Гидросфера земли. Состав и строение гидросферы

Гидросфера – водная оболочка нашей планеты, включает в себя всю воду, химически не связанную, независимо от ее состояния (жидкую, газообразную, твердую). Гидросфера является одной из геосфер, располагающейся между атмосферой и литосферой. Эта прерывистая оболочка включает все океаны, моря, континентальные пресные и соленые водоемы, ледяные массивы, атмосферную воду и воду в живых существах.

Примерно 70% поверхности Земли покрыты гидросферой. Ее объем около 1400 млн. кубометров, что составляет 1/800 объема всей планеты. 98% вод гидросферы – Мировой океан, 1,6 % заключено в материковых льдах, остальная часть гидросферы приходится на долю пресных рек, озер, подземных вод. Таким образом, гидросфера делится на Мировой океан, подземные воды и континентальные воды, причем каждая группа, в свою очередь, включает подгруппы более низких уровней. Так, в атмосфере вода находится в стратосфере и тропосфере, на земной поверхности выделяют воды океанов, морей, рек, озер, ледников, в литосфере – воды осадочного чехла, фундамента.

Несмотря на то, что основная масса воды сосредоточена в океанах и морях, а на долю поверхностных вод приходится лишь малая часть гидросферы (0,3%), именно они играют главную роль в существовании биосферы Земли. Поверхностные воды – это основной источник водоснабжения, обводнения и орошения. В зоне водообмена пресные подземные воды быстро обновляются в ходе общего круговорота воды, поэтому при рациональной эксплуатации можно использовать их неограниченно долгий срок.

В процессе развития молодой Земли гидросфера формировалась при становлении литосферы, которая за геологическую историю нашей планеты выделила огромное количество водяного пара и подземных магматических вод. Гидросфера образовалась в ходе длительной эволюции Земли и дифференциации ее структурных компонентов. В гидросфере впервые на Земле зародилась жизнь. Позднее в начале палеозойской эры состоялся выход живых организмов на сушу, и началось постепенное расселение их на континентах. Жизнь без воды невозможна. В тканях всех живых организмов содержится до 70-80% воды.

Воды гидросферы постоянно взаимодействуют с атмосферой, земной корой литосферы и биосферой. На границе между гидросферой и литосферой формируются практически все осадочные горные породы, которые составляют осадочный слой земной коры. Гидросферу можно рассматривать как часть биосферы, так как она полностью заселена живыми организмами, которые, в свою очередь, оказывают влияние на состав гидросферы. Взаимодействие вод гидросферы, переход воды из одного состояния в другое проявляется как сложный круговорот воды в природе. Все виды круговорота воды различных объемов представляют собой единый гидрологический цикл, в ходе которого осуществляется возобновление всех типов вод. Гидросфера является незамкнутой системой, воды которой тесно взаимосвязаны, что обусловливает единство гидросферы как природной системы и взаимовлияние гидросферы и других геосфер.

Похожие материалы:

Гидросфера земли - это водная оболочка Земли.

Введение

Земля окружена атмосферой и гидросферой, которые заметно отличаются, но при этом дополняют друг от друга.

Гидросфера возникла на ранних этапах формировании Земли, как и атмосфера, повлияв на все процессы жизнедеятельности, функционирования экологических систем, определив возникновение многих видов животных.

Что такое гидросфера

Гидросфера в переводе с греческого языка означает водный шар или водная оболочка земной поверхности. Данная оболочка имеет непрерывный характер.

Где находится гидросфера

Располагается гидросфера между двумя атмосферой – газовой оболочкой планеты Земля, и литосферой – твердой оболочкой, под которой подразумевают сушу.

Из чего состоит гидросфера

Гидросфера состоит из воды, которая по химическому составу отличается и представлена в трех различных состояниях – твердой (лед), жидкой, газообразной (пары).

В состав водной оболочки Земли входят океаны, моря, водоемы, которые могут быть солеными или пресными (озера, пруды, реки), ледники, фьорды, ледяные шапки, снег, дождь, атмосферная вода, и жидкость, протекающая в живых организмах.

