Гидросфера

Антропогенное влияние человека на гидросферу

Люди оказали значительное влияние на гидросферу нашей планеты, и это будет продолжаться поскольку население Земли и потребности человечества увеличиваются. Глобальное изменение климата, загрязнение водных ресурсов, затопление рек, дренаж водно-болотных угодий, сокращение потока и орошение оказали давление на существующие пресноводные системы гидросферы. Устойчивое состояние нарушается выбросом токсичных химических веществ, радиоактивных веществ и других промышленных отходов, а также утечкой минеральных удобрений, гербицидов и пестицидов в водные источники Земли.

Кислотный дождь, вызванный выбросом диоксида серы и оксидов азота от сжигания ископаемого топлива, стал всемирной проблемой. Считается, что подкисление пресноводных озер и повышенная концентрация алюминия в их водах, ответственны за значительные изменения в экосистемах озер. В частности, во многих озерах сегодня нет значительных популяций рыб.

Эвтрофикация, вызванная вмешательством человека, становится проблемой для пресноводных экосистем. По мере того, как избыточные питательные и органические вещества из сточных вод от сельского хозяйства и промышленности выпускаются в водные системы, они становятся искусственно обогащенными. Это влияет на прибрежные морские экосистемы, а также на введение органического вещества в океаны, что в разы больше, чем в дочеловеческие времена. Это вызвало биотические изменения в некоторых областях, таких как Северное море, где лучше развиваются цианобактерии и хуже — диатомовые водоросли.

При увеличении численности населения потребность в питьевой воде также возрастет, и во многих районах мира из-за изменения температуры, пресная вода чрезвычайно труднодоступна. Поскольку люди безответственно изменяют направление рек и исчерпывают естественные запасы воды, это создает еще больше проблем.

Люди оказали большое влияние на гидросферу и будут продолжать это делать в дальнейшем

Важно понимать воздействие, которое мы оказываем на окружающую среду, и работать над тем, чтобы уменьшить негативные последствия

Антропогенное влияние человека на гидросферу

Современной экологии известно три вида влияния человека на состояние водной оболочки Земли:

1. Химическое загрязнение, выражающееся в попадании в водоемы солей тяжелых металлов, фосфатов, нитратов, углеводородов. Источником выступают предприятия различных отраслей промышленности: транспортной, аграрной, тяжелой, нефтедобывающей.
2. Физическое воздействие – сброс подогретых стоков тепловыми и атомными электростанциями, радиационное загрязнение водоемов.
3. Биологическое взаимодействие поверхностных вод с болезнетворными микроорганизмами, попадающими в озера, пруды, реки со стоками пищевых, целлюлозно-бумажных, животноводческих производств.

Классификация видов воздействия считается условной, так как во многих местах загрязнение является комплексным. К примеру, обилие химических соединений соседствует с затопленными радиоактивными отходами, а в искусственно подогретых водоемах активно развиваются патогенные организмы.

Гидросфера: кислотность и основность воды

Величина рН характеризует кислотную и щёлочную реакцию воды. В пробе чистой воды концентрации Н + и ОН – равны между собой, и эти величины при температуре 25° С составляют 10 -7 моль/л. Растворы с одинаковыми концентрациями ионов водорода и гидроксид-ионов называются нейтральными: = = 10 -7 моль/л.

По водородному показателю все природные воды делятся на группы:

• нейтральные (6,5 < рН ≤ 7,5);
• слабощёлочные (7,5 < рН ≤ 8,5);
• щёлочные (8,5 < рН ≤ 9,5);
• сильнощёлочные (рН > 9,5);
• слабокислые (5,5 < рН ≤ 6,5);
• кислые (4,5 < рН ≤ 5,5);
• очень кислые (рН ≤ 4,5).

Питьевая вода имеет нейтральную или слабощёлочную реакцию.

