В каких объектах гидросферы содержится больше всего пресной воды
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 ноября 2019;
проверки требуют 4 правки.
Круговорот воды в гидросфере
Гидросфе́ра (от др.-греч. гидро «вода» + сфера «шар») — водная оболочка Земли. Её принято делить на Мировой океан, континентальные поверхностные воды и подземные воды.
Строение и состав[править | править код]
- Общий объём воды на планете — около 1,39 млрд км3[1].
- Масса гидросферы — примерно 1,46·1021 кг. [источник не указан 1666 дней] Это в 275 раз больше массы атмосферы, но лишь 1/4000 от массы всей планеты.[источник не указан 1666 дней]
Бо́льшая часть воды сосредоточена в океане, намного меньше — в ледниках, континентальных водоёмах и подземных водах. Солёные океанические воды составляют 96,4 % объёма гидросферы, воды ледников — 1,86 %, подземные воды — 1,68 %, а поверхностные воды суши — немногим более 0,02 %[2].
Океаны покрывают около 71 % земной поверхности. Средняя их глубина составляет 3800 м, а максимальная (Марианская впадина в Тихом океане) — 10 994 метра.[3][4]Океаническую кору слагают осадочный и базальтовый слои. В водах Мирового океана растворены соли (в среднем 3,5 %) и ряд газов. В частности, верхний слой океана содержит 140 трлн тонн углекислого газа и 8 трлн тонн кислорода.
Поверхностные континентальные воды занимают лишь малую долю в общей массе гидросферы, но тем не менее играют важнейшую роль в жизни наземной биосферы, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Сверх того эта часть гидросферы находится в постоянном взаимодействии с атмосферой и земной корой.
Воду, которая находится в твёрдом состоянии (в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте), объединяют под названием криосферы.
Состав и объем гидросферы[5]:
| Части гидросферы | Объём, млн км3 | % |
|---|---|---|
| Мировой океан | 1370 | 93,96 |
| Подземные воды | 64 | 4,38 |
| Ледники | 24 | 1,65 |
| Озёра и водохранилища | 0.280 | 0,02 |
| Почвы | 0,085 | 0,01 |
| Атмосферный пар | 0,014 | 0,001 |
| Реки | 0,001 | 0,0001 |
| Вся гидросфера | 1458,38 | 100 |
в таблице ошибка там 100,0211% а не 100%
Связи[править | править код]
Переходы воды из одних частей гидросферы в другие составляют сложный круговорот воды на Земле.
Гидросфера перекрывается с биосферой по всей своей толще, но наибольшая плотность живого вещества приходится на поверхностные прогреваемые и освещаемые Солнцем слои, а также прибрежные зоны.
Принято считать, что именно в гидросфере зародилась жизнь на Земле. Лишь в начале палеозойской эры начался постепенный выход животных и растений на сушу.
См. также[править | править код]
- Геосферы
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Kelbert A., Schultz A., Egbert G. Global electromagnetic induction constraints on transition-zone water content variations (англ.) // Nature. — 2009. — Iss. 460. — P. 1003—1006.
- Kennish M.J. Practical handbook of marine science. — 3rd ed. — CRC Press, 2001. — (Marine science series). — ISBN 0849323916.
- Михайлов В.Н. Гидрология: учебник для вузов / В.Н. Михайлов, А.Д. Добровольский, С.А. Добролюбов. — 2-е изд., испр. — М.: Высш. школа, 2007. — 463 с. — ISBN 978-5-06-005815-4.
- Малая горная энциклопедия. В 3 т. = Мала гірнича енциклопедія / (На укр. яз.). Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.
- Тимофеев П. П., Холодов В. Н., Зверев В. П. Осадочная оболочка Земли как возможный источник гидросферы // Доклады АН СССР. 1986. Т. 288. № 1. С. 197—200.
Гидросфера представляет собой водную оболочку Земли, включающую суммарную массу воды найденной на, под и над поверхностью планеты. Вода гидросферы может находится в трех агрегатных состояниях: в жидком (вода), твердом (лед) и газообразном (водяной пар). Уникальная в Солнечной системе гидросфера Земли играет одну из первостепенных ролей для поддержания жизни на нашей планете.