Доля морей и океанов в гидросфере равна 96%, еще 2% – это подземные воды, 2% приходятся на долю ледников, а 0,02 процента (очень незначительная доля) – это реки, болота и озера. Масса или объем гидросферы постоянно меняется, что связанно с таянием ледников и уходом значительных участков суши под воды.

Объем водной оболочки равен 1,5 миллиардам километрам кубических. Масса будет постоянно увеличиваться, учитывая количество вулканических извержений и землетрясений. Большую часть гидросферы составляют океаны, образующие Мировой океан. Это самый большой и соленый водоем на Земле, в котором процент солености достигает 35%.

По химическому составу воды океанов содержат все известные элементы, которые расположены в таблице Менделеева. Суммарная часть натрия, хлора, кислорода и водорода достигает почти 96%. В состав коры океана входят базальтовый и осадочный слои.

К гидросфере относятся и подземные воды, которые также отличаются по химическому составу. Иногда солевая концентрация достигает 600%, и в них присутствуют газы и производные компоненты. Самыми важными из них являются кислород и углекислый газ, который потребляют растения в океане во время процесса фотосинтеза. Он необходим для формирования известняковых пород, кораллов, ракушек.

Огромное значение для гидросферы имеют пресные воды, часть которых в общем объеме оболочки равно почти 3%, из которых 2,15% – хранятся в ледниках. Все составляющие гидросферы связаны между собой, находясь в больших или маленьких оборотах, что позволяет воде проходить процесс полного обновления.

Границы гидросферы

Воды Мирового океана охватывают территорию в 71% Земли, где средняя глубина составляет 3800 метров, а максимальная – 11022 метра. На поверхности суши расположены так называемые континентальные воды, которые обеспечивают всю жизнедеятельность биосферы, водоснабжения, обводнения и орошения.

Гидросфера имеет нижнюю и верхнюю границы. Нижняя проходит по так называемой поверхности Мохоровичича – земной коры на дне океана. Верхняя граница располагается в самых верхних слоях атмосферы.

Функции гидросферы

Вода на Земле имеет важное значение для людей и природы. Проявляется это в следующих признаках:

• Во-первых, вода является важным источником минералов и сырья, поскольку люди используют воду чаще, чем уголь и нефть;
• Во-вторых, обеспечивает взаимосвязи между экологическими системами;
• В-третьих, выступает механизмом, который переносит биоэнергетические экологические циклы, имеющие глобальное значение;
• В-четвертых, входит в состав всех живых существ, которые живут на Земле.

Вода становится для многих организмов средой зарождения, а потом дальнейшего развития и формирования. Без воды невозможно развитие суши, ландшафтов, карстовых и склоновых пород. Кроме того, гидросфера способствует транспортировке химических веществ.

• Водный пар исполняет роль фильтра, против проникновения на Землю радиационных лучей с Солнца;
• Водный пар на суше помогает регулировать температурный режим и климат;
• Поддерживается постоянная динамика движения вод океана;
• Обеспечивается стабильный и нормальный кругооборот на всей планете.

• Каждая часть гидросферы участвует в процессах, которые протекают в геосфере Земли, к которым относятся вода в атмосфере, на суше и под землей. В самой атмосфере, в виде пара находится больше 12 триллионов тонн воды. Пар восстанавливается и обновляется, благодаря конденсации и сублимации, переходя в облака, туман. При этом происходит выделение значительного количества энергии.
• Воды, располагающиеся под землей и на суше, делятся на минеральные и термальные, что используется в бальнеологии. Кроме того, эти свойства действуют рекреационно как на человека, так и на природу.

Гидросфера (от греч. hydro ? вода и sphaira ? шар) -- водная оболочка Земли. Она состоит из Мирового океана, вод суши - рек, озер, ледников, а так же из подземных вод, которые находятся повсюду: на суше, глубже озерных и морских впадин, под толщей горных и материковых льдов .

Впервые понятие гидросферы было введено в научную литературу Э. Зюссом в 1875 г., который понимал под ней единую водную оболочку планеты, в основном состоящую из вод Мирового океана. В 1910 г. более широкая трактовка представлена Дж. Мерреем, он включил в гидросферу воды рек и озер, атмосферы, криосферы и биосферы. Столь широкое толкование гидросферы не было безусловно принято исследователями. Различия между последующими определениями гидросферы касались, в основном, ее непрерывности, нижней и верхней границ ее распространения, возможности отнесения к ней химически и биологически связанных вод.