Геосферы Земли

Состав и свойства основных геосфер

Начиная от центра Земли, существуют следующие внутренние оболочки:

1. Ядро. Занимает порядка 30% от общего объема планеты, влияет на магнитное поле Земли. Состоит из твердой и жидкой частей.
2. Мантия. Практически самая объемная оболочка, составляющая более 80% Земли и более 60% от всей массы. Верхняя часть мантии (800-900 км) менее плотная и представляет собой магму, которая периодически выплескивается на поверхность планеты
3. Земная кора. Тонкая оболочка (от 2 до 40 км), находящаяся на поверхности мантии. По плотности превосходит верхние слои мантии. Образуется базальтами и гранитами.
4. Литосфера. Так принято называть совокупность земной коры и верхнего слоя мантии (астеносферы), а так же почву, образующуюся на поверхности земной коры. В литосфере выделяют особые движущиеся блоки — литосферные плиты.
5. Гидросфера. Водная оболочка Земли, включающая в себя не только воду в жидком состоянии, но и в кристаллическом (ледовый покров Земли), а также в газообразном. Между компонентами гидросферы постоянно происходит взаимодействие за счет перехода воды в разные состояния. Большую часть гидросферы составляет мировой океан — более 70% оболочки. Его глубина в среднем составляет 4 км.
6. Атмосфера. Газовая оболочка планеты. Отделяет литосферу и гидросферу от космического пространства. Атмосферу разделяют на несколько слоев: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. При этом 80% воздуха, который необходим для жизни, содержится в тропосфере. Здесь же происходят такие погодные явления, как облака, конвекция, циклоны и антициклоны. Границы тропосферы неоднородны: 8-10 км в полярных областях и 16-18 км в тропиках.
7. Биосфера. Состоит из всех живые организмы планеты и располагается на верхних слоях литосферы, в гидросфере, в нижнем слое тропосферы. Оболочка постоянно преображается организмами и включает в себя, в том числе, продукты их жизнедеятельности, которые могут переходить в состав других оболочек (например, каменный уголь).
8. Ионосфера. Часть атмосферы, облученной солнцем, начинающейся примерно на уровне от 60 км до 100 км. Состоит из ионов газов (в основном азота и кислорода) и квазинейтральной плазмы. Заряженные частицы ионосферы важны для прохождения радиоволн.
9. Магнитосфера. Внешняя оболочка Земли, которая представляет собой магнитное поле, взаимодействующее с магнитными волнами, исходящими от космических объектов: солнца, метеоров и т.д.

Вторичные геосферы

Дополнительные или вторичные геосферы связаны с деятельностью людей.

Определение

Антропосфера — геосфера, связанная с хозяйственной деятельностью человечества. Она формируется благодаря влиянию человека на другие географические оболочки.

Ноосфера. Впервые определение этой сферы было дано Вернадским В. И. в 1944 году. Буквально — сфера разума. По мысли ученого, ноосфера — это следующая стадия развития эволюции биосферы, в которой главную роль будет играть воля человека.

Социосфера включает общественные формы и структуры: семья, общество, церковь, государство, нация и другие, а также отношения между этими структурами — всемирные организации, войны, миграция и т.д.

Доклад №2

Гидросфера являет собой незамкнутую систему, прерывистую водную оболочку планеты. Включает в себя воду во всех её агрегатных состояниях, находящуюся под поверхностью, на поверхности, а также в атмосфере Земли.

Масса.

В связи с тем, что вода относительно легко меняет агрегатное состояние с одного на другое, а также постоянно участвует в физико-химических реакциях, процессах и преобразованиях, невозможно назвать точную массу всей гидросферы. Основную часть гидросферы представляет вода Мирового океана, которая занимает относительно общей массы сферы примерно 94-95% и около 98% объёма всех наземных вод! К наземным водам также относятся континентальные водоёмы — бассейны рек, моря, водохранилища, болота и озёра. Более 65 млн км³ или около 4% массы сферы занимают воды подземные, а ещё 25 млн км³ (1,5% массы сферы) воды находится в твёрдом агрегатном состоянии (ледники).

