Ciclul apei pe Pământ. Hidrosferă

Întregul volum de umiditate atmosferică se modifică la fiecare 10 zile sau de 36 de ori pe an. Apele subterane adânci se reînnoiesc cel mai lent - aproximativ 5.000 de ani. Aproximativ 453 mii km 3 de apă se evaporă de la suprafața Oceanului Mondial anual. Procesul de evaporare a apei și de condensare a umidității atmosferice asigură disponibilitatea apei proaspete pe Pământ. Mișcarea continuă a apei sub influența energiei solare se numește ciclu global al apei.

Conținutul lecției notele de lecție sprijinirea metodelor de accelerare a prezentării lecției cadru tehnologii interactive Practică sarcini și exerciții ateliere de autotestare, instruiri, cazuri, întrebări teme pentru acasă întrebări de discuție întrebări retorice de la elevi Ilustrații audio, clipuri video și multimedia fotografii, imagini, grafice, tabele, diagrame, umor, anecdote, glume, benzi desenate, pilde, proverbe, cuvinte încrucișate, citate Suplimente rezumate articole trucuri pentru pătuțurile curioși manuale dicționar de bază și suplimentar de termeni altele Îmbunătățirea manualelor și lecțiilorcorectarea erorilor din manual actualizarea unui fragment dintr-un manual, elemente de inovație în lecție, înlocuirea cunoștințelor învechite cu altele noi Doar pentru profesori lecții perfecte plan calendaristic pentru anul; recomandări metodologice; programe de discuții Lecții integrate

§ 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 oceane și ape terestre. Volumul total al hidrosferei este de aproximativ 1400 milioane km 3, iar masa principală de apă - 96,5% - se află în apele Oceanului Mondial, sărate, improprii pentru băut. Apele continentale reprezintă doar 3,5%, dintre care mai mult de 1,7% sunt conținute 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 mediu de transport puternic. Mișcă mase uriașe de substanțe. Apa este leagănul vieții; fără ea, existența și dezvoltarea plantelor, animalelor și oamenilor, precum și activitățile lor economice, este imposibilă. Hidrosfera este un acumulator solar de căldură pe Pământ, un depozit uriaș de resurse minerale și alimentare 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 este un proces de mișcare continuă a apei sub influența energiei solare și a gravitației, acoperind hidrosfera, atmosfera, litosfera și organismele vii. Apa se evaporă de pe suprafața pământului sub influența căldurii solare, iar cea mai mare parte (aproximativ 86%) se evaporă de pe suprafața Oceanului Mondial. Ajunși în atmosferă, vaporii de apă se condensează pe măsură ce se răcesc, iar sub influența gravitației, apa revine la suprafața pământului sub formă de precipitații. Cantități semnificative de precipitații cad înapoi în ocean. Se numește ciclul apei, la care participă doar oceanul și atmosfera mic, sau oceanic, Ciclul apei. ÎN global, sau mare, ciclul apei implică pământul: 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 a pământului. Urmează fluxul de suprafață și subteran al apelor terestre în ocean (Fig. V.1). Astfel, se numește ciclul apei, în care, pe lângă ocean și atmosferă, participă și pământul lume ciclu de apă.

Orez. V.1. Ciclul mondial al apei

În procesul ciclului global al apei, reînnoirea sa treptată are loc în toate părțile hidrosferei. Astfel, apele subterane sunt reînnoite pe parcursul a 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, lacuri 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.

De fapt, sushi face parte din învelișul de apă al Pământului. Acestea includ Subteran apă, râuri, lacuri, ghetariiȘi mlaștini. Apele terestre conțin doar 3,5% din rezervele totale de apă ale lumii. Dintre aceștia, doar 2,5% sunt proaspăt apă.

§ 2. Idei moderne despre ciclul global al apei

Schimbarea observată a nivelului Oceanului Mondial este explicată de mulți cercetători ca schimbări climatice. Se crede că creșterea actuală a nivelului se datorează redistribuirii apei din blocurile continentale către ocean din cauza scurgerii râurilor, evaporării și deglaciației. În schemele generale de circulație, 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 scurgeri controlate de precipitații. Cu toate acestea, această schemă este corectă doar ca o primă 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 constantă. Dacă considerăm planeta ca un sistem termodinamic deschis, atunci este necesar să ținem cont de aprovizionarea endogenă cu apă și de pierderea 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 modificărilor nivelului Oceanului Mondial va fi afișată incorect, mai ales sub aspectul paleogeografic și la prognoza pentru viitor.

Multă vreme, în științele Pământului au existat idei despre marea vechime 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 materiei protoplanetare sau s-a acumulat în procesul de degazare și vulcanism. De aici se face o concluzie despre vechimea Oceanului Mondial, dimensiunea și adâncimea sa actuală, pe care l-a dobândit încă din Precambrian (acum 600-1000 milioane de ani). Construită pe o astfel de fundație, teoria evoluției scoarței terestre și a feței Pământului în ansamblu pare „fără apă”, deoarece hidrosfera fie a fost dată planetei inițial, fie a fost dobândită de aceasta aproximativ la mijlocul anului. precambrianul.

Ca rezultat al multor ani de cercetare asupra materialelor de foraj de adâncime de la nava americană Glomar Challenger (1968-1989) despre formațiuni de apă puțin adâncă de diferite vârste descoperite în secțiunea de sedimente și bazalt de pe fundul Atlanticului, Indian și Oceanele Pacifice (DSDP, 1969-1989), o justificare teoretică pentru determinarea cantitativă a ratei medii și a masei afluxului anual de apă endogene pe suprafața Pământului în perioada modernă și ultimii 160 de milioane de ani. Limita creșterii lor rapide (mai mult decât un ordin de mărime) a fost descoperită și s-a obținut un model care descrie acest fenomen.

V(t) = a · exp (-t/c) + in (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 afluxului endogen de apă liberă în graficul empiric rezultat V(t) și aproximarea acestuia este determinată în mm/1000 de ani, acest lucru face posibilă cuantificarea masei medii de apă liberă transportată anual în timpul deshidratării la suprafața Pământului. ultimii 160 de milioane de ani și perioada istorică a Holocenului.