Общий объем вод гидросферы
Земля имеет площадь около 510 066 000 км²; почти 71 % поверхности планеты покрыто соленой водой с объемом около 1,4 млрд. км³ и средней температурой около 4° C, не намного выше точки замерзания воды. В Мировом океане содержится почти 94% объема всей воды Земли. Остальная часть встречается в виде пресной воды, три четверти из которой, заперты в виде льда в полярных регионах. Большая часть оставшейся пресной воды — это грунтовые воды, содержащиеся в почвах и горных породах; и менее 1% водных ресурсов находится в озерах и реках мира. В процентах атмосферный водяной пар является незначительным, но перенос воды, испарившейся из океанов на поверхность суши, является неотъемлемой частью гидрологического цикла, который обновляет и поддерживает жизнь на планете.
Объекты гидросферы
Схема основных составных частей гидросферы планеты Земля
Объектами гидросферы выступают все жидкие и замерзшие поверхностные воды, грунтовые воды в почве и горных породах, а также атмосферный водяной пар. Всю гидросферу Земли, как показано на схеме выше можно разделить на следующие крупные объекты или части:
- Мировой океан: содержит 1,37 млрд. км³ или 93,96% от объема всей гидросферы;
- Подземные воды: содержат 64 млн. км³ или 4,38% от объема всей гидросферы;
- Ледники: содержат 24 млн. км³ или 1,65% от объема всей гидросферы;
- Озера и водохранилища: содержат 280 тыс. км³ или 0,02% от объема всей гидросферы;
- Почвы: содержат 85 тыс. км³ или 0,01% от объема всей гидросферы;
- Атмосферный пар: содержит 14 тыс. км³ или 0,001% объема всей гидросферы;
- Реки: содержат немного больше 1 тыс. км³ или 0,0001% от объема всей гидросферы;
- СУММАРНЫЙ ОБЪЕМ ГИДРОСФЕРЫ ЗЕМЛИ: около 1,458 млрд. км³.
Круговорот воды в природе
Схема круговорота природыГидрологический цикл включает в себя перемещение воды из океанов через атмосферу на континенты, а затем обратно в океаны над, по и под поверхностью суши. Цикл включает такие процессы, как осаждение, испарение, транспирацию, инфильтрацию, перколяцию и сток. Эти процессы действуют во всей гидросфере, которая простирается примерно на 15 км в атмосферу и примерно до 5 км вглубь земной коры.
Около трети солнечной энергии, которая достигает поверхности Земли, расходуется на испарение океанической воды. Полученная атмосферная влажность конденсируются в облаках, дожде, снегу и росе. Влажность является решающим фактором в определении погоды. Это движущая сила штормов и она отвечает за разделение электрического заряда, что является причиной молнии и, следовательно, естественных лесных пожаров, которые отрицательно воздействуют на некоторые экосистемы. Осадки увлажняют почву, пополняют подземные водоносные горизонты, разрушают ландшафт, питают живые организмы и наполняет реки, которые переносят растворенные химические вещества, и отложения обратно в океаны.
Значение гидросферы
Вода играет важную роль в круговороте углерода. Под действием воды и растворенного углекислого газа кальций выветривается из континентальных пород и переносится в океаны, где образуется карбонат кальция (включая раковины морских организмов). В конечном итоге карбонаты осаждаются на морском дне и литифицируются образуя известняки. Некоторые из этих карбонатных пород позже погружаются в недра Земли благодаря глобальному процессу тектоники плит и расплавляются, что приводит к выделению двуокиси углерода (например, из вулканов) в атмосферу. Гидрологический цикл, круговорот углерода и кислорода через геологические и биологические системы Земли являются основой для поддержания жизни планеты, формирования эрозии и выветривания континентов, и они резко контрастируют с отсутствием таких процессов, к примеру, на Венере.
Проблемы гидросферы
Процесс таяния ледниковСуществует множество проблем, которые непосредственно связаны с гидросферой, однако наиболее глобальными являются следующие:
Повышение уровня моря
Повышение уровня моря является новой проблемой, которая может затронуть многих людей и экосистемы во всем мире. Измерения уровня прилива показывают всемирное увеличение уровня моря на 15-20 см, и МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата) предположила, что рост обусловлен расширением океанической воды из-за повышения температуры окружающей среды, таяния горных ледников, и ледяных шапок. Большинство ледников Земли тают из-за глобального изменения климата, и многие научные исследования показали, что скорость этого процесса увеличивается, а также оказывает значительное влияние на глобальный уровень моря.
