hidrosferei. Deci, apele subterane sunt actualizate de sute de mii și milioane de ani; ghețari polari timp de 8-15 mii de ani; apele Oceanului Mondial - timp de 2,5-3 mii de ani; lacuri închise, fără scurgere - timp de 200-300 de ani, curgătoare - timp de câțiva ani; râuri - 12-14 zile; vapori de apă atmosferici - timp de 8 zile; apă în organism - în câteva ore. Ciclul global al apei conectează toate învelișurile exterioare ale Pământului și organismele.

În același timp, pământul face parte din învelișul de apă al Pământului. Acestea includ Subteran apă, râuri, lacuri, ghetariiși mlaștini. Apele terestre conțin doar 3,5% din totalul rezervelor mondiale de apă. Dintre aceștia, doar 2,5% sunt proaspăt apă.

§ 2. Idei moderne despre ciclul mondial al apei

Schimbarea observată a nivelului Oceanului Mondial de mulți cercetători este explicată de schimbările climatice. Se crede că creșterea nivelului actual se datorează redistribuirii apei din blocurile continentale către ocean din cauza scurgerii râurilor, evaporării și deglaciației. În schemele de circulație generală, se presupune că volumul de apă evaporat peste ocean este egal cu volumul de apă primit de pe continente sub formă de scurgere a râului, precipitații și topirea ghețarilor:

unde E este evaporarea, P este precipitația, R este regională, subterană și alte tipuri de scurgere controlate de precipitații. Cu toate acestea, această schemă este corectă doar în prima aproximare și este implementată cu condiția ca masa totală de apă de pe suprafața Pământului să fie constantă și capacitatea bazinelor oceanice și maritime să fie neschimbată. Dacă considerăm planeta ca un sistem termodinamic deschis, atunci este necesar să luăm în considerare aporturile endogene ale apei și pierderile acesteia în timpul fotolizei. Cu alte cuvinte, cel puțin încă patru elemente trebuie să fie prezente în echilibrul ciclului global al apei de pe suprafața Pământului:

Fără a ține cont de acești factori, imaginea reală a schimbării nivelului Oceanului Mondial va fi afișată incorect, mai ales sub aspectul paleogeografic și în prognoza pentru viitor.

Multă vreme în științele Pământului au existat idei despre marea antichitate a volumului modern al hidrosferei și schimbările sale extrem de lente în prezent și viitor. Se presupune că apa de pe Pământ s-a format prin condensare imediat după acumularea de materie protoplanetară sau s-a acumulat în procesul de degazare și vulcanism. Din aceasta, se trage o concluzie despre vechimea Oceanului Mondial, dimensiunea și adâncimea modernă, pe care l-a dobândit încă din Precambrian (acum 600-1000 milioane de ani). Teoria evoluției s-a construit pe o astfel de fundație scoarta terestra iar fața Pământului în ansamblu arată „fără apă”, deoarece hidrosfera a fost fie dată planetei inițial, fie dobândită de aceasta aproximativ la mijlocul Precambrianului.

Ca rezultat al multor ani de cercetare a materialelor de foraj de adâncime de către nava americană „Glomar Challenger” (1968-1989) pe formațiuni de apă puțin adânci de vârstă neuniformă găsite în secțiunea de sedimente și bazalt de pe fundul râului. Oceanele Atlantic, Indian și Pacific (DSDP, 1969-1989), a fost realizat pentru prima dată fundal teoretic determinarea cantitativă a ratei și masei medii a afluxurilor anuale de apă endogene la suprafața Pământului în perioada modernă și ultimii 160 de milioane de ani. S-a găsit limita creșterii lor rapide (mai mult decât un ordin de mărime) și s-a obținut o regularitate care descrie acest fenomen.

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

unde a = 580 mm/1000 ani; c = 25 mm/1000 ani; c = 14,65 milioane de ani; t - timpul în milioane de ani (Fig. V.2).

Deoarece rata intrărilor endogene de apă liberă în graficul empiric V(t) obținut și aproximarea acestuia este determinată în mm/1000 ani, acest lucru ne permite să cuantificăm greutate medie efectuată anual în timpul deshidratării apei libere la suprafața Pământului în ultimii 160 de milioane de ani și în perioada istorică a Holocenului.

Observațiile instrumentale la punctele de măsurare a apei din 1880 până în 1980 au stabilit că nivelul mării crește cu o rată medie de 1,5 mm/an. Această creștere nu se datorează încălzirii climatice, așa cum se crede în mod obișnuit, ci constă din următoarele elemente: 0,7 mm/an din cauza topirii a 250 km 3 din gheața din Antarctica și Groenlanda; 0,02 mm/an datorită acumulării a 7 km3 de precipitaţii. Partea rămasă (0,78 mm/an) este reprezentată în principal de afluxuri endogene de apă cu produse vulcanice, de-a lungul falilor de adâncime, solfatare, fumarole și prin conducție. Și aceasta este limita inferioară a debitului înregistrat de apă endogene, deoarece creșterea nivelului are loc pe fondul adâncirii continue a fundului Oceanului Mondial în zonele crestelor riftului, marginea continentală. Oceanul Pacific, de-a lungul șanțurilor cu arc insular și a regiunii mediteraneene marcate de seismicitate și vulcanism pliocen-cuaternar. De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că aproape 20% din apa îndepărtată din intestine este folosită pentru umezirea sedimentelor marine. Astfel, valoarea obtinuta este de 0,78 mm/an - s cu un motiv bun poate fi rotunjit la 1,0 mm/an. Această valoare, determinată într-un mod independent de datele de foraj, se potrivește totuși bine cu cursul general al diagramei V(t) (Fig. V.2). Aceasta servește ca o confirmare suplimentară a tendinței generale de creștere exponențială a ratei și masei debitului de apă endogene de la sfârșitul Cretacicului.

Orez. V.2. Grafic care caracterizează rata de scufundare a segmentelor oceanice ale Pământului ( partea dreaptă) și afluxul de apă endogene în ultimii 160 de milioane de ani și în viitor, calculat conform hipsometriei moderne a sedimentelor de mică adâncime de vârstă neuniformă ale Glomar Challenger: 1 - din fântânile Pacificului, 2 - Atlantic, 3 - Oceanele Indiane; 4 - apă, 5 - sedimente de apă adâncă, 6 - sedimente de apă de mică adâncime, 7 - bazalt.

Partea din stânga a graficului caracterizează rata de intrare a apei în viitor, umbrirea arată intervale de încredere calculate cu o probabilitate de 0,95%

Astfel, până la un ordin de mărime, afluxul anual de apă liberă la suprafața Pământului în perioada istorică a Holocenului a fost de 3,6 × 10 17 g.