Observațiile instrumentale la stâlpii 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 în următoarele: 0,7 mm/an datorită topirii a 250 km 3 de gheață din Antarctica și Groenlanda; 0,02 mm/an datorită acumulării a 7 km 3 de precipitaţii. Partea rămasă (0,78 mm/an) constă în principal din afluxuri endogene de apă cu produse vulcanice, prin falii de adâncime, solfatare, fumarole și conductive. Și aceasta este limita inferioară a eliminării înregistrate a apei endogene, deoarece creșterea nivelului are loc pe fondul adâncirii continue a fundului Oceanului Mondial în zonele crestelor rift, marginea continentală a Oceanului Pacific, de-a lungul tranșeele arcurilor insulare și regiunea mediteraneană, marcate de seismicitatea și vulcanismul pliocen-cuaternar. De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că aproape 20% din apa îndepărtată din adâncuri este folosită pentru umezirea sedimentelor marine. Astfel, valoarea rezultată - 0,78 mm/an - poate fi rotunjită pe bună dreptate la 1,0 mm/an. Această valoare, determinată independent de datele de foraj, se încadrează totuși bine în cursul general al graficului V(t) (Fig. V.2). Aceasta servește ca o confirmare suplimentară a tendinței generale de creștere exponențială a ratei și masei de eliminare endogene a apei de la sfârșitul Cretacicului.

Orez. V.2. Un grafic care caracterizează rata de subsidență a segmentelor oceanice ale Pământului (partea dreaptă) și aprovizionarea cu apă endogene în ultimii 160 de milioane de ani și în viitor, calculat din date privind hipsometria modernă a sedimentelor de apă puțin adâncă de diferite vârste " Glomar Challenger”: 1 - din fântânile Pacificului, 2 - Atlantic, 3 - Oceanele Indiane; 4 - apă, 5 - sedimente de adâncime, 6 - sedimente de apă mică, 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, cu exactitate la un ordin de mărime, aprovizionarea anuală cu apă liberă la suprafața Pământului în perioada istorică a Holocenului a fost de 3,6 × 10 17 g.

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

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

egal cu 0,01 cm/an, ceea ce, din punct de vedere al masei cu suprafața medie a bazinelor maritime jurasico-cretacice cenozoice apropiate de cele moderne, dă aproximativ 3,6 × 10 16 g/an, i.e. cu 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 ani.

Aceasta este cu 0,5 · 10 24 g mai mult decât masa hidrosferei moderne, egală cu 1,64 · 10 24 g. Se pune întrebarea: unde a ajuns această masă imensă de apă? Pentru a răspunde la aceasta, trebuie să rețineți că peste 60 de milioane de ani de oceanizare s-a format în fundul oceanelor un strat de sediment cu o grosime medie de 500 m. Deoarece umiditatea acestora, conform datelor de foraj, este în medie de 30% , sau (la nivel) 3 10 4 cm, atunci putem estima 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 rezultată este de aproximativ 20% din valoarea în exces - 0,52 10 24 g, i.e. În fiecare an, 1,7 × 10 15 g, sau 5% din aportul mediu anual de apă liberă în timpul perioadei de oceanizare (3,6 × 10 16 g), este folosit pentru umezirea sedimentelor de fund. În consecință, partea rămasă de apă 0,42 × 10 24 g, absentă în volumul modern al hidrosferei, a fost pierdută prin fotoliză. De aici putem determina masa pierderilor anuale de apă în timpul disocierii moleculelor sale în straturile superioare ale atmosferei sub influența 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 alimentarea curentă cu apă liberă (3,6 × 10 17 g).

Determinarea ordinului de mărime al acestor elemente ale bilanțului apei liber, necunoscute anterior în literatura științifică, are o importanță fundamentală atunci când se apreciază direcția generală de evoluție a hidrosferei terestre, raportul 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 ca o primă aproximare și se realizează cu condiția ca masa totală de apă de pe suprafața Pământului să rămână constantă și capacitatea depresiunilor Oceanului Mondial să rămână constantă. . Cu alte cuvinte, această schemă corespunde unui sistem termodinamic închis cu ciclu închis. Dar un astfel de sistem, după cum știm, nu produce muncă, deoarece este în 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 modelului V(t) pe care l-am găsit, aceste elemente de echilibru sunt acum determinate în schemele existente ale ciclului apei pe Pământ.

Să explicăm punctul „aport 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 se ridică la 5 10 10 g/an, adică. aproximativ 0,00001% din veniturile endogene anuale. Deoarece conținutul de materie cosmogenă în secțiuni ale scoarței terestre este cunoscut și nu depășește intrările moderne, putem concluziona de aici că hidrosfera terestră este de origine exclusiv intraplanetară - este cel mai important produs al evoluției proto-materiei.

Articolele planetare rezultate din bilanțul apei libere au o importanță fundamentală pentru reconstruirea imaginii evoluției feței Pământului la scară de timp geologică. Micile mase anualizate de apa endogena si disipanta, fiind un factor care actioneaza constant, 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 a acestuia, precum și la o creștere și mai mare în următoarele sute și mii de ani - o scară de timp care este nesemnificativ în comparaţie cu durata totală stabilită a acestui proces. Acest lucru ne permite să facem o prognoză cu privire la schimbările viitoare ale nivelului mării și, odată cu aceasta, condițiile climatice și naturale. Fără a ține cont de deglaciarea ghețarilor polari, în 10 mii de ani nivelul mării va crește 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 este aportul endogen de apă, F este pierderile datorate fotolizei. Totuși, în timpul transgresiunii, care nu poate fi compensată în niciun fel de o creștere a capacității bazinelor oceanice (într-o perioadă de timp atât de scurtă din punct de vedere geologic), o încălzire generală a climei Pământului este inevitabilă. În consecință, ghețarii polari vor continua să se micșoreze și transgresiunea endogenă, ca și astăzi, va fi sporită de cea eustatică - cu 63-65 m în primii 10 mii de ani. Rețineți că această estimare nu ia în considerare rata de subsidență de coastă observată pe 13% din marginile continentale.