Уменьшение арктического морского льда
За последние несколько десятилетий арктический морской лед значительно уменьшился в размерах. Недавние исследования NASA показывают, что он сокращается со скоростью 9,6 % за десятилетие. Такое истончение и отвод льда оказывает влияние на соленость океана, баланс тепла и места обитания животных. Например, популяции белых медведей снижаются из-за разрыва льда, который отделяет их от суши и многие особи в попытках переплыть, тонут. Эта потеря морского льда также влияет на альбедо или отражательную способность поверхности Земли, в следствии чего, темные океаны поглощают больше тепла.
Изменение количества осадков
Увеличение количества осадков может привести к наводнениям и оползням, а снижение — к засухам и пожарам. События Эль-Ниньо, муссоны и ураганы также влияют на краткосрочное глобальное изменение климата. Например, изменение океанических течений у берегов Перу, связанное с событием Эль-Ниньо, может привести к изменениям погодных условиях на всей территории Северной Америки. Изменения характера муссонов из-за повышения температуры способны вызвать засухи в районах по всему миру, которые зависят от сезонных ветров. Ураганы, усиливающиеся с повышением температуры морской поверхности, в будущем станут более губительными для людей.
Таяние вечной мерзлоты
При повышении глобальной температуры вечная мерзлота тундры тает. Это больше всего влияет на людей живущих в этой природной зоне, поскольку почва на которой расположены дома становится нестабильной. Мало того, что есть немедленный эффект, ученые опасаются, что таяние вечной мерзлоты высвободит огромное количество двуокиси углерода (CO2) и метана (CH4) в атмосферу, что в значительной степени повлияет на окружающую среду в долгосрочной перспективе. Высвобожденные парниковые газы будут способствовать дальнейшему глобальному потеплению за счет выделения тепла в атмосферу.
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.
Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту
Совокупность всех водных объектов, расположенных на земном шаре, называют гидросферой. Гидросфера занимает большую часть земной поверхности. Землю не случайно называют «голубой планетой». Если посмотреть на спутниковые снимки можно заметить, что большая часть планеты действительно имеет такой цвет. Это объясняется просто – более 70% поверхности земного шара – это воды Мирового океана.
Гидросфера включает:
- моря
- океаны
- реки
- озера
- водохранилища
- подземные воды
- болота
- ледники
- атмосферные воды
- ледники
- снежные покровы
Наибольшую массу воды содержит Мировой океан. Его воды занимают 361 миллиона квадратных километров, а объем составляет примерно 1,34 миллиарда кубических километров. В большинстве естественных водоемов планеты вода соленая. По результатам исследований доля пресной воды в гидросфере составляет всего 2,5-3% от общего количества воды. При этом почти 90% пресной воды содержится в ледниках.
Пресной считается вода, в химическом составе которой уровень соли не превышает 0,1%. При этом не имеет значения, в каком состоянии она находится – жидком, парообразном или замороженном. Такая вода находится в естественных водоемах – реках, озерах, подземных водах.
Таблица 1 — Запасы пресной воды (в кубических километрах)
| Пары атмосферы | 14000 | 0,06 |
| Речные | 200 | 0,005 |
| Итого | 28253200 | 100 |
Свойства и характеристики пресной воды
Качество воды зависит от ее органолептики, жесткости и кислотности.
Жесткость бывает устранимой и неустранимой, карбонатной и некарбонатной. Запах воды также может быть разным – например, хлористым или нефтяным. Существует даже специальная пятибалльная шкала для определения силы запаха пресной воды. Разным может быть и вкус. Он может быть горьким, сладким, кислым и соленым. Для определения уровня мутности и оценки цвета используется специальная 14-балльная шкала.
На качество воды влияет несколько факторов:
- Экологические особенности территории
- Геологические условия местности
- Особенности климата (в частности, количество и частота выпадения осадков)
Существует и классификация воды, которая разделяет ее на обычную и минеральную. В рамках каждой из этих групп пресная вода значительно отличается по химическому составу. Данная классификация используется только для воды естественного происхождения. Качество пресной воды, помимо всего перечисленного, также определяет содержание кислорода. Естественно, пресная вода в природе не обладает идеальной чистотой. Финское озеро Пяйянне и российский Байкал – примеры водоемов с практически идеально чистой водой. Пяйянне, например, обеспечивает питьевой водой миллион жителей Хельсинки. Но перед этим вода, кажущаяся кристально чистой, все равно проходит несколько этапов очистки.