Rata medie a fluxului de apă în ultimii 160 de milioane de ani, determinată din diagrama V(t) și prin formula:

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

este egal cu 0,01 cm/an, ceea ce, din punct de vedere al masei, cu aria medie a bazinelor marine jurasico-cretacice cenozoice apropiate de cele moderne, da aproximativ 3,6 × 10 16 g/an, i.e. un ordin de mărime mai mic decât în ​​Holocen. În consecință, în perioada de deshidratare spontană și oceanizare a Pământului (60 de milioane de ani), apa a fost transferată la suprafață:

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

Aceasta este cu 0,5 × 10 24 g mai mult decât masa hidrosferei moderne, care este de 1,64 × 10 24 g. Se pune întrebarea: unde s-a dus această masă uriașă de apă? Pentru a răspunde, trebuie să ne amintim că peste 60 de milioane de ani de oceanizare, pe fundul oceanelor s-a format un strat de sedimente cu o grosime medie de 500 m. Deoarece umiditatea acestora, conform datelor de foraj, este în medie de 30% , sau (din punct de vedere al nivelului) 3 10 4 cm, atunci este posibil să se estimeze masa de apă îngropată în grosimea sedimentelor marine:

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

Valoarea obtinuta este de aproximativ 20% din excesul de valoare - 0,52 × 10 24 g, i.e. anual, 1,7 10 15 g, sau 5% din debitul mediu anual de apă liberă în perioada de oceanizare (3,6 10 16 g) este folosit pentru umezirea sedimentelor de fund. În consecință, restul de apă 0,42 · 10 24 g, care este absent în volumul modern al hidrosferei, a fost pierdut la fotoliză. De aici este posibil să se determine masa pierderilor anuale de apă în timpul disocierii moleculei sale în straturile superioare ale atmosferei sub acțiunea radiației solare corpusculare dure:

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

acestea. pierderile datorate fotolizei sunt de aproximativ 2,5% din fluxurile curente de apă liberă (3,6 10 17 g).

Determinarea ordinului de mărime al acestor necunoscute anterior literatura stiintifica articol din balanța apei libere are o importanță fundamentală în aprecierea direcției generale de evoluție a hidrosferei terestre, a raportului dintre zonele terestre și maritime și, odată cu acestea, climatul și mediul natural la scară de timp geologică și perspectivă istorică.

În schemele moderne de bilanț al apei de pe Pământ, volumul de apă evaporat peste oceane și mări este considerat de mulți cercetători ca fiind egal cu volumul de apă care s-a întors în Oceanul Mondial cu precipitații, scurgeri ale râului și de suprafață și topirea ghețarilor. Cu toate acestea, trebuie recunoscut că această schemă a ciclului apei este corectă doar în prima aproximare și se realizează sub condiția unei mase totale constante de apă pe suprafața Pământului și a unei capacități constante a depresiunilor Oceanului Mondial. Cu alte cuvinte, această schemă corespunde unui sistem termodinamic închis cu ciclu închis. Dar un astfel de sistem, după cum știți, nu produce muncă, deoarece este într-un echilibru stabil. Entropia sa este maximă, ceea ce, așa cum am arătat mai sus, nu se observă în condițiile Pământului real, deoarece există un aflux de apă intraplanetară și disiparea unei părți a acesteia în spațiul cosmic. Pe baza regularității V(t) pe care am găsit-o, aceste elemente de bilanț sunt acum determinate și în schemele existente ale ciclului apei pe Pământ.

Să explicăm punctul „aflux de apă cosmogenă”. Masa materiei cosmice care cade anual pe Pământ este estimată la 10 12 g. În ceea ce privește apa (5% - pe baza datelor despre meteoriți), aceasta este de 5 10 10 g / an, adică. aproximativ 0,00001% din aportul endogen anual. Deoarece conținutul de materie cosmogenă în secțiuni ale scoarței terestre este cunoscut și nu depășește intrările actuale, se poate concluziona din aceasta că hidrosfera terestră este de origine exclusiv intraplanetar - este cel mai important produs al evoluției protomatterului. .

Articolele planetare obţinute ale bilanţului apei libere au o importanţă fundamentală pentru reconstituirea tabloului evoluţiei feţei Pământului la scara temporală geologică. Micile mase anualizate de apa endogena si disipanta, fiind un factor permanent, determina in esenta dinamica evolutiei suprafetei terestre.

Având în vedere natura procesului de deshidratare și oceanizare care a fost stabilit de peste 60 de milioane de ani, ar fi nerezonabil să ne așteptăm la o scădere bruscă, precum și la o creștere și mai mare în următoarele sute și mii de ani - o scară de timp care este neglijabilă. în comparaţie cu durata totală stabilită a acestui proces. Acest lucru face posibilă prezicerea schimbărilor viitoare ale nivelului oceanului și, odată cu aceasta, clima și conditii naturale. Fără a ține cont de deglaciarea ghețarilor polari, în 10 mii de ani nivelul oceanului se va ridica cu 8 m, iar în 100 de mii de ani - cu 80 m.

Astfel, noua ecuație a bilanțului apei ar trebui să arate astfel:

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

unde T - aportul endogen de apă, F - pierderile datorate fotolizei. Totuși, în cursul transgresiunii, care nu poate fi compensată în niciun fel de creșterea capacității bazinelor oceanice (într-un interval de timp geologic atât de scurt), încălzirea generală a climei Pământului este inevitabilă. În consecință, ghețarii polari vor continua să se micșoreze, iar transgresiunea endogenă, așa cum este astăzi, va fi intensificată de cea eustatică - cu 63-65 m în primii 10 mii de ani. Rețineți că această estimare nu ia în considerare ratele de subsidență de coastă observate la 13% din marginile continentale.

Din cele de mai sus reiese clar că echilibrul modern dintre uscat și mare este un scurt moment în istoria geologică Pământ. Continuă să se schimbe, iar direcția generală a acestei variabilitati este determinată - oceanul, adâncindu-se, continuă să-și extindă granițele în detrimentul pământului.

Astfel, în toate reconstrucțiile sistemului continent-ocean, de acum înainte este necesar să se țină cont de factorul permanent al afluxului de apă endogen, care în epoca cenozoică de oceanizare a fost în medie de 3,6 × 10 16 g/an, sau 0,1 mm/ an din punct de vedere al nivelului, iar în perioada cuaternară a atins punctul culminant - 3,6 · 10 17 g/an, sau 1 mm/an ca nivel. Echilibrul modern al apei de pe suprafața Pământului poate fi reprezentat sub forma unei diagrame și a ecuațiilor prezentate în Fig. V.3.

Acest factor este în cele din urmă decisiv pentru evaluare schimbarea climei trecut și viitor, degradarea ghețarilor polari, schimbări în întregul mediu natural de pe suprafața planetei noastre.

Ecuația echilibrului general

Continent: 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

Orez. V.3. Diagrama echilibrului hidric al Pământului

Astfel, apa de pe Pământ este exclusiv de origine intraplanetară, iar masa ei - 1,64 · 10 24 g - s-a acumulat treptat în cursul evoluției geologice a materiei protoplanetare. Adâncirea și creșterea progresivă a zonei Oceanului Mondial, stabilită de datele de foraj Glomar Challenger, este compensată de afluxul continuu de apă endogene ce depășește 0,78 mm/an, care se înregistrează în componenta endogenă a creșterii nivelului oceanului. . Acest lucru se explică prin stabilitatea relativă a capacității depresiunilor oceanice din Holocen. În consecință, putem vorbi de un regim tectonic relativ calm al Pământului în ultimii 10 mii de ani. In epocile de activitate tectonica, capacitatea depresiunilor oceanice va creste din cauza tasarii si adancirii fundului, ceea ce va atrage dupa sine o scadere partiala sau suspendare a cresterii nivelului. Cu toate acestea, ținând cont de reducerea generală a amplorii activității tectonice în zona segmentelor oceanice din Pleistocen în comparație cu Cenozoic (este localizată de zona de creastă a crestelor rift, șanțurile arcului insular și periferia Pacificului) , ar trebui să ne așteptăm la o continuare a procesului de creștere a nivelului oceanului și a mărilor adiacente în viitor. În următorii 10 mii de ani, dacă se va menține rata actuală de deglaciare, aceasta va fi de aproximativ 15 m, iar dacă ghețarii Groenlandei și Antarcticii sunt complet degradați, va fi de 70 m. Probabilitatea acesteia din urmă este predeterminată de extinderea zonei oceanice și, în consecință, o creștere a conținutului de umiditate al suprafeței Pământului și o încălzire generală a climei.