Din cele de mai sus reiese clar că echilibrul modern al pământului și al mării este un scurt moment din istoria geologică a Pământului. 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, acum este necesar să se țină seama de factorul de funcționare constantă al alimentării cu apă endogene, care în epoca cenozoică de oceanizare era în medie de 3,6 10 16 g/an, sau 0,1 mm/ an la nivel, iar în perioada cuaternară a atins punctul culminant - 3,6 · 10 17 g/an, sau 1 mm/an la 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, în cele din urmă, este decisiv pentru evaluarea schimbărilor climatice trecute și viitoare, a degradării ghețarilor polari și a schimbărilor în întregul mediu natural de pe suprafața planetei noastre.

Ecuația echilibrului general

Continent: P 1 = E 1 + R P + R + T - E - F = N, N>0 Ocean: P 2 = E 2 - R

P 1 + P 2 = E 1 + E 2

(108 = 62+46) ? 10 3 km 3 (517 = 517) ? 10 3 km 3 (409 = 455 - 46) ? 10 3 km 3

Orez. V.3. Diagrama echilibrului apei pământului

Astfel, apa de pe Pământ este exclusiv de origine intraplanetară, iar masa ei - 1,64 · 10 24 g - s-a acumulat treptat în timpul evoluției geologice a materiei protoplanetare. Adâncirea și creșterea progresivă a zonei Oceanului Mondial, stabilită de datele de foraj Glomar Challenger, este compensată de alimentarea continuă cu apă endogene ce depășește 0,78 mm/an, care se înregistrează în componenta endogenă a creșterii nivelului mării. Acest lucru se explică prin stabilitatea relativă a capacității bazinelor oceanice în Holocen. În consecință, putem vorbi despre un regim tectonic relativ calm al Pământului în ultimii 10 mii de ani. În epocile activității tectonice, capacitatea bazinelor oceanice va crește din cauza tasării și adâncirii fundului, ceea ce va presupune o scădere parțială sau suspendare a creșterii nivelului. Cu toate acestea, având în vedere reducerea generală a amplorii activității tectonice în zona segmentelor oceanice din Pleistocen în comparație cu Cenozoic (este localizată în zona de creastă a crestelor rift, tranșee ale arcelor insulare și periferia Pacificului) , ar trebui să ne așteptăm la continuarea procesului de creștere a nivelului oceanelor și a mărilor adiacente în viitor. În următorii 10 mii de ani, dacă se mențin ratele actuale de deglaciare, aceasta va fi de aproximativ 15 m, iar cu degradarea completă a ghețarilor din Groenlanda și Antarctica - 70 m. Probabilitatea acesteia din urmă este predeterminată de expansiunea oceanului. suprafață și, în consecință, o creștere a conținutului de umiditate de pe suprafața Pământului și încălzirea generală a climei.

În special, în istoria Mării Baltice, influența factorilor eustatici și endogeni în creșterea nivelului începe să se afecteze încă din timpul Littorina, când a fost restabilită legătura dintre mare și ocean (acum 7200 de ani). În combinație cu subsidența tectonică, vizibilă mai ales în sudul Mării Baltice, și caracteristicile de rezistență ale acoperirii sedimentare superioare, o creștere progresivă a nivelului mării în a doua jumătate a Holocenului, ele determină rata de distrugere și abraziune a coastei. Toate lucrările de protecție a litoralului din sudul Mării Baltice trebuie realizate ținând cont de creșterea prevăzută 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 (la o adâncime de 12-16 km) în lichid, greuȘi vaporos state. Cea mai mare parte a acestora se formează din cauza infiltrațiilor de la suprafața ploii, a apelor de topire și a râului. Apele subterane se deplasează în mod constant atât în direcție verticală, cât și în direcție orizontală. Adâncimea apariției lor, direcția și intensitatea mișcării depind de permeabilitatea apei a rocilor. LA permeabil la apă rocile includ pietricele, nisipuri și pietriș. LA impermeabil(impermeabil), practic impermeabil la apă - argile, roci dense fără crăpături, soluri înghețate. Stratul de rocă care conține apă se numește acvifere.

În funcție de condițiile de apariție, apele subterane sunt împărțite în trei tipuri: sol situat în stratul superior de sol; sol, întins pe primul strat impermeabil permanent de la suprafață; interstratal situat între două straturi impermeabile. Sol apele sunt alimentate de precipitații 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 se află la o adâncime de 60-100 m. Sunt distribuite aproape peste tot, nu au presiune, se mișcă încet (în nisip grosier, de exemplu, cu o viteză de 1,5-2,0 m pe zi). Compoziția chimică a apelor subterane variază și depinde de solubilitatea rocilor adiacente. Pe baza compoziției lor chimice, ele disting 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 apei subterane de pe suprafața pământului se numesc surse(izvoare, izvoare). Ele se formează de obicei în locuri joase unde acviferele traversează suprafața pământului. Există surse 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, sărate etc. Multe dintre ele au valoare medicinală.

Apele subterane reînnoiesc fântâni, râuri, lacuri, mlaștini; dizolva diferite substante in roci si le transporta; provoacă alunecări de teren și aglomerație de apă. Ele asigură plantelor umiditate și populației cu apă potabilă. Izvoarele oferă cea mai pură apă. Vaporii de apă și apa fierbinte din gheizere sunt folosiți pentru încălzirea clădirilor, serelor și centralelor electrice.

Rezervele de apă subterană sunt foarte mari - 1,7%, dar se reînnoiesc extrem de lent, iar acest lucru trebuie luat în considerare la utilizarea lor. Nu mai puțin importantă este protecția apelor subterane de poluare.

§ 4. Râuri

Râu- acesta este un curent de apă natural care curge prin același loc în mod constant sau intermitent în timpul sezonului uscat (râuri de uscare). Locul de unde începe râul se numește al său 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 aflux.