Запасы пресной воды распределены по планете крайне неравномерно. Так, в Азии и Европе (где живет 70% населения планеты), находится всего 39% запасов пресной воды. 20% мировых запасов пресной воды содержится в озере Байкал, расположенном на территории России. Самая чистая питьевая вода на планете — в Финляндии. Там же, кстати, продается самая дорогая питьевая вода, ее цена 90 долларов за 1 литр.
Роль пресной воды в жизни человека
Согласно исследованиям, проведенным ООН более 1,2 миллиарда жителей нашей планеты живут в условиях нехватки пресной воды. Также известно, что к середине текущего века эта цифра вырастет до 4 миллиардов человек. В условиях постоянного загрязнения источников пресной воды, освоением территорий, ростом численности населения планеты перед людьми стоит задача по получению пресной воды искусственным способом. Существуют следующие способы опреснения воды:
- Использование аккумуляторов холода (как искусственных, так и естественных) для конденсации пара.
- Опреснение соленой воды (в том числе и солнечное).
- Использование глубинной массы воды для конденсации водяных паров из воздуха.
Солнечное опреснение — технология, изобретенная в середине 50-х годов прошлого века, но не получившая широкого применения. Однако в начале 21 века в связи с истощением запасов артезианских вод и постоянно растущим уровнем загрязнения используемых источников пресной воды технологией вновь заинтересовались специалисты.
Интересные и полезные сведения о пресной воде:
- Избыток пресной воды приходится на северную часть умеренного пояса и экваториальный пояс;
- Тропические пояса занимают примерно одну треть суши, испытывают постоянный дефицит пресной воды;
- В древние времена человек потреблял около 18 литров воды в сутки
- На сегодняшний день в развитых странах суточный расход воды — 300 литров (примерно, на одного человека);
- Уже сейчас некоторые страны транспортируют чистую пресную воду из других стран (Нидерланды, Сингапур, Саудовская Аравия);
- В 48 странах мира люди не имеют доступа к достаточному количеству чистой питьевой воды.
- За всю жизнь человек выпивает около 35 тонн воды.
Только за последние сто лет потребление пресной воды увеличилось более чем вдвое. И сегодня в большинстве стран наличие чистой воды уже не считается чем-то обыденным, бесплатным, всегда доступным даром природы. Но запасы воды быстро истощаются, и к 2025 году дефицит в ней будут испытывать до пяти с половиной миллиардов миллиарда человек. Если ситуация будет развиваться с подобной негативной динамикой, уже через 10-15 лет ситуация может стать катастрофической. Но есть и страны, которым дефицит воды в ближайшее время не грозит, так как их запасов хватит, как минимум, еще на несколько сотен лет. Но даже в этих странах процесс возобновления происходит медленнее, чем процесс расходовании, что ведет к постепенному истощению запасов.
Распределение запасов воды по странам
Всемирная комиссия по воде подсчитала, что одному человеку для питья, личной гигиены и приготовления пищи, в среднем, требуется около 50 литров воды. Но, как известно, в некоторых странах расход воды составляет гораздо больше. Однако даже страны с огромными запасами пресной воды сегодня склоняются к тому, что использовать ее необходимо в режиме экономии. Наиболее крупными запасами чистой пресной воды обладают около 30 стран. Рассмотрим первую десятку.
Безусловным лидером является Бразилия. В этой стране запас водных ресурсов составляет 8233,00 кубических километров.
Второе место в этом списке занимает Россия с запасом 4 508,00. 80% всех запасов воды в России находится в озере Байкал.
На третьем месте Соединенные Штаты Америки. На их территории находится 3 069,00 кубических километров чистой питьевой воды.
Канада занимает четвертую позицию – 2902,00 кубических километров.
На остальных местах — Китай, Колумбия, Евросоюз, Индонезия, Перу и Конго.
Всего в списке 173 страны. Замыкают список Кувейт и Сент-Китс и Невис. Их запасы – всего 0,02 кубических километра.
Притом, что потребность в воде постоянно увеличивается, ее запасы резко сокращаются. Только за последние четыре десятилетия количество воды (из расчета на одного человека) сократилось почти на 60%. Таким образом, количество воды становится все меньше, а потребность в ней постоянно увеличивается.