В науках о Земле под гидросферой подразумевают прерывистую поверхностную оболочку, состоящую из воды морей и океанов, поверхностных водоемов суши, временных и постоянных водотоков, твердой воды в виде снега и льда. Наряду с поверхностной существует и подземная гидросфера, к которой относятся грунтовые и подземные, в том числе артезианские воды. Общая масса воды в гидросфере оценивается в 2*10 24 г. В Мировом океане на ее долю приходится около 67 %, в литосфере - около 30 %, в материковых льдах и подземных водах - чуть более 2 %, а в водоемах суши - около 1 % .

Гидросферу суши составляют реки, озера, болота, ледники, снежный покров и подземные воды.

Реки - постоянно действующие водотоки, собирающие атмосферные осадки и подземные воды с обширных территорий (водосборных бассейнов) и производящие огромную геологическую работу. Они размывают горные породы суши и переносят разрушенные частицы из одного места в другое. Реки имеют большое значение для человечества. Они удобряют почву и нивелируют земную поверхность, являются транспортными магистралями, дают электроэнергию.

Для каждой реки в течение года характерно чередование паводков (половодий) и низкого уровня воды (межени). Количество воды во время половодий увеличивается в десятки раз. Время проявления половодья и его продолжительность зависят от питания рек.

Важными характеристиками рек являются поверхностный русловый сток и расход воды. Под русловым стоком понимают количество воды, переносимое речным потоком за определенный отрезок времени. Твердым стоком реки считается количество твердых и растворенных веществ, перемещаемых рекой за определенный промежуток времени.

Вода, движущаяся по неровной поверхности земли в виде склонового стока, скапливаясь, образует ручейки. Собранная в ручьи вода обладает большим объемом и большей скоростью и начинает действовать как агент эрозии. Ручьи изменяют конфигурацию первичных склонов, размывают овраги, превращая их в маленькие долины. Наибольшая эрозия происходит на склонах, лишенных растительности.

Озера - природные водоемы во впадинах рельефа (котловинах), имеющие тектоническое, ледниковое, речное (старицы), провальное, вулканическое или искусственное происхождение, заполненные застойной или слабо проточной водой и не имеющие связи с Мировым океаном. Озера занимают около 2,5 % площади суши. Крупнейшими из них являются Каспийское море, Верхнее в Северной Америке, Виктория в Африке, Аральское в Средней Азии, Байкал в Сибири.

Большинство озер находится в областях четвертичного оледенения - озера Скандинавского полуострова и севера европейской части России, севера США и Канады. Располагаются озера во всех природных областях независимо от высоты местности. Самым высокогорным озером является озеро Титикака в Андах (высота 3812 м над уровнем моря), а самое низкое залегание имеет Мертвое море на Аравийском полуострове (395 м ниже уровня моря). Самым глубоким озером является Байкал (1741 м).

Болота - избыточно увлажненные участки земной поверхности, заросшие влаголюбивой растительностью. Общая площадь болот на поверхности Земли составляет 2 млн км 2 . Они располагаются в тех областях, где уровень грунтовых вод находится вблизи поверхности. По местоположению и условиям водного питания различают верховые, промежуточные, низинные и приморские болота. Верховые болота располагаются на выровненных водоразделах, на речных террасах и на склонах возвышенностей. Они подпитываются атмосферными осадками. Промежуточные болота питаются за счет как атмосферных осадков, так и подземных вод. Низинные болота располагаются в понижениях рельефа и часто возникают на месте обмелевших и заросших озер. Питаются за счет атмосферных осадков, подземных и поверхностных вод. Приморские болота занимают низменные морские побережья в областях с влажным климатом. В областях с тропическим климатом они покрываются мангровыми зарослями и иногда затапливаются приливами.

Болота выполняют важную гидрологическую роль и являются стабильными источниками питания рек. Они регулируют половодья и способствуют самоочищению речных вод.

Ледники формируются в местах с низкими отрицательными температурами в результате многолетнего накопления снежных масс. Они присутствуют во всех высокогорных областях, в Антарктиде, Гренландии и на полярных островах. Ледники занимают 16,1 млн км 2 , или 11 % территории суши, а общий объем льда в них равен 30 млн км 3 .