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

Râul principal cu toți afluenții săi se formează sistem fluvial. Se numește zona din care un râu colectează apele de suprafață și subterane piscină. Fiecare râu are propriul său bazin. Cele mai mari bazine sunt Amazonul (peste 7 milioane km 2), Congo (aproximativ 4 milioane km 2), iar 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 formă de relief concavă, întortocheată, care se întinde de la izvor până la gură și are o pantă spre gură. Este format dintr-un canal, câmpie inundabilă și terase.

Tabelul V.1
Principalele râuri ale lumii

Nume	Lungime, km	Zona bazinului, mii km2







Elba (Laba)

Oder (Odra)



Cupidon (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)

Pat- o depresiune dintr-o vale a unui râu prin care curg constant apele râului. Lunca inundabilă- parte a văii unui râu care se umple cu apă în perioadele de inundații. Pantele văii se ridică de obicei deasupra luncii inundabile, adesea în formă în trepte. Acești pași se numesc terase. Ele apar ca urmare a activității de erodare a râului. Albia râului are de obicei o formă sinuoasă în plan și se caracterizează prin alternarea secțiunilor mai adânci ( va rog) cu mai mici ( puști). Se numesc meandrele râului curbe, 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 important - este un complex de caracteristici calculate care sunt strâns legate și uneori intercalate cu cele naturale.

Caracteristicile importante ale unui râu sunt căderea, panta, viteza de curgere, debitul și debitul acestuia. O cădere râu - excesul izvorului său peste gura de vărsare (diferența de înălțime de două puncte). Pantă canal - 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 egala 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 top, in medieȘi inferior curenti. Cursurile superioare se caracterizează prin pante semnificative și activitate erozivă mare, cele inferioare prin cea mai mare masă de 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, prin flotoare hidrologice sau contoare hidrometrice.

Regimul de apă al unui râu este caracterizat de curgerea și scurgerea apei. Consum este cantitatea de apă care trece de-a lungul albiei unui râu într-o secundă sau volumul de apă care curge printr-o secțiune transversală a unui pârâu într-o unitate de timp. De obicei, debitul este exprimat în metri cubi pe secundă (m 3 /s). Este egal cu aria secțiunii transversale a fluxului înmulțit cu viteza medie a curgerii. Consumul de apă pe o perioadă lungă de timp - lună, sezon, an - se numește scurgere. Se numește cantitatea de apă transportată de râuri în medie pe an continut de apa.

Cel mai abundent fluviu din lume este Amazonul. Debitul său mediu este de 20 mii m 3 /s, debitul anual este de aproximativ 7 mii km 3. În cursurile sale inferioare, lățimea Amazonului ajunge în unele locuri la 80 km. Pe locul doi în ceea ce privește conținutul de apă se află râul Congo (debit - 46 mii m 3 /s), apoi Gange și 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.

În funcție de topografie, râurile sunt împărțite în două mari grupuri: de câmpie și de munte. Multe râuri din cursurile superioare sunt muntoase, în timp ce în cursurile mijlocii și inferioare sunt plate. Munte râurile au căderi și pante semnificative (până la 2,4 și chiar până la 10 m/km), curent rapid (3-6 m/s) și curg de obicei în văi înguste. Secțiunile de râuri cu debit rapid, limitate în locurile unde rocile greu de erodat ies la suprafață, sunt numite praguri. Se numește căderea apei dintr-o margine abruptă într-o albie 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. Câmpii râurile se caracterizează prin căderi și pante ușoare (10-110 cm/km), curgere lentă (0,3-0,5 m/s) și de obicei curg în văi largi.

O parte semnificativă a fluxului de apă constă din săruri dizolvate și solide. Toate materialele solide transportate de un râu se numesc deșeuri solide. Se exprimă prin masa sau volumul materialului pe care râul îl transportă într-un anumit timp (sezon, an). Aceasta este o lucrare de râu extrem de mare. Scurgerea medie anuală solidă, de exemplu, a Amu Darya este de aproximativ 100 de milioane de tone de material solid. Sedimentele râurilor înfundă sistemele de irigare, umplu rezervoarele și împiedică funcționarea turbinelor hidraulice. Turbiditatea apei depinde de volumul deșeurilor solide, care se măsoară în grame de substanță conținută în 1 m 3 de apă. Pe câmpie, turbiditatea apelor râurilor este cea mai scăzută în zona forestieră (în taiga - până la 20 g/m3), și cea mai mare în zona de stepă (500 - 1000 g/m3).

Cea mai importantă caracteristică a râurilor este lor nutriție. Există patru surse de alimentare: înzăpezit, ploaie, glacial, Subteran. Rolul fiecăruia dintre ei este diferit în diferite anotimpuri ale anului și în diferite locuri. Majoritatea râurilor au amestecat nutriție. 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 care încep în munți înalți, acoperiți de ghețari, sunt alimentate de ghețari. Aproape toate râurile sunt alimentate de apele subterane într-o măsură sau alta. Datorită lor, râurile nu se usucă vara și nu se usucă sub gheață.

Regimul râurilor depinde în mare măsură de nutriție. Modul râurile sunt modificări ale debitului apei în funcție de sezon, fluctuații de nivel și modificări ale temperaturii apei. În regimul anual de apă al râurilor, se disting perioade cu niveluri care se repetă în mod obișnuit, care se numesc ape joase, ape mari și inundații.

Apă scăzută- cel mai scăzut nivel al apei din râu. În perioadele cu apă scăzută, debitul și debitul râurilor sunt nesemnificative, principala sursă de nutriție fiind apele subterane. În latitudinile temperate și înalte există ape joase de vară și iarnă. Vară Scăderea apei 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. Se observă anual în același anotimp. În timpul apelor mari, râurile au cel mai mare conținut de apă; această perioadă reprezintă 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 a gheții în munți și regiunile polare. Inundațiile provoacă adesea ploi lungi și abundente în timpul sezonului cald.