În special, în istoria Mării Baltice, influența factorilor eustatici și endogeni în creșterea nivelului începe să afecteze încă din epoca litorină, când a fost restabilită legătura dintre mare și ocean (acum 7200 de ani). În combinație cu subsidența tectonică, care este vizibilă în special în sudul Mării Baltice, și cu caracteristicile de rezistență ale vârfurilor acoperirii sedimentare, creșterea progresivă a nivelului mării în a doua jumătate a Holocenului determină rata de distrugere și abraziune a coastei. Toate lucrările de protecție a litoralului din sudul Mării Baltice ar trebui să fie construite ținând cont de creșterea prognozată a nivelului mării, care, ținând cont de factorul tectonic, este de aproximativ 3,5 m la mie de ani.

§ 3. Apele subterane

Apele subterane- sunt ape situate în partea superioară a scoarței terestre (până la o adâncime de 12-16 km) în lichid, solidși vaporos state. Cele mai multe dintre ele se formează din cauza infiltrațiilor de la suprafața ploii, a apelor de topire și a râului. Apele subterane se deplasează în mod constant atât pe verticală, cât și pe orizontală. Adâncimea, direcția și intensitatea mișcării lor depind de permeabilitatea apei a rocilor. La permeabil rocile includ pietricele, nisipuri, pietriș. La rezistent la apă(impermeabil la apa), practic impermeabil la apa - argile, roci dese fara fisuri, soluri inghetate. Stratul de rocă care conține apă se numește acvifer.

În funcție de condițiile de apariție, apele subterane sunt împărțite în trei tipuri: sol situat în cel mai sus, stratul de sol; sol culcat pe primul strat permanent rezistent la apă de la suprafață; interstratal situat între două straturi impermeabile. Sol Apele sunt alimentate de precipitațiile atmosferice infiltrate, apele râurilor, lacurilor și rezervoarelor. Nivelul apei subterane fluctuează în funcție de anotimpurile anului și este diferit în diferite zone. Deci, în tundra practic coincide cu suprafața, în deșerturi este situat la o adâncime de 60-100 m. Sunt distribuite aproape peste tot, nu au presiune, se mișcă încet (în nisipuri cu granulație grosieră, de exemplu, la o viteză de 1,5-2,0 m pe zi). Compoziția chimică a apelor subterane variază și depinde de solubilitatea rocilor adiacente. De compoziție chimică distinge între proaspete (până la 1 g de săruri la 1 litru de apă) și mineralizate(până la 50 g de săruri la 1 litru de apă) apă subterană. Ieșirile naturale ale apelor subterane la suprafața pământului se numesc surse(arcuri, chei). Ele se formează de obicei în locuri joase unde suprafața pământului este străbătută de acvifere. Sursele sunt rece(cu temperatura apei nu mai mare de 20 ° C, cald(20 până la 37°C) și Fierbinte, sau termică (peste 37 ° C). Se numesc periodic izvoare termale care țâșnesc gheizere. Sunt situate în zone de vulcanism recent sau modern (Islanda, Kamchatka, Noua Zeelandă, Japonia). Apele izvoarelor minerale conțin o varietate de elemente chimice și pot fi carbonice, alcaline, clorhidrice etc. Multe dintre ele au valoare medicinală.

Apele subterane completează fântânile, râurile, lacurile, mlaștinile; dizolva diverse substanțeîn stânci și purtați-le; provoacă alunecări de teren și aglomerare cu apă. Ele asigură plantelor umiditate și populație bând apă. Sursele dau cel mai mult apă curată. vapori de apă şi apa fierbinte Gheizerele sunt folosite pentru a încălzi clădiri, sere și centrale electrice.

Rezervele de apă subterană sunt foarte mari - 1,7%, dar se reînnoiesc extrem de lent, iar acest lucru trebuie luat în considerare atunci când le cheltuiesc. La fel de importantă este protecția apelor subterane împotriva poluării.

§ 4. Râuri

Râu- acesta este un curent de apă natural care curge în același loc constant sau intermitent în timpul sezonului uscat (râuri de uscare). Se numește locul de unde începe râul sursă. Sursa poate fi lacuri, mlaștini, izvoare, ghețari. Se numește locul în care un râu se varsă într-o mare, lac sau alt râu gură. Un râu care se varsă într-un alt râu se numește afluent.

Gurile de râu pot fi delte și estuare. Delta apar în zonele de mică adâncime ale mării sau ale lacului ca urmare a acumulării sedimentelor fluviale, au o formă triunghiulară în plan. Albia râului de aici se ramifică în multe ramuri și canale, care sunt de obicei în formă de evantai. estuare- gurile de râuri cu un singur braț, în formă de pâlnie, care se extind spre mare (gurile Tamisei, Sena, Congo, Ob). De obicei, partea de mare adiacentă estuarului are adâncimi mari, iar sedimentele râului sunt îndepărtate curenții marini. Râurile de mică adâncime din deșert se termină uneori ORB guri, adica nu ajungeți la lacul de acumulare (Murghab, Tejent, Coopers Creek).

Râul principal cu toți afluenții se formează sistem fluvial . Se numește zona din care un râu colectează apele de suprafață și subterane piscina. Fiecare râu are propriul său bazin. Cele mai mari piscine au râul Amazon (mai mult de 7 milioane km 2), Congo (aproximativ 4 milioane km 2), în Rusia - Ob (aproximativ 3 milioane km 2) - vezi tabel. V.1. Limita dintre bazinele hidrografice se numește bazin de apă.

Apa curgătoare a râului pe o perioadă lungă de timp produce văi râurilor lungi și complexe. Valea raului- o forma de relief concava sinuoasa care se intinde de la izvor pana la gura si are o panta spre gura. Se compune dintr-un canal, lunca inundabila, terase.

Tabelul V.1
Principalele râuri ale lumii

Nume	Lungime, km	Zona bazinului, mii km2
Elba (Laba)
Oder (Odra)
Amur (cu Argun)
Yenisei (cu Biy-Khem)
Neil (cu Kagera)
Congo (Zaire)
Mississippi (cu Missouri și Red Rock)
Sfântul Lawrence
Colorado
Columbia
Amazon (cu Marañon)
	Australia
Murray (cu Darling)

canal- o adâncire într-o vale a unui râu, prin care apele râului curg constant. câmpie inundabilă- o parte a văii râului, care se umple cu apă în perioada inundațiilor. Deasupra luncii inundabile, versanții văii se ridică de obicei, adesea sub formă în trepte. Acești pași se numesc terase. Ele apar ca urmare a activității de eroziune (eroziune) a râului. Canalul râului în vedere în plan are de obicei o formă sinuoasă și se caracterizează prin alternarea secțiunilor mai adânci ( se întinde) cu altele mai mici ( rupturi). Se numesc meandrele râului meandre, sau meandre, linii de cea mai mare adâncime - fairway.

Toate caracteristicile date ale râului sunt ale sale natural caracteristici. Pe lângă acestea - și nu mai puțin importante - este un set de caracteristici de design care sunt strâns legate și uneori intercalate cu cele naturale.

Caracteristicile importante ale unui râu sunt căderea, panta, debitul, debitul și scurgerea acestuia. Caderea râu - excesul izvorului său deasupra gurii (diferență de înălțime de două puncte). pantă canale - raportul dintre cădere și lungimea râului. De exemplu, înălțimea sursei Volga este de 226 m, gura
-28 m, lungime 3530 km. Atunci panta sa va fi egală cu: 226 - (-28) / 3530 = = 7,2 cm / km. Căderile și pantele secțiunilor individuale ale râului sunt, de asemenea, calculate dacă înălțimea și lungimea lor sunt cunoscute. Căderea și pantele, de regulă, scad de la surse la gură, viteza curgerii depinde de mărimea lor, ele caracterizează energia curgerii.