Баланс.

Для существования и функционирования любой системы важен баланс. Особенно он важен в случае, если интересующая нас система тесно связана с одной или несколькими другими. Именно так дело обстоит с гидросферой. Соседствуя с гео- и биосферой, гидросфера оказывает на них колоссальное влияние, и некоторое смещение баланса в любую сторону способно повлечь непоправимые, устойчивые изменения в климате планеты, а соответственно и в жизни человечества.

Уже более 15 лет назад была озвучена проблема таяния льдов. Проблема эта не только на словах, ведь значение льдов неоспоримо! К примеру, постепенное таяние ледников может привести к росту средних температур во всех широтах, так как способность постоянно отражать поступающие солнечные лучи будет падать с уменьшением площади льдов. Повышение средних температур может привести к изменениям в циркуляции воды, так сказать, к нарушениям круговорота воды в природе. В свою очередь такое изменение неизбежно приведёт к смене климатических условий. Помимо этого, повышение средних температур неизбежно приведёт к распространению многих заболеваний, ранее не характерных для определённой местности.

Кроме того, поднимется уровень моря, что приведёт к затоплению, возможно, сотен прибрежных областей и городов, а пресная вода, попавшая из ледника в моря и океаны, изменит солёность, а вместе с тем и плотность вод. От показателя плотности вод во многом зависит и направление массивных морских течений, а с ними и направления ветров, формирующих в отдельных районах близ экватора климатические условия. Пирамиду развития событий можно продолжать долго. Привычный ареал морской фауны, миграция и места обитания наземных животных и птиц, жизнь и развитие человечества – далеко не полный список пунктов, которые окажутся под вопросом. А ведь всего лишь поверхностному анализу подверглось смещение баланса в той составной части гидросферы, которая едва ли занимает 2% от её общей массы!

Значение.

Вода признана универсальным растворителем. Молекулы воды способны участвовать и непременно участвуют в физических и биологических процессах, химических превращениях и реакциях. Без воды невозможно представить не только жизнь человека, но, пожалуй, большинства существ, обитающих на планете! И важна вода не только в столь привычном для нас жидком состоянии. Разным видам жизни вода требуется в разных агрегатных состояниях, поэтому, чем дольше человек посильными способами сможет поддерживать баланс в гидросфере, тем дольше жизнь на Земле не будет претерпевать кардинальных изменений.

Свойства гидросферы

Наиболее важными свойствами гидросферы являются:

1. Единство и глобальность – определяются её термодинамическими свойствами, относительно лёгкими переходами между агрегатными состояниями, единым происхождением (дегазация магмы) и присутствием растворённых веществ;
2. Особенности химического строения – дипольная молекула превращает воду в универсальный, химически активный растворитель, а водородные связи делают её свойства отличными от свойств кислотных оксидов и ковалентных гидридов и дают возможность для существования разнообразных структур;
3. Высокая подвижность.

Последнее свойство обеспечивает один из важнейших процессов на планете – глобальный круговорот воды.

Понятие геосферы

Определение

Геосфера — оболочка, имеющая сферическую форму, подобную земной.

Оболочек, формирующих Землю и участвующих в ее строении, несколько. Они соприкасаются друг с другом, но не сливаются, имеют различный состав, особенности и функции, хотя образуют единую систему. Геосферы могут быть сплошными или прерывистыми.

Выделяют первичные и вторичные геосферы. В список первичных входит литосфера, гидросфера, атмосфера, ядро, мантия, земная кора, ионосфера, биосфера и магнитосфера. Вторичные — социосфера и ноосфера, техносфера, антропосфера и другие.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

Части гидросферы Земли

Гидросфера включает в себя атмосферную, поверхностную и подземную воды. Каждая из этих групп делится на подгруппы. Количественное соотношение видов вод гидросферы приведено в таблице 1.