Potop- o creștere rapidă, dar pe termen scurt a nivelului apei în râu. Spre deosebire de inundație, o inundație are loc neregulat. Se formează de obicei din ploaie, uneori din topirea rapidă a zăpezii sau deversările de apă din rezervoare. În josul râului, viitura se răspândește ca un val, care se estompează treptat.

Inundații- cele mai mari cresteri ale apei, zonele inundabile situate in valea raului si zonele joase adiacente. Inundațiile se formează ca urmare a unui aflux abundent de apă în perioada de topire a zăpezii sau a precipitațiilor, precum și ca urmare a blocării albiei râului cu gheață în perioada derivării gheții. În regiunea Kaliningrad (râul Pregolya) și Sankt Petersburg (râul Neva), acestea sunt, de asemenea, asociate cu valul de vânt al apei din mare și cu scăderea debitului râului. Inundațiile sunt frecvente pe râurile din Orientul Îndepărtat (ploi musonice), pe Mississippi, Ohio, Dunăre, Gange, etc. Ele provoacă pagube mari.

Râurile din latitudinile 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 de râuri nu îngheață, de exemplu, într-o zonă de mică adâncime, cu un curent rapid, sau atunci când râurile ies dintr-un lac adânc, sau la locul unui număr mare de izvoare. Aceste zone sunt numite polinii.

Deschiderea unui râu în primăvară, în timpul căreia se observă mișcarea sloturilor sparte în aval de râu, se numește deriva de gheata. Derivarea gheții este adesea însoțită de gemuri și gemuri. Congestionare- acumularea de gheață plutitoare cauzată de orice obstacole. Zazhory- acumularea de gheață interioară. Ambele provoacă o creștere bruscă a nivelului apei, iar atunci când are loc o descoperire, mișcarea sa rapidă împreună cu gheața.

§ 5. Utilizarea râurilor. Canale. Rezervoare

Dintre apele de suprafață, râurile au cea mai mare importanță în viața umană și activitatea economică. Râurile contribuie la dezvoltarea economică a statelor. Din cele mai vechi timpuri, oamenii și-au creat așezările de-a lungul malurilor râurilor; din timpuri imemoriale, râurile au servit drept căi de comunicare. Apele râurilor sunt folosite pentru alimentarea populației cu apă potabilă și tehnică, pentru pescuit și igiena umană, iar în ultimii ani, din ce în ce mai activ, pentru recreere și tratament. Râurile sunt utilizate pe scară largă pentru irigarea și udarea câmpurilor, conțin o sursă imensă de energie ieftină și, datorită creării centralelor electrice, sunt cea mai importantă sursă de energie electrică. Ne putem aminti pe bună dreptate vechea zicală: „Apa este viață!”

Experiența locuirii umane constante pe malurile râurilor a sugerat cele mai scurte rute de trecere de la un râu la altul. Acest lucru părea să conecteze diferite râuri și să extindă semnificativ posibilitățile de utilizare a acestora pentru înot. În regiunile aride, apele râurilor au fost, de asemenea, folosite în mod activ din cele mai vechi timpuri pentru irigare prin deturnarea unei părți a apei către câmpuri (aryks).

Mai târziu, în interesul activității economice, oamenii au început să creeze structuri hidraulice permanente și mai ambițioase. A început construcția canale, destinat irigaţiilor, transportului pe apă, asigurarea populaţiei cu apă potabilă şi industrială. Canalul Karakum duce o parte din apele Amu Darya către Ashgabat, Canalul Saratov duce apele Volga către stepele Trans-Volga, iar Canalul Crimeei de Nord duce către stepele Crimeei. Canalele de transport maritim conectează rutele naturale maritime și fluviale. Ele oferă cea mai scurtă cale de apă 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 râului, măresc brusc debitul de apă, ceea ce poate duce și la consecințe negative: o creștere a debitului de apă în Amu Darya a redus debitul apei sale în Marea Aral. Drept urmare, marea se usucă, salinitatea ei a crescut, iar litoralul s-a retras cu 20, pe alocuri cu 150 km.

Construirea de canale și a numeroase hidrocentrale a necesitat 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: Bratskoye pe Angara, Kuibyshevskoye, Rybinskoye, Volgogradskoye pe Volga, Kievskoye, Kremenchugskoye și Kakhovskoye pe Nipru, Votkinskoye și Kamskoye pe Kama, precum și Tsimleyanskoye și altele. Rezervoarele au trăsături asemănătoare unui lac și unui râu: cu primul - în ceea ce privește schimbul lent de apă, cu al doilea - în ceea ce privește natura progresivă a mișcării apei.

Cât de mari structuri de rezervor perturbă echilibrul natural al zonei: terenurile fertile sunt inundate, zonele înconjurătoare sunt inundate, pădurile sunt tăiate, rutele de migrație genetică ale peștilor în râuri sunt întrerupte și vremea se schimbă adesea imprevizibil.

§ 6. Lacuri

Lac- Aceasta este o depresiune închisă a pământului plină cu apă și care nu are o 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 distribuite peste tot, dar inegal. Distribuția geografică a lacurilor este foarte influențată de climă, care determină nutriția și evaporarea acestora, precum și de factorii care contribuie la formarea bazinelor lacustre. În zonele cu climă umedă există multe lacuri, acestea sunt adânci, proaspete și în mare parte curgătoare. În zonele cu o climă uscată, toate celelalte lucruri fiind egale, sunt mai puține lacuri, sunt adesea cu apă scăzută, adesea fără scurgere și, prin urmare, adesea sărate. Astfel, distribuția lacurilor și caracteristicile lor hidrochimice sunt determinate de zonarea geografică.