Fiecare râu are superior, in medieși partea de jos curenti. Cursul superior se distinge prin pante semnificative și activitate mare de curățare, cel inferior - cea mai mare masă apă și viteză mai mică.

Viteza curenta Debitul de apă este măsurat în metri pe secundă (m/s) și nu este același în diferite părți ale acestuia. Crește constant de la fundul și pereții canalului până în partea de mijloc a pârâului. Viteza este măsurată în diferite moduri, de exemplu, plutitoare hidrologice sau plăci turnante hidrometrice.

Regimul de apă al râului se caracterizează prin curgere și scurgere. Consum este cantitatea de apă care trece prin albia într-o secundă sau volumul de apă care curge prin secțiunea transversală a pârâului pe unitatea de timp. Costul este de obicei exprimat în termeni de metri cubi pe secundă (m 3 / s). El egal cu aria secțiunea transversală a fluxului înmulțită cu viteza medie curenti. Consumul de apă pentru o perioadă lungă de timp - lună, sezon, an - se numește scurgere. Se numește cantitatea de apă pe care o transportă râurile într-un an mediu continut de apa.

Cel mai abundent râu globul- Amazon. Consumul său mediu este de 20 mii m 3 /s, debitul anual este de aproximativ 7 mii km 3. În cursurile inferioare, lățimea Amazonului ajunge pe alocuri la 80 km. Al doilea loc în ceea ce privește conținutul de apă este ocupat de râul Congo (debit - 46 mii m 3 / s), apoi Gange, Yangtze. În Rusia, cele mai abundente râuri sunt Yenisei (debit 19,8 mii m 3 /s) și Lena (17 mii m 3 /s). Cel mai lung fluviu din lume este Nilul (cu Kagera) - 6671 km, în Rusia - Amur (cu Argun) - 4440 km.

Râurile, în funcție de relief, sunt împărțite în două mari grupuri: plate și muntoase. Multe râuri din cursul superior sunt muntoase, în timp ce cele din cursul mijlociu și inferior sunt plate. Munte râurile au căderi și pante semnificative (până la 2,4 și chiar până la 10 m/km), debit rapid (3-6 m/s), curg de obicei în văi înguste. Secțiunile de râuri cu curs rapid, limitate în locurile unde ies la suprafață roci greu de spălat, sunt numite praguri. Se numește căderea apei dintr-o margine abruptă într-un albia unui râu cascadă. Cea mai înaltă cascadă de pe Pământ este Angel (1054 m) de pe râul Caroni (un afluent al râului Orinoco, America de Sud); Cascada Victoria de pe râul Zambezi (Africa) are o înălțime de 120 m și o lățime de 1800 m. simplu râurile se caracterizează prin căderi și pante ușoare (10-110 cm/km), curgere lentă (0,3-0,5 m/s), curg de obicei în văi largi.

O parte semnificativă a debitului de apă este alcătuită din săruri dizolvate și solide. Toate materialele solide transportate de un râu se numesc scurgere solidă. Se exprimă prin masa sau volumul materialului pe care râul îl transportă într-un anumit timp (sezon, an). Aceasta este o lucrare extrem de mare a râurilor. Scurgerea medie anuală solidă, de exemplu, a Amu Darya este de aproximativ 100 de milioane de tone de material solid. Sedimentele râurilor blochează sistemele de irigare, umplu rezervoarele și împiedică funcționarea hidroturbinelor. Volumul scurgerii solide depinde de turbiditatea apei, care se măsoară în grame de substanță conținută în 1 m 3 de apă. Pe câmpie, turbiditatea apelor râului este cea mai scăzută în zona pădurii (în taiga - până la 20 g / m 3), și cea mai mare - în stepă (500 - 1000 g / m 3).

Cea mai importantă caracteristică a râurilor este lor alimente. Există patru surse de alimentare: înzăpezit, ploios, glacial, Subteran. Rolul fiecăruia dintre ei în diferite anotimpuri ale anului și în diferite locuri nu este același. Majoritatea râurilor au amestecat alimente. Ploaia este tipică pentru râurile din regiunile ecuatoriale, tropicale și musonice. Hrănirea cu zăpadă este observată în apropierea râurilor de latitudini temperate, cu ierni reci, înzăpezite. Râurile alimentate cu ghețari își au originea în munți înalți, acoperiți de ghețari. Aproape toate râurile sunt alimentate cu apă subterană într-o oarecare măsură. Datorită lor, râurile nu se usucă vara și nu se usucă sub gheață.

Regimul râurilor depinde în mare măsură de nutriție. Modul râurile este o modificare a cantității de deversare a apei în funcție de anotimpurile anului, fluctuații de nivel, modificări ale temperaturii apei. În regimul anual de apă al râurilor, se disting perioade cu niveluri care se repetă în mod tipic, care se numesc apă joasă, apă mare, viitură.

apă scăzută- cel mai scăzut nivel al apei din râu. În ape joase, debitul și debitul râurilor sunt nesemnificative, principala sursă de nutriție fiind apele subterane. În latitudini temperate și înalte, există apă joasă de vară și iarnă. Vară apa scăzută apare ca urmare a absorbției precipitațiilor de către sol și a evaporării puternice, iarnă apă scăzută - ca urmare a lipsei de nutriție de suprafață.

apă adâncă- o creștere mare și prelungită a nivelului apei în râu, însoțită de inundarea luncii inundabile. Apare anual în același sezon. În timpul viiturii, râurile au cel mai mare conținut de apă, această perioadă reprezentând cea mai mare parte a debitului anual (până la 60-80%). Inundațiile sunt cauzate de topirea de primăvară a zăpezii de pe câmpie sau de topirea verii a zăpezii și gheții în munți și în regiunile polare. Adesea, inundațiile provoacă ploi lungi și abundente în sezonul cald.

apă adâncă- o creștere rapidă, dar de scurtă durată a nivelului apei în râu. Spre deosebire de inundații, inundațiile apar neregulat. Se formează de obicei din ploi, uneori din topirea rapidă a zăpezii sau deversările de apă din rezervoare. În josul râului, viitura se extinde într-un val care se estompează treptat.

inundații- cele mai mari creșteri ale apei, zonele inundabile situate în valea râului și zonele de câmpie adiacente. Inundațiile se formează ca urmare a unui aflux abundent de apă în perioada de topire a zăpezii sau a ploilor abundente, precum și ca urmare a blocării canalului de către gheață în perioada derivării gheții. LA Regiunea Kaliningrad(R. Pregolya) și Sankt Petersburg (R. Neva), ele sunt, de asemenea, asociate cu valul de vânt al apei din mare și cu scăderea debitului râului. Inundațiile sunt frecvente pe râuri Orientul îndepărtat(ploi musonice), pe Mississippi, Ohio, Dunăre, Gange, etc. Ele provoacă un mare rău.

Râurile de latitudini reci și temperate îngheață și se acoperă cu gheață în timpul sezonului rece. Grosimea stratului de gheață poate ajunge la 2 m sau mai mult. Cu toate acestea, unele secțiuni ale râurilor nu îngheață, de exemplu, într-o secțiune de mică adâncime cu un curent rapid sau atunci când râurile ies dintr-un lac adânc sau la locul unui număr mare de surse. Aceste zone sunt numite polinii.

Deschiderea râului primăvara, în care se observă mișcarea sloturilor sparte în aval de râu, se numește deriva de gheata. Derivarea gheții este adesea însoțită de blocaje și blocaje în trafic. Congestionare- acumularea de gheață plutitoare cauzată de orice obstacole. Zazhory- Acumularea de gheață intra-apă. Ambele provoacă o creștere bruscă a nivelului apei, iar în cazul unei străpungeri, mișcarea sa rapidă împreună cu gheața.