Примечание : Уважаемые посетители, дефисы в длинных словах в таблице поставлены для удобства мобильных пользователей — иначе слова не переносятся и таблица не помещается в экран. Спасибо за понимание!

Таблица 1. Части гидросферы Земли

Составные элементы	Название	Объём, млн. км3	Коли-чество по отно-шению к общему объёму гидро-сферы, %
Морские воды	Морская	1370	94
Подземные (за исключе-нием почвенной) воды	Грунтовая	61,4	4
Лёд и снег (Арктика, Антарктика, Гренландия, горные ледни-ковые области)	Лёд	24,0	2
Поверх-ностные воды суши: озёра, водохра-нилища, реки, болота, почвенные воды	Пресная	0,5	0,4
Атмос-ферные воды	Атмос-ферная	0,015	0,01
Воды, содержа-щиеся в живых орга-низмах	Биоло-гическая	0,00005	0,0003

Части гидросферы. Схема.

Пресная вода, занимая лишь небольшой процент в общем составе гидросферы планеты, играет важнейшую роль в жизнедеятельности человека.

Около 75% всей пресной воды на Земле содержится в ледниках полярных зон, в снеге и вечной мерзлоте. Эта вода объединяется под названием криосферы. Если бы все льды криосферы растаяли, то уровень океана повысился бы на 64 метра. В последнее время ученые с тревогой следят за шельфовыми ледниками Арктики и Антарктики. Только за последние несколько лет разрушились два ледника, остававшиеся неподвижными в течение последних десяти тысяч лет. Подробнее об этом здесь…

20% всех запасов пресной воды приходится на подземные воды и составляет 85 тыс. км³.

На долю рек, озер, болот и других пресноводных водоемов приходится всего 1% пресной воды. Но вследствие возобновляемости водных ресурсов, этого достаточно для снабжения водой всей планеты.

Реки в определенный момент времени содержат всего 1,2 тыс. км3 , однако годовой сток воды всей планеты составляет 41,8 тыс. км3. Озера содержат 280 тыс. км3 воды.

В парах атмосферы находится до 14 тыс. км³ воды, но за год влага в атмосфере сменяется до 40 раз и на земную поверхность в виде осадков выпадает до 520 тыс. км3 воды. Осадки и являются главным источником возобновления поверхностных вод.

Минерализация воды

Минерализация природных вод разного типа может изменяться в широких пределах: от 0,01 г/л (в атмосферных осадках) до 600 г/л (в рассолах). К числу главных ионов солей, находящихся в природных водах, относятся анионы: НСО₃— – гидрокарбонат, Н₂ SO₄— – сульфат, Cl- – хлорид и катионы: Ca2+, Mg2+, Na + и К +.

Все природные воды по преобладающему аниону делятся на три класса:

• гидрокарбонатные;
• сульфатные;
• хлоридные.

По преобладающему катиону – на три группы:

• кальциевые,
• магниевые;
• натриевые.

Щёлочные минеральные воды

Природные воды различного происхождения обычно имеют и различный солевой состав и относятся соответственно к разным классам и группам. Так, речные воды, как правило, относятся к гидрокарбонатному классу и кальциевой группе. Подземные воды нередко относятся к сульфатному классу и магниевой группе. Воды океанов и морей принадлежат к хлоридному классу и натриевой группе.

Круговорот воды в природе

Все воды гидросферы находятся в постоянном движении, образуя так называемый круговорот воды в природе или гидрологический цикл. Круговорот воды происходит за счет испарения, конденсации и выпадения осадков.

Процесс испарения воды в море идет гораздо интенсивнее, чем выпадение осадков, потому что водяные пары переносятся ветром на территорию суши. На суше же наблюдается обратная картина – влаги испаряется гораздо меньше, чем выпадает и лишняя влага по речным руслам спадает обратно в море. Таким образом, вода циркулирует между сушей и мировым океаном, не меняя своего общего объема.