Cel mai mare lac este Caspic (suprafață 368 mii km 2). Cele mai mari sunt și lacurile Superior, Huron și Michigan (America de Nord), Victoria (Africa) și 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.

tectonic Bazinele lacurilor se formează ca urmare a formării de fisuri, falii și tasări ale scoarței terestre. Se disting prin adâncimea mare și pantele abrupte (Baikal, Marile Lacuri din America de Nord și Africa, Winnipeg, Marea Sclavă, Marea Moartă, Ciad, Eyre, Titicaca, Poopo etc.).
Vulcanic, care se formează în craterele vulcanilor sau în depresiunile câmpurilor de lavă (Kurilskoye și Kronotskoye în Kamchatka, multe lacuri în Java și Noua Zeelandă).
Glacial Bazinele lacustre se formează în legătură cu activitatea de arătură a ghețarilor (eroziune) și acumularea de apă în fața formelor de relief glaciare, când ghețarul, în timpul topirii, a depus material transportat, formând dealuri, creste, dealuri și depresiuni. Aceste lacuri sunt de obicei înguste și lungi, orientate de-a lungul liniilor de topire ale ghețarului (lacuri din Finlanda, Karelia, Alpi, Urali, Caucaz etc.).
carstică lacuri ale căror bazine au apărut ca urmare a defecțiunilor, tasării solului și eroziunii rocilor (calcare, gips, dolomiți). Dizolvarea acestor roci de către apă duce la formarea unor bazine lacustre adânci, dar mici.
Zaprudnye(baraj, sau baraj) lacurile apar ca urmare a blocării albiei râului (valei) cu blocuri de stâncă 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 se formează din alte motive:

estuar lacurile sunt obișnuite pe țărmurile mărilor - acestea sunt zone de coastă ale mării, separate de aceasta prin scuipe de coastă;
lacuri oxbow- lacuri care au apărut în albiile vechi ale râurilor.

După origine masa de apa Există două tipuri de lacuri.

Atmosferic. Acestea sunt lacuri care nu au făcut niciodată parte din Oceanul Mondial. Astfel de lacuri predomină pe Pământ.
Relicvă, sau reziduale, lacuri care au apărut pe locul mărilor retrase (Caspică, Aral, Ladoga, Onega, Ilmen etc.). În trecutul recent, Marea Caspică a fost conectată la strâmtoarea Azov, care exista pe locul actualei văi a râului Manych.

De regimul apei Există, de asemenea, două tipuri de lacuri - cu drenaj și fără scurgere.

Canalizare lacurile sunt lacuri în care se varsă și ies râurile (lacurile au drenaj). Aceste lacuri sunt cel mai adesea situate în zona de exces de umiditate.
Fără scurgere- în care se varsă râurile, dar niciunul nu curge afară (lacurile nu au drenaj). Astfel de lacuri sunt situate în principal în zona de umiditate insuficientă.

Pe baza cantității de substanțe dizolvate, lacurile sunt împărțite în patru tipuri: proaspete, sărate, salmastre și minerale.

Proaspăt lacuri - a căror salinitate nu depășește 1 ‰ (un ppm).
Sărat- salinitatea unor astfel de lacuri este de până la 24 ‰.
Sărat- cu un continut de substante dizolvate in intervalul 24,7-47 ‰.
Mineral(47 ‰). Aceste lacuri sunt sifon, sulfat și clorură. În lacurile minerale, sărurile pot precipita. De exemplu, lacurile auto-așezate Elton și Baskunchak, unde se extrage sare.

De obicei, lacurile cu apă uzată sunt proaspete, deoarece apa din ele este reînnoită constant. Lacurile endoreice sunt adesea sărate, deoarece debitul lor de apă este dominat de evaporare, iar toate mineralele rămân în rezervor.

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

Mlaștini- zone excesiv de umede de teren cu vegetație mlaștină particulară și un strat de turbă de cel puțin 0,3 m. Cu o grosime mai mică de turbă sau absența acesteia, zonele 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 relief scăzut, cât și pe bazine hidrografice. Dezvoltarea mlaștinilor este facilitată de terenul plat și slab disecat, umiditatea excesivă, soluri impermeabile, apropierea de apele subterane și permafrost. Mlaștinile se dezvoltă în condiții climatice diferite, dar sunt caracteristice în special zonei de pădure temperată și tundrei. Ponderea lor în Polesie reprezintă 28%, în Karelia - aproximativ 30%, iar în Siberia de Vest (Vsyuganye) - peste 50% din teritoriu. Mlastinitatea este în scădere bruscă în zonele de stepă și silvostepă, unde sunt mai puține precipitații și evaporarea crește. Suprafața totală ocupată de mlaștini este de aproximativ 2% din suprafața terenului.

Pe baza naturii alimentării cu apă și a vegetației, mlaștinile sunt împărțite în trei tipuri: de câmpie, de munte și de tranziție.

Sesiuneașuruburile se formează pe locul fostelor lacuri, în văile râurilor și în depresiuni care sunt inundate constant sau temporar 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. În mlaștinile mai vechi apar mesteacănul, arinul și sălcii. Aceste mlaștini se caracterizează prin turbă slabă - grosimea turbei nu depășește 1-1,5 m.

Cal mlaștinile se formează pe bazine de apă plate, alimentate în principal de precipitații, vegetația se caracterizează printr-o compoziție limitată de specii - mușchi de sphagnum, iarbă de bumbac, rozmarin sălbatic, merișor, erica, iar cele lemnoase - pin, mesteacăn, mai rar cedru și zada. Copacii sunt sever deprimați și pierniciți. Mușchiul de sphagnum crește mai bine în mijlocul mlaștinii, la periferie este suprimat 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 și sunt amestecate în natura nutriției și vegetației. Au nutriție la sol și atmosferică. Aici sunt rogoz și stuf, mult mușchi de turbă, desiș de mesteacăn etc.

Mlaștinile nu rămân neschimbate. Procesul cel mai caracteristic este înlocuirea mlaștinilor de câmpie ca urmare a acumulării de masă vegetală și turbă prin mlaștini de tranziție și apoi înălțate. Mlaștinile înălțate sunt acoperite cu vegetație de luncă sau pădure.