§ 5. Utilizarea râurilor. Canale. rezervoare

Din suprafata apei cea mai mare valoareîn viaţă şi activitate economică râurile au omul. Râurile contribuie dezvoltare economică state. Din cele mai vechi timpuri, oamenii și-au creat așezările de-a lungul malurilor râurilor, din timpuri imemoriale și încă râurile servesc drept căi de comunicație. Apele râurilor sunt folosite pentru alimentarea populației cu apă potabilă și tehnică, pentru pescuit și igiena umană, iar în anul trecut din ce în ce mai activ - pentru odihnă și tratament. Râurile sunt utilizate pe scară largă pentru irigarea și irigarea câmpurilor, conțin o sursă imensă de energie ieftină și, datorită creării centralelor electrice, sunt cea mai importantă sursă de energie electrică. Cu tot dreptul, se poate aminti vechea zicală: „Apa este viață!”

Experiența locuirii constante a omului pe malurile râurilor a sugerat calea cea mai scurtă de la un râu la altul. Aceasta, așa cum spunea, a conectat diferite râuri și a extins semnificativ posibilitățile de utilizare a acestora pentru înot. În regiunile aride, apele râurilor au fost, de asemenea, folosite în mod activ pentru irigare încă din cele mai vechi timpuri, prin deturnarea unei părți a apei către câmpuri (șanțuri).

Mai târziu, în interesul activității economice umane, au început să fie create structuri hidraulice permanente și mai grandioase. A început să fie construit canale destinate pentru irigatii, transport pe apa, asigurarea populatiei cu apa potabila si tehnica. Canalul Karakum transportă o parte din apele Amu Darya la Ashgabat, Canalul Saratov - apele Volgăi către stepele trans-Volga și Canalul Crimeei de Nord - către stepele Crimeei. Canalele de navigație leagă traseele naturale maritime și fluviale. Ele oferă cea mai scurtă cale navigabilă între mări. Principalele canale de transport maritim din Rusia: Volga-Don (conectează Volga și Don), Marea Albă-Baltică (Marea Albă și Lacul Onega), calea navigabilă Volga-Baltică (Volga - rezervorul Rybinsk - Lacul Onega), Canalul Volga - Moscova. Sistemul acestor canale formează o cale navigabilă între Marea Albă și Baltică în nord-vest și Mările Caspice, Azov și Neagră în sud.

Canalele redistribuie debitul râurilor, cresc brusc debitul apei, ceea ce poate duce la consecințe negative: o creștere a debitului de apă în Amu Darya a redus debitul apelor sale în Marea Aral. Drept urmare, marea se usucă, salinitatea ei a crescut, iar linia de coastă s-a retras cu 20, pe alocuri cu 150 km.

Construirea de canale, a numeroase hidrocentrale a impus redistribuirea în timp a debitului fluvial al acestor râuri, crearea de rezerve de apă pentru funcționarea normală a întregului sistem. În acest scop, au început să creeze artificiale rezervoare. Cele mai mari rezervoare din țara noastră sunt: ​​Bratsk pe Angara, Kuibyshev, Rybinsk, Volgograd pe Volga, Kiev, Kremenchug și Kakhovskoe pe Nipru, Votkinskoe și Kama pe Kama, precum și Tsimlyanskoe, Vileika și altele. Rezervoarele au asemănări cu un lac și un râu: cu primul - în schimbul lent de apă, cu al doilea - în natura progresivă a mișcării apei.

Cât de mari structuri de rezervor încalcă echilibrul natural al zonei: inundarea terenurilor fertile, mlaștinarea teritoriilor adiacente, defrișările, rutele de migrație genetică ale peștilor sunt întrerupte în râuri, vremea se schimbă adesea imprevizibil.

§ 6. Lacuri

Lac- aceasta este o depresiune închisă a pământului plină cu apă și care nu are legătură directă cu oceanul. Spre deosebire de râuri, lacurile sunt rezervoare de schimb lent de apă. Suprafața totală a lacurilor Pământului este de aproximativ 2,7 milioane km 2, sau aproximativ 1,8% din suprafața terestră. Lacurile sunt omniprezente, dar neuniforme. Amplasarea geografică a lacurilor este foarte influențată de climă, care determină nutriția și evaporarea acestora, precum și de factorii care contribuie la formarea bazinelor lacurilor. În zonele cu o climă umedă, există multe lacuri, sunt curgătoare, proaspete și în mare parte curgătoare. În zonele cu un climat uscat, ceteris paribus, există mai puține lacuri, de multe ori sunt puțin adânci, mai des fără scurgere și, prin urmare, adesea sărate. Astfel, distribuția lacurilor și caracteristicile hidrochimice ale acestora sunt determinate de zonalitatea geografică.

Cel mai lac mare- Caspică (zona 368 mii km 2). Cele mai mari sunt și lacurile Superior, Huron și Michigan (America de Nord), Victoria (Africa), Aral (Eurasia). Cele mai adânci sunt Baikal (Eurasia) - 1620 m și Tanganyika (Africa) - 1470 m.

Lacurile sunt de obicei clasificate după patru criterii:

• originea bazinelor lacustre;
• originea masei de apă;
• regimul apei;
• salinitatea (cantitatea de substanțe dizolvate).

De originea bazinelor lacustre lacurile sunt împărțite în cinci grupe.

1. tectonic Bazinele lacurilor se formează ca urmare a formării de fisuri, falii și tasări ale scoarței terestre. Se disting prin adâncime mare și pante abrupte (Baikal, Marile Lacuri din America de Nord și Africa, Winnipeg, Marele Sclav, Marea Moartă, Ciad, Air, Titicaca, Poopo etc.).
2. Vulcanic, care se formează în craterele vulcanilor sau în depresiunile câmpurilor de lavă (Kuril și Kronotskoe în Kamchatka, multe lacuri din Java și Noua Zeelandă).
3. Glacial Bazinele lacustre se formează în legătură cu activitatea de arătură a ghețarilor (eroziune) și acumularea de apă în fața formelor de relief glaciare, atunci când un ghețar s-a topit și a depus material transportat, formând dealuri, creste, zone montane și depresiuni. Aceste lacuri sunt de obicei înguste și lungi, orientate de-a lungul liniilor de topire a ghețarilor (lacuri din Finlanda, Karelia, Alpi, Urali, Caucaz etc.).
4. carstică lacuri, ale căror bazine au apărut ca urmare a defecțiunilor, tasării solului și eroziunii stânci(calcar, gips, dolomit). Dizolvarea acestor roci cu apa duce la formarea unor bazine lacustre adanci, dar nesemnificative.
5. Zaprudnye lacurile (digurite, sau îndiguite) apar ca urmare a blocării canalului (valei) râului cu blocuri de stânci în timpul alunecărilor de teren din munți (Sevan, Tana, multe lacuri din Alpi, Himalaya și alte țări muntoase). Dintr-o mare prăbușire de munte în Pamir în 1911, s-a format Lacul Sarez cu o adâncime de 505 m.

O serie de lacuri sunt formate din alte motive:

• liman lacurile sunt obișnuite pe țărmurile mărilor - acestea sunt zone de coastă ale mării, separate de aceasta prin scuipi de coastă;
• lacuri oxbow- lacuri care au apărut în vechile albii ale râurilor.

Origine masa de apa lacurile sunt de două tipuri.