Круговорот воды в природе по масштабности процессов делится на три вида:

• 1. Большой (мировой) круговорот – вода, испарившаяся с поверхности морей, образует облака, перемещается в атмосфере и выпадает над сушей. Затем снова возвращается в Мировой океан.
• 2. Малый (океанический) круговорот – вода, испарившись с поверхности океана, выпадает снова в океан.
• 3. Внутриконтинентальный круговорот – вода, испарившись с поверхности суши, выпадает опять на сушу.

Круговорот воды в природе выполняет очень важную функцию – она препятствует застаиванию воды в природных резервуарах, обновляя ее. Правда, в различных средах обновление происходит с различной скоростью. Вода, содержащаяся в живых организмах, обновляется каждые несколько часов. Обновление же арктических ледников и углубленных грунтовых вод происходит не чаще одного раза в 10 000 лет. Более подробная информация по обновлению различных составных элементов гидросферы представлена в таблице 2.

Таблица 2. Скорость обновления воды в различных средах гидросферы.

Среда	Среднее время обновления
	3 200 лет
Ледники	от 5 до 10 лет
Сезонный снежный покров	от 2 до 6 месяцев
Почвенная корка	от 1 до 2 месяцев
Подземные воды: паводок	от 100 до 200 лет
Подземные воды: углубленные	10 000 лет
	от 15 до 17 лет
	от 17 до 19 дней
	5 лет
	9 дней

Химический состав гидросферы Земли

Вода природных водоемов представляет собой раствор солей различной концентрации. Так как основным составным элементом гидросферы является Мировой океан, то и средний химический состав его близок к морской воде. Но если рассматривать каждый элемент гидросферы отдельно, то выявляется большая разнородность его химического состава.

Больше всего в составе морской воды содержится кислорода – около 85,7%. Далее по убыванию – водород H (10.8%), хлор Cl (1,98%) и натрий Na (1.03%). В количественном выражении верхние слои океана содержат более 140 трлн тонн углекислого газа и 8 трлн тонн кислорода. Вообще, в океане содержатся все известные элементы, но концентрация их очень низкая. Вместе с тем, общее их содержание в воде огромно и исчисляется миллионами-миллиардами тонн. Например, золота содержится 6 млн тонн, а серебра – 5 миллиардов. Уже запатентованы способы извлечения этих металлов из океанической воды.

В среднем в морской воде концентрация солей составляет 35 г/л. Интересной особенностью морской воды является постоянство соотношения между главными компонентами основного солевого состава воды.

Химический состав атмосферных вод не отличаются высоким содержанием солей. Их концентрация в среднем составляет 50 мг/л.

Химический состав подземных вод наиболее разнообразен. Концентрация солей здесь варьируется от 0,05 до 400 г/кг.

Не менее разнообразен и химический состав поверхностных и грунтовых вод, во многом он определяется климатической зоной

Но немаловажное значение имеют и состав пород, почвы и растительности

Химический состав поверхностных вод классифицируется по нескольким показателям. Приведем пример классификации по гидрохимическому показателю.

• 1. Содержание макрокомпонентов – основных соединений, содержащихся в воде. А именно соединений калия, натрия, магния и кальция.
• 2. Уровень концентрации в воде растворенных газов – кислорода, азота, сероводорода, аммиака и метана.
• 3. Неорганические формы биогенных элементов — продуктов жизнедеятельности организмов. К ним относятся в основном неорганические соединения азота и фосфора. Биогенных элементов в воде может содержаться от нуля до десяти мг/л.
• 4. Органические формы биогенных элементов. Именно они отвечают за цвет и запах воды. В эту группу входят практически все классы органических соединений.
• 5. Микроэлементы, т.е. все известные металлы. Их содержание в природной воде очень незначительно.
• 6. Бактерии и микроорганизмы.

В составе поверхностных вод содержатся и нерастворимые вещества – песок, глина, илистые вещества, карбонаты, гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, гумус, планктон и др. Их содержание варьируется от нескольких штук до десятков тысяч на один литр воды, а размеры – от грубодисперсных до коллоидных.