Высотное положение ледников зависит от климата. Наиболее низкое положение они занимают в приполярных областях и опускаются до уровня Мирового океана, образуя айсберги (Гренландия, Антарктида).

Ледники делятся на наземные ледниковые покровы, шельфовые и горные. Среди последних выделяют долинные, переметные, каровые, висячие, выводные. Характерная особенность ледников - их способность в результате вязкопластичного течения и под влиянием силы тяжести перемещаться от областей питания. Скорость движения ледников сильно варьирует. Почти четвертая часть суши занята почвенным льдом, или многолетнемерзлыми грунтами.

Основная масса ледников России сосредоточена на арктических островах (Новая Земля, Северная Земля, Земля Франца-Иосифа, остров Врангеля, Новосибирские острова) и в горных районах (Большой Кавказ, Алтай, горы Камчатки, Южной и Северо-Восточной Сибири, Корякское нагорье, Саяны, Урал, Становой хребет).

Подземные воды относятся к числу природных ресурсов, от которых в настоящее время зависит жизнь значительной части населения земного шара. Под земной поверхностью находится примерно в 37 раз больше воды, чем во всех реках, озерах и болотах мира. Основная масса подземной воды имеет атмосферное происхождение. Однако кроме нее имеется погребенная (реликтовая) вода, сохранившаяся между частицами горных пород с тех пор, как возникли осадочные породы, и магматическая (ювениальная) вода, т. е. вода, поступающая из расплавленных магматических тел.

Подземными водами снабжается множество городов, они широко применяются в сельском хозяйстве и промышленности. Колодцы, источники и артезианские скважины дают в среднем около 150 млн м 3 воды в сутки.

В районах, сложенных легкопроницаемыми и растворимыми горными породами, возникают пещеры и полости, а на поверхности формируются карстовые воронки и впадины. Причудливые формы земной поверхности в местах развития карстовых воронок называются карстовым рельефом. Для него характерны сеть многочисленных коротких оврагов и ложбин, карстовые провалы, полья и карстовые долины. Под землей располагаются карстовые галереи, пустоты, гроты и пещеры. По дну протекают подземные реки и имеются каскады подземных водопадов.

В областях молодой вулканической деятельности встречаются подземные термальные воды. На поверхность они изливаются в виде термальных источников и гейзеров.

Водохранилища - искусственно созданные водные ландшафты поверхностной гидросферы. По данным Р.К. Клиге, для суши характерен отрицательный водный баланс. По мнению ученого, ежегодное сокращение объема озер и подземных вод соответственно равно 38 и 108 км 3 . Потери озер компенсируются созданием водохранилищ, каналов и ирригационных систем. К техногенным озерам относятся водохранилища, создаваемые в руслах крупных рек в связи со строительством гидростанций, с помощью которых регулируется речной сток.

Водохранилища классифицируют по разным принципам. По условиям аккумуляции воды принято выделять: водохранилища в долинах рек, перегороженных плотинами; озера-водохранилища, зарегулированные плотинами; наливные водохранилища; водохранилища в местах выхода подземных вод, в том числе в условиях карста; водохранилища, создаваемые в эстуариях и прибрежных участках моря, отделенные от него дамбами .

Мировые запасы воды на Земле колоссальны. Общий объем гидросферы по последним данным приведенным в таблице составляет около 1390 млн км 3 . Если все воды гидросферы равномерно распределить по поверхности Земли, слой ее будет иметь толщину около 2,5 км (таблица 1).

Таблица 1 - Мировые запасы воды

Предполагается, что это количество воды в течение геологического времени практически остается неизменным, несмотря на продолжающее поступление воды из мантии и из Космоса (ледяные ядра комет, метеорное вещество, пыль...) и потери ее за счет разложения воды фотосинтезом и диссипации легких газов в Космосе. Однако соотношение отдельных ее видов, перечисленных в таблице 2.1, нельзя считать постоянным и абсолютно точным. Оно менялось в разные периоды жизни Земли. Имеющиеся в литературе данные о соотношении частей гидросферы несколько различаются (рисунок 1).