1. atmosferice. Acestea sunt lacuri care nu au făcut niciodată parte din oceane. Astfel de lacuri predomină pe Pământ.
2. relicvă, sau reziduale, lacuri care au apărut pe locul mărilor în retragere (Caspică, Aral, Ladoga, Onega, Ilmen etc.). În trecutul recent, Marea Caspică a fost conectată cu strâmtoarea Azov, care a existat pe locul actualei văi a râului Manych.

De regimul apei de asemenea, disting două tipuri de lacuri - deșeuri și închise.

1. canalizare lacurile sunt lacuri în care se varsă și curg râurile (lacurile au scurgere). Aceste lacuri sunt cel mai adesea situate în zona de umiditate excesivă.
2. Fără scurgere- în care se varsă râurile, dar nu se varsă niciunul (lacurile nu au scurgere). Astfel de lacuri sunt situate în principal în zona de umiditate insuficientă.

După cantitatea de substanțe dizolvate, se disting patru tipuri de lacuri: proaspete, sărate, salmastre și minerale.

1. Proaspăt lacuri - a căror salinitate nu depășește 1 ‰ (un ppm).
2. salmastru- salinitatea unor astfel de lacuri este de până la 24 ‰.
3. Sărat- cu conţinutul de substanţe dizolvate în intervalul 24,7-47 ‰.
4. mineral(47‰). Aceste lacuri sunt sifon, sulfat, clor. În lacurile minerale, sărurile pot precipita. De exemplu, lacurile auto-susținute Elton și Baskunchak, unde se extrage sare.

De obicei, lacurile de canalizare sunt proaspete, deoarece apa din ele este actualizată în mod constant. Lacurile endoreice sunt mai des sărate, deoarece în fluxul lor de apă predomină evaporarea, iar toate substanțele minerale rămân în rezervor.

Lacurile, ca și râurile, sunt cele mai importante resurse naturale; folosit de om pentru navigatie, alimentare cu apa, pescuit, irigatii, obtinerea de saruri minerale si elemente chimice. În unele locuri, lacurile mici sunt adesea create artificial de om. Atunci se numesc si ei rezervoare.

§ 7. Mlaștini

Ca urmare a acumulării de sedimente și a creșterii excesive, lacurile devin treptat puțin adânci, apoi se transformă în mlaștini și devin pământ uscat.

mlaștini- zone de uscat excesiv de umede, cu vegetație de mlaștină deosebită și un strat de turbă de cel puțin 0,3 m. Cu o grosime mai mică a turbei sau absența acesteia, teritoriile excesiv de umede sunt numite zone umede. Mlaștinile se formează atunci când corpurile de apă devin supraîncărcate sau apa stagnează în păduri, pajiști, poieni, zone arse etc. Ele pot apărea atât în ​​reliefuri joase, cât și pe bazine hidrografice. Dezvoltarea mlaștinilor este facilitată de relief plat și ușor disecat, umiditate excesivă, rezistența la apă a solurilor, locația apropiată a apelor subterane și permafrost. Mlaștinile se dezvoltă în condiții climatice diferite, dar sunt caracteristice în special zonei forestiere din zona temperată și tundra. Ponderea lor în Polissya este de 28%, în Karelia - aproximativ 30%, iar în Vestul Siberiei(Vsyuganye) - peste 50% din teritoriu. Mlastinitatea scade brusc în zonele de stepă și silvostepă, unde sunt mai puține precipitații, iar evaporarea crește. Suprafața totală ocupată de mlaștini este de aproximativ 2% din suprafața terenului.

În funcție de natura alimentării cu apă și a vegetației, mlaștinile sunt împărțite în trei tipuri: de câmpie, de suprafață și de tranziție.

Sesiunea bolțurile se formează pe locul fostelor lacuri, în văile râurilor și în depresiuni care sunt permanent sau temporar inundate cu apă. Se hrănesc în principal cu apele subterane bogate în săruri minerale. Învelișul de vegetație este dominat de mușchi verzi, diverse rogoz și ierburi. Mesteacanul, arinul și salcia apar pe mlaștini mai vechi. Aceste mlaștini se caracterizează prin turbitate scăzută - grosimea turbei nu depășește 1-1,5 m.

călare mlaștinile se formează pe bazine de apă plate, se hrănesc în principal cu precipitații atmosferice, vegetația se caracterizează printr-o compoziție limitată de specii - mușchi de sphagnum, iarbă de bumbac, rozmarin, merisoare, erică și lemnoase - pin, mesteacăn, mai rar cedru și zada. Copacii sunt foarte deprimați și pierniciți. Mușchiul de sphagnum crește mai bine în mijlocul masivului mlaștină, la periferie este asuprit de ape mineralizate. Prin urmare, mlaștinile înălțate sunt oarecum convexe, mijlocul lor se ridică cu 3-4 m. Stratul de turbă atinge o grosime de 6-10 m sau mai mult.

tranzitorie mlaștinile ocupă o poziție intermediară; în ceea ce privește nutriția și vegetația, sunt mixte. Sunt terestre și atmosferice. Aici sunt rogoz și stuf, o mulțime de mușchi de turbă, desișuri de mesteacăn etc.

Mlaștinile nu rămân la fel. Procesul cel mai caracteristic este schimbarea mlaștinilor joase ca urmare a acumulării de masă vegetală și turbă prin tranziție și apoi prin călare. Mlaștinile înălțate sunt acoperite cu vegetație de luncă sau pădure.

Mlaștinile au mare importanță. Ei extrag turba, care este folosită ca combustibil și îngrășământ ecologic, precum și pentru producerea unui număr de substanțe chimice. După drenare, mlaștinile se transformă în câmpuri și pajiști cu randament ridicat. Dar, în același timp, mlaștinile afectează clima locurilor adiacente, sunt rezervoare naturale de apă, care hrănesc adesea râurile.

§ 8. Ghetari

Gheţar- mase mobile de gheață care au apărut pe uscat ca urmare a acumulării și transformării treptate a precipitațiilor solide atmosferice. Formarea lor este posibilă acolo unde în timpul anului cad mai multe precipitații solide decât are timp să se topească sau să se evapore. Se numește limita peste care este posibilă acumularea de zăpadă (predominarea temperaturilor negative pe parcursul anului). linia de zăpadă. Sub linia zăpezii predomină temperaturile pozitive și toată zăpada căzută are timp să se topească. Înălțimea liniei de zăpadă depinde de condiții climatice, la ecuator este situat la o altitudine de 5 km, la tropice - 6 km, iar în regiunile polare coboară la nivelul oceanului.

Regiunile se disting în ghețar alimenteși scurgerile. În zona de hrănire, zăpada se acumulează pentru a forma gheață. In zona de scurgere, ghetarul se topeste si se descarca mecanic (separari, alunecari de teren, alunecare in mare). Poziția marginii inferioare a ghețarului se poate schimba, înaintează sau se retrage. Ghețarii se mișcă lent, de la 20 la 80 cm pe zi, sau 100-300 m pe an în țările muntoase. Ghețarii polari (Groenlanda, Antarctica) se mișcă și mai încet - de la 3 la 30 cm pe zi (10-130 m pe an).

Ghețarii sunt împărțiți în continentali (acoperire) și montani. Continent(Groenlanda, Antarctica etc.) ocupă 98,5% din suprafața glaciației moderne, acoperă suprafața terestră, indiferent de relieful acestuia. Au o formă plat-convexă sub formă de cupole sau scuturi, motiv pentru care sunt numite straturi de gheață. Mișcarea gheții este direcționată de-a lungul pantei suprafeței ghețarului - de la centru la periferie. Gheața ghețarilor continentali este consumată în principal prin desprinderea capetelor sale, coborând în mare. Ca urmare, se formează munți plutitori de gheață - aisberguri, care sunt extrem de periculoase pentru navigație. Un exemplu de glaciare continentală (de acoperire) este calota de gheață din Antarctica. Grosimea sa ajunge la 4 km cu o grosime medie de 1,5 km. Ghețarii montani sunt mult mai mici și au o varietate de forme. Sunt situate pe vârfurile munților, ocupă văi și depresiuni de pe versanții muntilor. Ghetarii montani sunt situati la toate latitudinile: de la ecuator pana la insulele polare. Formele ghețarului sunt predeterminate de relief, dar ghețarii din vale sunt cei mai răspândiți. Cei mai mari ghețari de munți se află în Alaska și Himalaya, Hindu Kush, Pamir și Tien Shan.

Suprafața totală a ghețarilor de pe Pământ este de aproximativ 16,1 milioane km 2, sau 11% din pământ (în principal la latitudini polare). Ghețarii sunt depozite naturale uriașe de apă dulce. Ele conțin de multe ori mai multe apa dulce decât în ​​râuri și lacuri combinate.

1. Galai I.P., Meleshko E.N., Sidor S.I. Un manual de geografie pentru candidații la universitate. Minsk: Cel mai înalt. şcoală, 1988. 448 p.
2. Geografie: Materiale de referință: O carte pentru elevii de vârstă mijlocie și înaintată / A.M. Berlyant, V.P. Dronov, I.V. Dushin și alții; Ed. V.P. Maksakovski. M.: Prosveshchenie, 1989. 400 p.
3. Davydov L.K., Dmitrieva A.A., Konkina N.G. Hidrologie generală. Tutorial/ Ed. IAD. Dobrovolsky și M.I. Lvovici. Leningrad: Gidrometizdat, 1973. 462 p.
4. Metodologia predării geografiei în liceu: Manualul profesorului / Ed. ESTE. Matrusova. Moscova: Educaţie, 1985. 256 p.
5. Un manual de geografie pentru solicitanții la universități / Ed. V.G. Zavriev. Minsk: Cel mai înalt. şcoală, 1978. 304 p.
6. Hromov S.P., Mamontova L.I. Dictionar meteorologic. Leningrad: Gidrometizdat, 1974. 568 p.
7. Eaglet V.V. Istoria apei pe Pământ și pe alte planete // Geografia la școală. 1990. Nr 5. S. 9-15.

În termeni cantitativi, fără îndoială, oceanul mondial este lider, care reprezintă 1.338.000 mii km 3 sau 96,4% din toată apa de pe Pământ.

Pe uscat există 49675 km 3 sau aproximativ 3,6% din apa planetei sub formă de zăpadă și ghețari, râuri, lacuri, rezervoare, mlaștini, ape subterane. Aproape toată apa atmosferică (90%) este concentrată în partea inferioară a troposferei la o înălțime de 0-5 km. În total, aici sunt 13 mii km 3 de apă sau 0,001%. În organisme, este și mai puțin - aproximativ 0,0001% din apa Pământului (aproximativ 1 mie km 3).

Există mai multe ipoteze pentru originea apei. Recent, este general acceptat că principalele mase de apă au venit ca urmare a degazării magmei. În timpul formării crustei bazaltice primare, din manta s-au format 92% din bazalt și 8% din apă. Lavele moderne conțin și vapori de apă de la 4 la 8%. În prezent, prin degazare se formează anual până la 1 km3 de apă. Aceste ape se numesc juvenile (tinere). Apa vine și din spațiu.

Unul dintre cele mai importante procese din învelișul geografic este ciclul apei (ciclul umidității). Circulația umidității este transferul de materie și energie în învelișul geografic prin apă. Există cicluri mici și mari. Ciclurile mici includ cicluri regionale de umiditate: continental-atmosferice; ocean-atmosferic; oceanic-atmosferic-continental.

Într-un ciclu mare, toate ciclurile mici sunt verigile lui. Într-un ciclu mare se pot distinge următoarele verigi principale: continent; atmosferice; Oceanic. Circulația realizează transferul de umiditate și căldură, leagă cochiliile pământului și joacă un rol extrem de important în formarea învelișului natural complex al Pământului.

Ciclul apei pe pământ

Ciclul apei, sau ciclul umidității, pe Pământ este unul dintre cele mai importante procese din anvelopa geografică. Este înțeles ca un proces închis continuu de mișcare a apei, care acoperă hidrosfera, atmosfera, litosfera și biosfera. Cel mai rapid ciclu al apei are loc pe suprafața Pământului. Se realizează sub influența energiei solare și a gravitației. Circulația umidității constă în procesele de evaporare, transferul vaporilor de apă de către curenții de aer, condensarea și sublimarea acestuia în atmosferă, precipitațiile peste Ocean sau uscat și scurgerea lor ulterioară în Ocean. Principala sursă de umiditate din atmosferă este Oceanul Mondial, pământul are o importanță mai mică. Un rol deosebit în circulație îl ocupă procesele biologice - transpirația și fotosinteza. Organismele vii conțin mai mult de 1000 km 3 de apă. Deși volumul ape biologice mici, ele joacă un rol important în dezvoltarea vieții pe Pământ și în îmbunătățirea circulației umidității: aproape 12% din umiditatea care se evaporă în atmosferă provine de la suprafața terestră datorită transpirației acesteia de către plante. În procesul de fotosinteză efectuat de plante, 120 km 3 de apă se descompune anual în hidrogen și oxigen.

În ciclul apei de suprafață de pe Pământ, ciclurile mici, mari și intracontinentale se disting în mod convențional. Doar Oceanul și atmosfera participă la mica circulație. Cea mai mare parte a umidității care se evaporă de la suprafața Oceanului cade înapoi pe suprafața mării, făcând un mic ciclu.

O parte mai mică a umidității este implicată într-un ciclu de suprafață mare, fiind transportată de curenții de aer dinspre ocean către uscat, unde au loc o serie de cicluri locale de umiditate. Din părțile periferice ale continentelor (suprafața lor este de aproximativ 117 milioane km 2), apa intră din nou în Ocean prin scurgeri de suprafață (râu și glaciar) și subterane, completând un ciclu mare.

Teritoriile care nu au scurgere în Oceanul Mondial sunt numite zone de scurgere internă (non-drenaj în raport cu Oceanul). Suprafața lor este de peste 32 milioane km2. Apa care s-a evaporat din zonele de uscat închise și cade din nou pe ea formează o circulație intracontinentală. Cele mai mari zone de flux intern sunt Aral-Caspice, Sahara, Arabia, Australia Centrală. Apele acestor zone fac schimb de umiditate cu zonele periferice și cu oceanul, în principal prin transferul acesteia de către curenții de aer.

Mecanismul schimbului de umiditate ocean – atmosferă – pământ – ocean este de fapt mult mai complicat. Este asociat cu schimbul global general de materie și energie, atât între toate geosferele Pământului, cât și între întreaga planetă și Cosmos. Ciclul global de umiditate al Pământului este un proces deschis, deoarece în volumul în care apa este eliberată din intestinele pământului, aceasta nu se mai întoarce înapoi: la schimbul de materie cu spațiul cosmic, procesul de pierdere irecuperabilă a hidrogenului în timpul disiparea moleculelor de apă prevalează asupra sosirii acesteia. Cu toate acestea, cantitatea de apă din hidrosferă nu scade din cauza afluxului de apă din intestine.

Cantitativ, ciclul apei de pe Pământ este caracterizat de echilibrul apei. Bilanțul hidric al Pământului este egalitatea dintre cantitatea de apă care intră pe suprafața globului sub formă de precipitații și cantitatea de apă care se evaporă de pe suprafața oceanelor și a pământului pentru aceeași perioadă de timp. În medie, cantitatea anuală de precipitații, precum și evaporarea, este de 1132 mm, care în unități de volum este de 5.77.060 km 3 de apă.

Schema de circulație a umidității apei în natură (conform L.K. Davydov):

1 - evaporarea de la suprafața oceanului; 2 - precipitatii la suprafata oceanului; 3 - precipitatii la suprafata terenului; 4 - evaporarea de pe suprafața terenului; 5 – scurgere de suprafață, necondiționată în ocean; 6 - scurgerea râului în ocean; 7 - scurgere subterană în ocean sau într-o zonă fără scurgere.

În istoria Pământului, au fost observate în mod repetat schimbări majore în caracteristicile echilibrului apei, care sunt asociate cu fluctuațiile climatice. În perioadele de răcire, echilibrul hidric mondial se modifică către un conținut mai mare de umiditate al continentelor datorită conservării apei în ghețari. Bilanțul de apă al Oceanului devine negativ, iar nivelul său scade. În perioadele de încălzire, dimpotrivă, pe continente se stabilește un bilanț hidric negativ: evaporarea crește, transpirația crește, ghețarii se topesc, volumul lacurilor scade, debitul în Ocean crește, al cărui bilanț hidric devine pozitiv.

Bilanțul mediu anual de apă al Pământului (conform R. K. Klige și alții)

Elemente de echilibru	Volumul apei km 3/an	Strat de apă, mm	% din consum
Globul ca întreg
Evaporare
Precipitare
Oceanul Mondial
Evaporare
Precipitare
scurgerea fluviului
scurgere glaciară
scurgere subterană
Discrepanță de echilibru
zona de aterizare
Precipitare
Evaporare
scurgerea fluviului
scurgere glaciară
scurgere subterană
Discrepanță de echilibru

O creștere a temperaturii aerului cu aproape 1°C în secolul al XX-lea a provocat o perturbare a balanței globale a apei: a devenit pozitivă pentru oceane și negativă pentru pământ. Încălzirea a dus la o creștere a evaporării de la suprafața oceanului și la o creștere a înnorășării atât asupra oceanelor, cât și asupra continentelor. Precipitațiile atmosferice peste Ocean și în regiunile de coastă ale uscatului au crescut, dar au scăzut în regiunile interioare. Topirea ghețarilor a crescut semnificativ. Astfel de modificări ale bilanţului apei mondiale duc la o creştere a nivelului Oceanului Mondial cu o medie de 1,5 mm/an, iar în ultimii ani până la 2 mm/an.

Deoarece evaporarea consumă căldură, care este eliberată în timpul condensării vaporilor de apă, echilibrul apei este asociat cu echilibrul termic, iar ciclul umidității este însoțit de o redistribuire a căldurii între sferele și regiunile Pământului, ceea ce este foarte important pentru plicul geografic. Odată cu schimbul de energie în procesul de circulație a umidității, are loc un schimb de substanțe (săruri, gaze).

Creșterea rezervelor de masă de apă ale principalelor verigi ale hidrosferei de suprafață (dar R. K. Klige și alții)

Elemente ale hidrosferei	Modificarea volumului de apă, km 3 / an
Oceanul Mondial
Apele subterane
rezervoare

Diferite părți ale hidrosferei de pe suprafața Pământului au perioade diferite de schimb de apă. Din tabel se poate observa că cele mai scurte perioade de schimb de apă sunt cu umiditatea atmosferică (8 zile), cele mai lungi - cu ghețarii terestre și subterane (10 mii de ani).

Perioada de schimb de apă a părților individuale ale hidrosferei de pe suprafața Pământului (conform monografiei „Echilibrul mondial de apă și resursele de apă ale Pământului”, cu completări)

Tipuri de ape naturale	Volumul, mii km 3	Perioada medie de reînnoire condiționată a rezervelor de apă
Apă la suprafața litosferei
Oceanul Mondial
Ghetari si strat permanent de zapada
rezervoare
Apă în râuri
Apă în mlaștini
Apă în vârful litosferei
Apele subterane
gheata subterana
Apa din atmosferă și organismele vii
Apă în atmosferă
Apa în organisme		Câteva ore

Unele elemente ale ciclului apei sunt supuse controlului uman, dar numai în straturile limită ale hidrosferei, litosferei și atmosferei: acumularea de apă în rezervoare, acumularea și reținerea zăpezii, ploile artificiale etc. Dar astfel de măsuri ar trebui să fie foarte atente și atent, deoarece în natură totul este interconectat și schimbările dintr-un loc pot avea consecințe nedorite într-o altă regiune.

Importanța apei în natură, viață și activitatea economică este extrem de mare. Apa este cea care face din Pământ Pământul, ea participă la toate procesele fizico-geografice, biologice, geochimice și geofizice care au loc pe planetă. A. de Saint-Exupery a scris despre apă: „Nu poți spune că ești necesar vieții: ești viața însăși”: iar Indira Gandhi deține proverba: „Civilizația este un dialog între om și apă”.

Apa dulce este folosită pentru alimentarea cu apă industrială și menajeră, pentru irigații și irigații. Apa este folosită la obținerea energiei electrice, în navigație, importanța liniilor de apă în operațiunile militare și în multe alte lucruri.

Până de curând, credința predominantă era că omenirea va avea suficientă apă pentru totdeauna. Creșterea rapidă a populației lumii, dezvoltarea productie industriala iar agricultura determină rate în creștere ale consumului de apă, care ajung deja la aproximativ 5 mii km3/an. 80% din apa folosita este asociata cu agricultură, și în primul rând cu irigarea a 240 de milioane de hectare de teren.

Întrucât rezervele de apă dulce se reduc semnificativ în cantitate și calitate din cauza ritmului rapid al consumului acesteia, este necesar să se organizeze utilizarea rațională a apei și protecția acestora. Acesta este unul dintre cele mai importante probleme de mediu pe pământ.

Literatură.

1. Lyubushkina S.G. Geografie generală: Proc. indemnizaţie pentru studenţii universitari înscrişi în special. „Geografie” / S.G. Lyubushkina, K.V. Pashkang, A.V. Cernov; Ed. A.V. Cernov. - M. : Educaţie, 2004. - 288 p.

Modificarea întregului volum de umiditate atmosferică are loc la fiecare 10 zile sau de 36 de ori pe an. Cele mai adânci ape subterane sunt reînnoite cel mai lent - aproximativ 5000 de ani. Aproximativ 453 mii km 3 de apă se evaporă anual de la suprafața Oceanului Mondial. Procesul de evaporare a apei și de condensare a umidității atmosferice oferă apă proaspătă pe Pământ. Mișcarea continuă a apei sub influența energiei solare se numește ciclu global al apei.

Conținutul lecției rezumatul lecției suport cadru prezentarea lecției metode accelerative tehnologii interactive Practică sarcini și exerciții ateliere de autoexaminare, traininguri, cazuri, quest-uri teme de discuție întrebări întrebări retorice de la elevi Ilustrații audio, clipuri video și multimedia fotografii, imagini grafice, tabele, scheme umor, anecdote, glume, pilde cu benzi desenate, proverbe, cuvinte încrucișate, citate Suplimente rezumate articole cipuri pentru pătuțuri curioase manuale de bază și glosar suplimentar de termeni altele Îmbunătățirea manualelor și lecțiilorcorectarea erorilor din manual actualizarea unui fragment din manualul elementelor de inovare la lecție înlocuirea cunoștințelor învechite cu altele noi Doar pentru profesori lecții perfecte plan calendaristic timp de un an instrucțiuni programe de discuții Lecții integrate