В результате деятельности человека в составе природных вод появились также и токсичные загрязняющие вещества. К ним относятся тяжелые металлы, нефтепродукты, хлорорганические соединения, фенолы и др.

Опасные явления

Сегодня существует много проблем, непосредственно связанных с водной оболочкой нашей планеты. Одна из них — повышение уровня моря. Эта проблема может затронуть как человечество, так и все существующие экосистемы. Учёные считают, что увеличение уровня моря объясняется расширением океанических вод из-за повышенных показателей температуры и тающих ледников.

За последние несколько десять лет уменьшился в размерах арктический морской лёд. Из недавних исследований NASA известно, что он истощается со скоростью 9,5% за десятилетие. Это негативно влияет на концентрацию солей в океане, температуру и место проживания животных. К примеру, из-за разрыва льдов белые медведи не могут доплыть до суши и тонут. Поэтому количество этих зверей стремительно уменьшается. Кроме того, потеря льдов сказывается и на отражательной способности поверхностей планеты: тёмные воды океанов начинают поглощать много тепла.

Также изменяется количество осадков. Их увеличение может привести к наводнениям и оползням. Снижение объёма осадков вызывает засухи и пожары. Ураганы и феномен Эль-Ниньо тоже воздействуют на погодные условия. Изменение характера муссонов может вызвать засухи на обширных территориях, на которые влияют сезонные ветры.

Поскольку глобальная температура постоянно повышается, вечная мерзлота в тундре тает. Это приводит к нестабильности почвы, на которой располагаются дома. Кроме того, специалисты считают, что таяние вечной мерзлоты может сформировать большой объём двуокиси углерода и метана в воздух. Высвобожденные парниковые газы затем будут способствовать глобальному потеплению из-за выделения тепла в атмосферу.

Это интересно: Самые большие заливы Тихого океана — список, характеристика и карта

Составляющие водной оболочки

Узнать о составе водной оболочки Земли можно уже из её определения. Гидросфера представляет собой совокупность всей жидкости в любых её агрегатных состояниях, которая расположена между атмосферой и твёрдой земной оболочкой. Она входит в наружную оболочку планеты (биосферу). Эта геосфера включает воды на поверхности и под землёй, а также внутри живых организмов. Подземные водоёмы просачиваются до нижней части земной коры. Основное количество водяного пара обнаружено в тропосфере.

Обычно учёные выделяют 3 основные группы в составе гидросферы:

• Мировой океан. Составляет основную часть всей жидкости на Земле. Он включает 4 океана: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый. Совокупность этих жидкостей не является цельной. Её разделяют материки и острова. Основной характеристикой Мирового океана выступает постоянный солевой состав. В эту часть гидросферы поступают речные стоки, атмосферные осадки, а также пресная вода, которая не влияет на концентрацию солей из-за низкого содержания в своём составе этого вещества.
• Континентальные поверхностные воды. В этот сегмент гидросферы входят водные бассейны, находящиеся на поверхности Земли. Они представлены морями, реками, озёрами, водохранилищами и болотами, объём которых достигает всего 0,02% от гидросферы. Жидкости могут быть пресными или солёными, естественными или искусственными. Моря делятся на внутренние и окраинные. Они могут располагаться внутри или между материками и островами.
• Подземные воды. Эти жидкости находятся под землёй и составляют 2% от водной оболочки. Концентрация солей подземных вод нередко достигает больших показателей. В них могут содержаться разные химические элементы и газы. По глубине залегания воды делят на минеральные, артезианские, грунтовые, почвенные и межпластовые.

При описании строения гидросферы следует учитывать её агрегатное состояние. В природе вода встречается в трёх видах: газообразном, жидком и твёрдом. Последнее состояние характерно для ледников, которые составляют 1,65% от всего объёма гидросферы. В них содержится большая часть пресных вод. В газообразном состоянии вещество встречается в атмосферной влаге, образующей облака.