Рисунок 1 - Водные ресурсы Земли

В современную эпоху основные запасы воды сосредоточены в Мировом океане (96,5 %). Пресных вод в гидросфере всего 2,58 % от общих запасов воды. Больше всего пресных вод содержится в ледниках и снежном покрове Антарктиды, Арктики и горных стран (1,78 % объема гидросферы или 69,3 % от запасов пресных вод на Земле). Если весь лед равномерно распределить по поверхности земного шара, он покроет ее слоем в 53 м, а если растопить эти массы льда, то уровень льда равномерно распределится по поверхности земного шара, он покроет ее слоем в 53 м, а если растопить эти массы льда, то уровень океана повысится на 64 м. Ледники занимают особое место в круговороте воды на Земле, т.к. они сохраняют влагу в твердом состоянии на много лет. В среднем, снежинка, выпавшая на ледник, покоится там более 8000 лет, прежде чем вновь превратится в воду и попадет в активный круговорот воды.

Громадные запасы воды аккумулированы в литосфере. Доля пресных подземных вод от общего запаса пресных вод на Земле составляет 29,4 %. На долю рек приходится 0,006 %, пресных озер - 0,25 %, на воду, содержащуюся в атмосфере, - 0,03 % общего количества пресных вод. На долю пресных вод, пригодных для водоснабжения, приходится 4,2 млн км 3 , или всего лишь 0,3 % объема гидросферы.

Интересен тот факт, что самым большим хранилищем поверхностных пресных вод является озеро Байкал, где содержится 1/5 всех мировых запасов поверхностных пресных вод мира. Сказанное можно подкрепить и другим примером. Если допустить, что запасы воды будут изъяты из озера, то заполнение освободившегося объема озера всеми впадающими реками произошло бы только за 250-300 лет при условии, что вода из озера не расходовалась бы на сток и испарение .

Понятие о гидросфере . Гидросфера (от греч. hydor – вода и sphaira – шар) водная оболочка Земли, представляющая собой совокупность океанов, морей и поверхностных вод суши. Она включает в себя всю химически связанную воду, независимо от её агрегатного состояния. Из 1,4 млрд. км 3 общего объёма вод гидросферы около 96,5% приходится на Мировой океан, 1,7% - на подземные воды, чуть более 1,7% - на ледники и полярный лёд, менее 0,01% - на поверхностные воды суши. Богатство водой – космическая особенность Земли. Вода – самый распространённый на Земле минерал.

Незначительное количество воды содержится в атмосфере в виде водяных паров, распространяющихся в высоту до 10-15 км и биосфере. В земной коре вода встречается на глубине до 20 км. В земной коре, по определению В. И. Вернадского, её содержится столько же, сколько её в Мировом океане. Гидросфера едина.

Происхождение гидросферы. Гидросфера на нашей планете появилась одновременно с образованием первичной земной коры около 4-5 млрд. лет назад. Гидросфера образовалась в основном за счёт проявления вулканизма и содержащих воду, метеоритов и ледяных ядер комет, падающих на Землю. Известно, что газы выбрасываемые в атмосферу при извержениях, содержат до 80% водяного пара. Он образуется из воды, входящей в состав магмы. Там она содержится в химически связанном виде. В настоящее время вулканы ежегодно выделяют приблизительно 130 млн. тонн воды, а количество воды, поступающее на Землю из Космоса, оценивают около 1,5 млрд. тонн в год.

Свойства воды. Вода обладает удивительными свойствами, некоторые из них не присущи никаким другим природным телам.

v Вода – единственный минерал, существующий в естественных условиях одновременно в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. Переход из одного состояния в другое происходит постоянно, в результате этого наблюдается круговорот воды в природе.

v Изотопный состав природных вод многообразен. Если в молекуле воды водород заменяется изотопом водорода – дейтерием (Н 2), такую воду называют тяжёлой.

v Вода – самое теплоёмкое тело на Земле. Это дополнительный резерв тепла на Земле, так как влажные воздушные массы, поступив на более холодную территорию, выделяют большое количество тепла за счёт перехода воды из газообразного состояния в жидкое или твёрдое. При испарении воды происходит обратный процесс – поглощение тепла.

v При понижении температуры от +4 до 0ºС вода увеличивает свой объём.

v Вода обладает самым высоким после ртути поверхностным натяжением, а также смачиванием. С этим свойством связаны особенности циркуляции воды в почвах и горных породах, движение соков в растениях, кровообращения у животных.

v Вода – универсальный растворитель.

v Вода легко вступает во взаимодействие со многими веществами.