Zonele umede sunt de mare importanță. Ei extrag turba, care este folosită ca combustibil și îngrășământ ecologic, precum și pentru a produce o serie de substanțe chimice. După drenare, mlaștinile se transformă în câmpuri și pajiști foarte productive. Dar, în același timp, mlaștinile influențează clima zonelor înconjurătoare și sunt rezervoare naturale de apă care hrănesc adesea râurile.

§ 8. Ghetari

Gheţar- masele mobile de gheata care apar pe uscat ca urmare a acumularii si transformarii treptate a precipitatiilor atmosferice solide. 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 tot 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 condițiile climatice; la ecuator este situată la o altitudine de 5 km, la tropice - 6 km, iar în regiunile polare coboară la nivelul oceanului.

Regiunile sunt identificate în ghețar nutrițieȘi scurgere. În zona de hrănire, zăpada se acumulează și formează gheață. În zona de drenaj, ghețarul se topește și se descarcă mecanic (desprinderi, alunecări de teren, alunecări în mare). Poziția marginii inferioare a ghețarului se poate schimba, înaintează sau se retrage. Ghetarii se misca incet, de la 20 la 80 cm pe zi, sau 100-300 m pe an in tarile muntoase. Ghetarii polari (Groenlanda, Antarctica) se misca si mai lent - de la 3 la 30 cm pe zi (10-130 m pe an).

Ghețarii sunt împărțiți în continental (acoperire) și montan. Continent(Groenlanda, Antarctica etc.) ocupă 98,5% din suprafața glaciației moderne, acoperind 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 care coboară 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 de munte au dimensiuni semnificativ 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. Forma ghețarului este determinată de relief, dar ghețarii de munte 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 rezervoare naturale uriașe de apă dulce. Conțin de multe ori mai multă apă dulce decât râurile și lacurile la un loc.

Galai I.P., Meleshko E.N., Sidor S.I. Un manual de geografie pentru cei care intră în universități. Minsk: Cel mai înalt. şcoală, 1988. 448 p.
Geografie: Materiale de referință: O carte pentru elevii mijlocii și mai mari / A.M. Berlyant, V.P. Dronov, I.V. Dushina și alții; Ed. V.P. Maksakovski. M.: Educaţie, 1989. 400 p.
Davydov L.K., Dmitrieva A.A., Konkina N.G. Hidrologie generală. Manual / Ed. IAD. Dobrovolsky și M.I. Lvovici. L.: Gidrometizdat, 1973. 462 p.
Metode de predare a geografiei în gimnaziu: Un manual pentru profesori / Ed. ESTE. Matrusova. M.: Educaţie, 1985. 256 p.
Un manual de geografie pentru cei care intră în universități / Ed. V.G. Zavrieva. Minsk: Cel mai înalt. şcoală, 1978. 304 p.
Khromov S.P., Mamontova L.I. Dicţionar meteorologic. L.: Gidrometizdat, 1974. 568 p.
Orlyonok V.V. Istoria apei pe Pământ și pe alte planete // Geografia la școală. 1990. Nr 5. P. 9-15.

În termeni cantitativi, oceanul mondial conduce, fără îndoială, reprezentând 1.338.000 mii km 3 sau 96,4% din toată apa de pe Pământ.

Pe uscat există 49.675 km 3 sau aproximativ 3,6% din apa planetei sub formă de zăpadă și ghețari, râuri, lacuri, rezervoare, mlaștini și ape subterane. Aproape toată apa din atmosferă (90%) este concentrată în partea inferioară a troposferei la o altitudine de 0-5 km. În total, există 13 mii km 3 de apă sau 0,001%. În organisme există și mai puțin - aproximativ 0,0001% din apa Pământului (aproximativ 1 mie km 3).

Există mai multe ipoteze despre originea apei. Recent, s-a acceptat în general că cea mai mare parte a apei a 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 mediul geografic este ciclul apei (circulația umidității). În timpul circulației umidității, materia și energia sunt transferate în învelișul geografic prin apă. Există cicluri mici și mari. Circulațiile mici includ circulații regionale de umiditate: continental-atmosferice; ocean-atmosferic; oceanic-atmosferic-continental.

Într-un ciclu mare, toate ciclurile mici sunt verigile lui. În ciclul mare se pot distinge următoarele verigi principale: Continental; 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 circulația umidității, pe Pământ este unul dintre cele mai importante procese din mediul geografic. 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 la suprafața Pământului. Se realizează sub influența energiei solare și a gravitației. Ciclul umidității constă din procesele de evaporare, transfer de vapori de apă prin curenții de aer, condensare și sublimare în atmosferă, precipitații peste Ocean sau uscat și curgerea lor ulterioară în Ocean. Principala sursă de umiditate care intră în atmosferă este Oceanul Mondial; pământul are o importanță mai mică. Procesele biologice – transpirația și fotosinteza – joacă un rol deosebit în ciclu. Organismele vii conțin mai mult de 1000 km 3 de apă. Deși volumul apelor biologice este mic, acestea joacă un rol important în dezvoltarea vieții pe Pământ și în îmbunătățirea circulației umidității: aproape 12% din umiditatea evaporată în atmosferă provine de la suprafața terestră din cauza transpirației plantelor. În timpul procesului 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, în mod convențional se disting girurile mici, mari și intracontinentale. Doar oceanul și atmosfera participă la micul ciclu. Cea mai mare parte a umidității care se evaporă de la suprafața Oceanului cade înapoi pe suprafața mării, completând un mic ciclu.

O parte mai mică a umidității participă la circulația de suprafață mare, fiind transportată de curenții de aer din Ocean până în zona uscată, unde au loc o serie de circulații locale de umiditate. Din părțile periferice ale continentelor (suprafața lor este de aproximativ 117 milioane km2), apa intră din nou în Ocean prin scurgeri de suprafață (râu și glaciar) și subterane, completând un ciclu mare.