Строение гидросферы

Гидросфера – это непрерывная водная оболочка планеты, которая располагается между твердой земной оболочкой и атмосферой. Включает в себя абсолютно всю воду, которая, в зависимости от условий окружающей среды, может находиться в трех состояниях: твердом, газообразном и жидком.

Гидросфера является одной из древнейших оболочек планеты, которая существовала практически во все геологические эпохи. Ее возникновение стало возможным благодаря сложнейшим геофизическим процессам, результатом которых стало образование атмосферы и гидросферы, между которыми всегда существовала самая тесная связь.

Гидросфера, так или иначе, пронизывает все геосферы земного шара. До самой нижней границы земной коры просачиваются подземные воды. Основная масса водяного пара распределена в нижней части атмосферы – тропосфере.

На гидросферу приходится порядка 1390 млн. кв. км. Ее принято делить на три основные части:

Мировой океан – основная часть гидросферы, в состав которого входят все океаны: Тихий, Индийский, Атлантический, Северный Ледовитый. Совокупность океанов не является цельной водной оболочкой: она разделена и ограничена материками и островами. Соленые океанические воды составляют 96% от всего объема гидросферы.

Основная характеристика Мирового океана – общий и не изменяемый солевой состав. В океанические воды вместе с речными стоками и атмосферными осадкам поступает и пресная вода, однако ее количество столь незначительно, что никак не влияет на концентрацию солей.

Рис. 1. Воды Мирового океана

Континентальные поверхностные воды – это все водные бассейны, расположенные на поверхности земного шара: болота, водохранилища, моря, озера, реки. Поверхностные воды могут быть как солеными, так и пресными, искусственными и естественными.

Моря гидросферы бывают окраинными и внутренними, которые, в свою очередь, делятся на внутриматериковые, межматериковые и межостровные.

ТОП-1 статья

которые читают вместе с этой

Подземные воды – это все воды, расположенные под землей. Иногда концентрация солей в них может достигать очень большого уровня, в них могут присутствовать газы и различные элементы.

В основе классификации подземных вод лежит глубина их залегания. Они бывают минеральными, артезианскими, грунтовыми, межпластовыми и почвенными.

Большое значение в обменных процессах имеет пресная вода, которая в общей сложности составляет лишь 4% от общих запасов воды на планете. Основная часть пресных вод содержится в снежных покровах и ледниках.

Рис. 2. Ледники – основные источники пресной воды

Уникальные свойства воды

Вода — единственное химическое соединение, которое существует в природе в виде и жидкости, и твердого вещества (лед), и газа (пары воды). Всем хорошо известно, что вода при нормальных условиях — бесцветная прозрачная жидкость без запаха. При этом физико-химические свойства воды поистине удивительны:

• высоким поверхностным натяжением (с этим свойством связано значительное капиллярное поднятие воды, что способствует питанию растений по корневым системам);
• высокими температурами кипения и замерзания;
• удельные энтальпии (теплосодержание) плавления и испарения выше, чем у большинства веществ;
• плотность воды в жидкой фазе больше плотности льда, поэтому лед плавает на поверхности воды, и водоемы не замерзают до дна.

Фото: dimitrisvetsikas1969, pixabay.com

Вода является прекрасным растворителем для многих веществ. Благодаря высокой растворяющей способности воды в ней содержатся практически все химические элементы, из которых наиболее важны для живых организмов. Обилие растворенных элементов превращает водную среду в своеобразный «ведьмин студень», в котором возможны самые фантастические преобразования энергии, вещества и информации. Почти все биохимические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организмов, сводятся к реакциям в водных растворах.

Мировой океан как составная часть гидросферы

Как уже упоминалось, около 96% объема гидросферы приходится на долю Мирового океана. Его главной особенностью является консервативность и устойчивость во времени. Особенно удивительно сохранение постоянства солевого состава океанской воды: процентное соотношение в ней основных солей остается неизменным в любом районе океана и на всех глубинах, независимо от степени распреснения.