Мировой круговорот воды. Круговорот воды – процесс непрерывного перемещения воды под воздействием солнечной энергии и силы тяжести, охватывающий всю географическую оболочку. В круговороте воды выделяют следующие звенья: атмосферное, океанское и материковое. Атмосферное звено круговорота воды представляет собой перенос влаги в процессе движения воздушных масс и образования атмосферных осадков; океанское – испарение воды, которая непрерывно восстанавливается за счёт конденсации водяного пара в атмосфере и выпадения воды и материковое – подвижные речные и почвенные воды, отличающееся большой сложностью. Круговорот воды слагается из испарения с поверхности Океана, переноса водяного пара воздушными потоками, его конденсации в атмосфере, выпадения осадков, их просачивания и проникновения поверхностного и подземного стока суши в океан. В процессе Мирового круговорота воды, например, подземные воды обновляются за сотни, тысячи и миллионылет, полярные ледники - за 8-15 тыс. лет, воды Мирового Океана - за 2,5-3 тыс. лет, замкнутые и бессточные озера - за 200-300 лет, проточные - за несколько лет, реки - за I2-14 суток, водяной пар в атмосфере - за 8 суток, вода в организмах - за несколько часов.

В круговороте воды принимает участие около 520 тыс.км 3 , что в 7,5 раз превышает объем Черного моря. Основным звеном в процессе круговорота является испарение. Ежегодно о поверхности Мирового океана испаряется слой воды толщиной 1,24 м, который восполняется выпадающими осадками над океаном и стоком рек. Выделяется малый круговорот, включающий испарение воды с поверхности океана, конденсацию водяных паров в атмосфере и вы падение атмосферных осадков на поверхность океана. Часть испарившейся с поверхности океана воды, переносится воздушными течениями на сушу, где в виде осадков выпадают на поверхность, испаряются и поступают обратно в атмосферу. Другая часть наземными и подземными путями стекает в понижения рельефа, питая реки и стоячие водоемы. Процесс испарения воды и выпадения осадков на суше может повторяться многократно, но в конце концов влага, принесенная с океана воздушными течениями, вновь возвращается в океан путем речного и подземного стоков. Это большой круговорот воды. Гидросфера служит планетарным аккумулятором неорганического и органического вещества, которые приносятся в океан водами рек, атмосферными осадками, а также образуются в самих водоёмах. Количество воды, участвующее в круговороте, почти не меняется, но в разные эпохи меняются соотношения воды в разных ветвях круговорота. Мировой круговорот воды связывает все внешние оболочки Земли и организмы.

Мировой Океан

Общие сведения о Мировом океане. Около 3/4 площади земного шара покрыто водой. Мировой океан включает океаны, моря, заливы и проливы. Воды океанов распределены неравномерно на земной поверхности. В Южном полушарии их площадь в 5 раз больше, чем площадь суши, а в Северном – всего в 1,5 раза. Поэтому Северное полушарие может быть названо «материковым», а Южное – «океаническим». Средняя глубинаМирового Океана - 3700 м, наибольшая 11022 м (Марианская впадина). Швейцарский исследователь Жак Пиккар в 1960 году спустился на дно Марианинского желоба и достиг при этом глубины почти 11 километров. Объем вод Мирового Океана составляет 1 338 000 000 км 3 . Материки и острова делят единый Мировой океан на части – океаны.

Состав Мирового океана. Океан един, из любой его точки можно попасть в любую другую точку, не пересекая сушу. В настоящее время выделяется четыре океана: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый. Границы океанов на значительном протяжении совпадают с берегами материков и островов. А там, где океаны свободно сообщаются, границу проводят условно по меридианам мысов: Горн (Южная Америка), Игольный (Африка), Южный (о. Тасмания) - к Антарктиде. Океаны вдаются в сушу морями и заливами.