Teritoriile care nu au un drenaj în Oceanul Mondial sunt numite zone de drenaj intern (fără drenaj în raport cu Oceanul). Suprafața lor este de peste 32 milioane km 2. Apa care s-a evaporat din zonele închise de pământ și cade înapoi pe el formează o circulație intracontinentală. Cele mai mari zone de flux intern sunt Aral-Caspice, Sahara, Arabia și Australia Centrală. Apele acestor zone fac schimb de umiditate cu zonele periferice și cu oceanul în principal prin transportul acesteia prin curenții de aer.

Mecanismul schimbului de umiditate ocean – atmosferă – pământ – ocean este de fapt mult mai complex. Este asociat cu schimbul global general de materie și energie, atât între toate geosferele Pământului, cât și între întreaga planetă și spațiu. Circulația globală a umidității a Pământului este un proces deschis, deoarece în volumul în care apa este eliberată din interiorul pământului, aceasta nu se mai întoarce: în timpul schimbului de materie cu spațiul cosmic, procesul de pierdere ireversibilă a hidrogenului în timpul disipării. a moleculelor de apă prevalează asupra sosirii acesteia. Cu toate acestea, cantitatea de apă din hidrosferă nu scade din cauza alimentării cu apă din subsol.

Cantitativ, ciclul apei de pe Pământ este caracterizat de echilibrul apei. Bilanțul hidric al Pământului este egalitatea dintre cantitatea de apă care ajunge pe suprafața globului sub formă de precipitații și cantitatea de apă care se evaporă de la suprafața Oceanului Mondial și a pământului în aceeași perioadă de timp. Precipitația medie anuală, precum și evaporarea, este de 1132 mm, care în unități volumetrice 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 – precipitații la suprafața oceanului; 3 – precipitatii la suprafata terenului; 4 – evaporarea de la suprafața terenului; 5 – curgere de suprafață, fără canal în ocean; 6 – curgerea râului în ocean; 7 – flux subteran în ocean sau în 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 vreme rece, echilibrul global al apei se schimbă către o umiditate continentală mai mare datorită conservării apei în ghețari. Bilanțul de apă al Oceanului devine negativ și nivelul acestuia scade. În perioadele de încălzire, dimpotrivă, pe continente se stabilește un bilanț hidric negativ: crește evaporarea, crește transpirația, se topesc ghețarii, scade volumul lacurilor, crește debitul în Ocean, al cărui bilanț hidric devine pozitiv.

Bilanțul anual mediu de apă al Pământului (conform R.K. Kliege 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
cursul râului
Scurgere glaciară
Canalizare subterană
Discrepanță de echilibru
Zona de aterizare
Precipitare
Evaporare
cursul râului
Scurgere glaciară
Canalizare subterană
Discrepanță de echilibru

O creștere a temperaturii aerului de aproape 1°C în secolul al XX-lea a provocat o perturbare a balanței globale a apei: a devenit pozitivă pentru Oceanul Mondial și negativă pentru pământ. Încălzirea a dus la o evaporare crescută de la suprafața oceanului și la creșterea înnorazării atât pe oceane, cât și pe continente. Precipitațiile atmosferice peste Ocean și în zonele de coastă au crescut, dar au scăzut în zonele interioare. Topirea ghețarilor a crescut semnificativ. Astfel de modificări ale bilanţului hidric global 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, balanța apei este legată de echilibrul termic, iar circulația umidității este însoțită de redistribuirea căldurii între sferele și regiunile Pământului, ceea ce este foarte important pentru zona geografică. plic. Alături de schimbul de energie, în procesul de circulație a umidității are loc și un schimb de substanțe (săruri, gaze).

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

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

Apele subterane

Rezervoare

Diferite părți ale hidrosferei de pe suprafața Pământului au perioade diferite de schimb de apă. Tabelul arată că cele mai scurte perioade de schimb de apă sunt pentru umiditatea atmosferică (8 zile), cele mai lungi pentru ghețarii de suprafață și subterani (10 mii de ani).

Perioada de schimb de apă a părților individuale ale hidrosferei de pe suprafața Pământului (conform monografiei „Balanțul 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
Apa pe suprafața litosferei
Oceanul Mondial
Ghetari si strat permanent de zapada

Rezervoare
Apă în râuri
Apă în mlaștini
Apă în partea superioară a litosferei
Apele subterane
Gheață subterană
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 de frontieră ale hidrosferei, litosferei și atmosferei: acumularea de apă în rezervoare, acumularea și reținerea zăpezii, ploaia artificială etc. Dar astfel de măsuri trebuie să fie foarte atente și atent, deoarece în natură totul este interconectat și schimbările într-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 Pământul Pământ; ea participă la toate procesele fizico-geografice, biologice, geochimice și geofizice care au loc pe planetă. A. de Saint-Exupéry a scris despre apă: „Nu poți spune că ești necesar pentru viață: ești viața însăși”: iar Indira Gandhi a spus: „Civilizația este un dialog între om și apă”.

Apa dulce este folosită pentru alimentarea cu apă industrială și menajeră, pentru irigații și alimentarea cu apă. Apa este folosită pentru a genera energie electrică, în transport maritim, importanța limitelor apei în operațiunile militare și multe altele.

Până de curând, credința predominantă era că omenirea nu va avea niciodată suficientă apă. Creșterea rapidă a populației planetei, dezvoltarea producției industriale și a agriculturii determină rate în creștere ale consumului de apă, care ajung deja la circa 5 mii km3/an. 80% din apa folosita este asociata cu agricultura, si in primul rand cu irigarea a 240 de milioane de hectare de teren.

Întrucât rezervele de apă dulce, din cauza ritmului rapid al consumului acesteia, se reduc substanțial cantitativ și calitativ, este necesar să se organizeze utilizarea rațională a apei și protecția acestora. Aceasta este una dintre cele mai importante probleme de mediu de pe Pământ.

Literatură.

Lyubushkina S.G. Geografie generală: manual. un manual pentru studenții care studiază specialitățile. „Geografie” / S.G. Lyubushkina, K.V. Pashkang, A.V. Cernov; Ed. A.V. Chernova. - M.: Educație, 2004. - 288 p.