Большая теплоемкость воды сглаживает крайние температуры, ведет к накоплению большого количества тепла, что создает благоприятные условия для развития и распространения организмов по всей водной толще.

Фото: 12019, pixabay.com

Малая изменчивость физических условий в Мировом океане способствовала в свое время зарождению жизни, в настоящее время благоприятствует поддержанию ее наибольшего разнообразия.

Из 33 классов растений, известных биологам, в гидросфере встречаются представители 18, а из 63 классов животных — 60. Можно считать, что гидросфера, и в особенности Мировой океан, являются хранилищами видового разнообразия жизни.

Следует отметить, что химический состав крови всех животных (включая и человека) близок по составу к морской воде. Выйдя из «морской стихии» на сушу, живые существа продолжают поддерживать в своих кровеносных сосудах привычную морскую среду. Функции крови и морской воды в принципе одинаковы. Это — транспорт живых клеток, белково-углеводных комплексов и растворенных газов.

Важными свойствами океанической среды, помимо устойчивости в геологическом масштабе времени, являются также:

• непрерывность (в отличие от континентальных водоемов);
• сплошная заселенность и почти полное отсутствие безжизненных зон;
• интенсивная циркуляция;
• наличие приливов и отливов.

В океане могут быть выделены две основные группы местообитаний (биотопов) растений и животных: это прибрежные биотопы (зона шельфа) и биотопы открытых вод (пелагиаль).

Фото: Pexels, pixabay.com

Прибрежные биотопы имеют достаточно выраженные, очерченные границы. Обычно они размещаются по шельфу поясами (полосами), параллельными береговой линии, которые сменяют друг друга по мере возрастания глубины.

В пелагической части океана структура биотопов зависит от режима течений и особенностей циркуляции водных масс в каждом конкретном районе. При наличии устойчивых связей всей водной массы с дном (вследствие интенсивного гидродинамического переноса) образуется единый биотоп.

Гораздо чаще, однако, в океане возникает ситуация, когда контрастные водные массы, отличающиеся физико-химическим режимом, располагаются друг над другом по типу слоеного пирога. В этом случае целесообразно рассматривать их как отдельные биотопы. Общими особенностями пелагических биотопов являются большие размеры и размытость границ.

Общий объем вод гидросферы, круговорот воды в природе

Общий объем гидросферы составляет 1,4 млрд км³. При этом нахождение определенных объемов в различных компонентах не является постоянным: для водной оболочки земли характерен непрекращающийся круговорот.

Определение

Круговорот воды в природы – это циклическое перемещение ее объемов в рамках земной биосферы.

Алгоритм процесса выглядит так:

1. Вода испаряется с поверхности морей, океанов, рек, озер, водохранилищ.
2. Поднявшиеся в воздух пары переносятся воздушными течениями.
3. Сменившие географическое положение массы подвергаются процессу конденсации.
4. В результате конденсации образуются осадки: снег, дождь, град.

Кроме того, в круговороте задействованы поверхностные воды: по большей части, реки, доставляющие большие объемы в моря, океаны.

Примечание

Круговорот имеет важное значение – он связывает между собой все компоненты гидросферы, делает их одним целым

Границы гидросферы

В широком смысле границы гидросферы определяются границами распространения воды как химического соединения.

Верхняя граница обнаружения воды находится на высоте 8−18 км, где молекулы воды разлагаются под действием УФ-излучения.

Нижняя граница водной оболочки располагается на глубине около 10 км ниже дна океана и на 6−14 км ниже уровня земной поверхности.

С точки зрения экологии, границы гидросферы определяются более четко и совпадают с границами водных объектов: морских и пресноводных водоемов и водотоков суши.

Фото: PublicCo, pixabay.com

Гидросфера — динамически активная оболочка. Горизонтальный перенос и перемешивание масс воды определяет постоянное перераспределение их свойств, передачу на огромные расстояния и глубины.