Океаны и типы морей. Мировой Океан разделяется на Тихий (178,684 млн. км 2), Атлантический (91,655 млн. км 2), Индийский (76.175млн. км 2) и Северный Ледовитый (I4,699 млн. км 2). Тихий океан самый большой и самый глубокий на земном шаре. Он занимает почти половину площади Мирового океана, превышая площадь всей суши Земли. Он существует с начала формирования земной коры.

Атлантический океан занимает второе место по площади и глубине. Характеризуется самым активным судоходством. Индийский океан расположен почти целиком между тропиками и поэтому его воды самые тёплые. Северный Ледовитый океан является наименьшим по площади, и большая его часть покрыта почти круглый год льдами.

Моря – части океанов, изолированные от океана сушей, полуостровами, островами, проливами, порогами или подводными горными хребтами. В отличие от озера море соединено с океаном. По степени обособленности от океана и положения к материку выделяют средиземные, расположенные в геосинклинальных областях между различными материками (Средиземное, Карибское, Красное и др.); внутренние, лежащие внутри материков (Балтийское, Белое, Черное, Мраморное); полузамкнутые (Берингово, Северное, Охотское); открытые, или окраинные (Баренцево, Карское, Аравийское) и межостровные (Яванское, Сулавеси) моря. Моря соединяются с океанами посредством проливов.

Пролив – узкое водное пространство, разделяющее два материка, или острова и соединяющее смежные водные бассейны, ограниченное с двух сторон сушей (Берингов, Магелланов. Гибралтарский). Гибралтарский пролив соединяет Средиземное море с Атлантическим океаном. Он является одним из самых узких и самых глубоких проливов в мире (длина 65 км, ширина 14-44, максимальная глубина 1181 м). Самый широкий пролив – пролив Дрейка (900 км), а самый длинный – Мозамбикский (1670 км).

Залив – часть океана, моря или озера, которая вдаётся глубоко в сушу. Атлантический океан образует Бискайский залив, а Индийский – Бенгальский залив.

В пределах Мирового океана выделяются участки суши, окружённые со всех сторон водой, которые называются островами . Группа близко расположенных островов называется архипелагом (Японские острова, Большие Антильские острова). Участки суши, вдающиеся в океаны и моря и окружённые с трёх сторон водой, называются полуостровами (Аравийский полуостров, Индийский полуостров).

Рельеф дна Мирового океана. Между рельефом суши и рельефом морского днамного общего. На морском дне имеются морские равнины, высокие плоскогорья и горные страны. Вместе с тем рельеф морского дна менее расчленен.

Различают следующие морфологические элементы рельефа:

Ø Материковая отмель, или шельф (литораль) - мелководная часть, окаймляющая материк с глубинами от 0 до 200 м.

Ø Материковый или береговой, склон (батиаль) - область глубин от 200 до 2500 м.

Ø Ложе океана (абиссаль) - пространства с глубинами от 2500 дo 6000 м. На дояю этойчасти дна океана приходится 80% его площади.

Ø Пучины, впадины (абиссальные желоба) - области с глубинами более 6000 м.

Для рельефа дна всех океанов характерно следующее:

· центральные части чаще всего заняты поднятиями, имеющих характер подводных горных хребтов;

· самые глубокие места обычно находятся вблизи материков или архипелагов.

На дне океанов образуются срединно-океанические хребты – грандиозные подводные горные системы общей протяжённостью до 80000 км, распространяющиеся на все океаны. В осевой их части из мантии поднимается магма, которая, застывая, раздвигает дно океана. При этом вулканы смещаются, затухают и превращаются в подводные горы. В тёплых водах поднявшиеся к поверхности океана вулканы обрастают кольцевыми коралловыми рифами.

На дне морей и океанов накапливаются отложения ила. В зоне шельфа - континентальные отложения, в батиальной части - илы органического происхождения, а также радиоляриевый (в тропических морях) и диатомовый (в арктических морях) ил. На глубине абиссали дно покрыто красной глубоководной глиной представляющей собой вулканическую пыль, остатки коллоидной глины и космической пыли.

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 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% 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 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 природы

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 , которые отрицательно воздействуют на некоторые . 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 ледников

Существует 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 , 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 , баланс тепла и животных. Например, популяции 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 тает. Это больше всего влияет на людей живущих в этой , 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 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, 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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .