Гидросфера включает в себя всю воду Земли в твердом, жидком и газообразном состоянии.
Поверхность Земли на 71% покрыта водой. К гидросфере относятся воды морей (морские экосистемы) и внутренних водоемов (пресноводной экосистемы) с их переходными и окраинными областями, а также менее заселенные грунтовые воды, подземные внутренние водоемы, лед и вода атмосферы.
Таблица. Запасы воды на Земле.
Часть гидросферы | Количество, тыс. км3 | Всего воды, % | В том числе пресной воды, % |
Мировой океан | 1 338 000 | 96,5 |
|
Подземные воды | 23 400 | 1,7 |
|
в том числе: |
|
|
|
пресная вода | 10 530 | 0,76 | 30,1 |
почвенная влага | 16,5 | 0,001 | 0,05 |
Лед, снег | 24 364,1 | 1,766 | 69,56 |
Озера: |
|
|
|
пресная вода | 91 | 0,007 | 0,26 |
соленая вода | 85,4 | 0,006 | — |
Болота | 11,5 | 0,0008 | 0,03 |
Реки | 2,1 | 0,0002 | 0,006 |
Живые организмы | 1,1 | 0,0001 | 0,0003 |
Атмосфера | 12,9 | 0,001 | 0,04 |
Неравномерность распределения лучистой энергии по поверхности Земли, меньшая теплоотдача воды по сравнению с сушей, собственное вращение Земли вокруг своей оси образуют движущую силу глобального круговорота воды (рис. А). Он происходит благодаря испарению, отбирающему тепло, конденсации водяного пара с выделением тепла и осадкам. На суше циркуляция воды дополняется стоком наземных и подземных вод накоплением (почвенная влага, лед, снег) и потреблением (организмы, минералы).
Только 0,77% общего объема воды принимает участие в круговороте пресной воды, ее большая часть остается на суше или в толще океанов. Почти 70% запасов пресной воды находится в ледниках, снегах и льдах. Их таяние могло бы привести к повышению уровня моря на 66 м.
Благодаря круговороту воды регулируется энергетический баланс Земли.
Тепловая энергия переносится молекулами воды из зон интенсивного облучения в более высокие географические широты. Водой транспортируются вещества в виде растворов либо мелких твердых частиц (с морскими течениями и проточными водами переносятся также живые организмы).
Глобальный круговорот воды (в 103 км3 / год).
Глобальный круговорот воды над континентами распадается на малые и большие круговороты.
Существуют три основных круговорота воды:
- море — атмосфера — море;
- море — атмосфера — суша — море;
- суша — атмосфера — суша.
Когда водяной пар, конденсирующийся в капельки воды или кристаллы льда, достигает определенной массы, его частичка из состояния парения в виде тумана или облака переходит в состояние падения на землю в виде осадков. Осадки могут накапливаться на поверхности (снег, лед бессточные озера), стекать по склонам или просачиваться. Принимающие стекающую воду ручейки, ручьи и реки называют водотоками.
По водонепроницаемому слою вода может стекать к водоприемнику и под землей (подземный сток). Проходя через проницаемые горные породы, вода накапливается там в виде грунтовых вод, частично стекающих в реки и озера.
Решающее влияние на водный баланс, т. е. накапливание и расходование воды на ограниченной территории, оказывает растительный покров (рис. В).
Экстремально сухие и влажные регионы Земли.
Часть воды из осадков кратковременно удерживается поверхностью растений — перехват (интерцепция) — и может испаряться как с нее, так и с поверхности земли. Вода, достигшая корневой системы растений, впитывается ею и может испаряться из листьев (транспирация).
Эвапотранспирация — это полная отдача водяного пара с определенной поверхности с единообразным растительным покровом, т. е. испарение как от земли, так и от растений, включая транспирацию. Только 11% осадков образуются путем испарения с поверхности Земли, а остальные попадают на континенты за счет избытка водяного пара над океанами. Распределение осадков на поверхности Земли важно для формирования растительности.
Оно зависит от температурных условий, географического положения и высоты над уровнем моря, а в тропиках — от размещения пустынь и преобладающих ветров (роза ветров).
Количество осадков и величина испарений — важные характеристики, по которым определяется тип климата.
Если осадки превышают испарение, климат гумидный (влажный), если испарение больше количества осадков — климат аридный (сухой; рис. Б).
Живые организмы, прежде всего растения, благодаря специфической структуре тканей приспосабливаются к условиям с различным количеством влаги (накапливающая влагу ткань — при аридности, выделяющая влагу ткань — при гумидности и т. п.). Доступность воды из осадков для живых организмов определяется и свойствами почв (водопроницаемость, способность к накоплению).
Водный баланс ФРГ (1980 г., в ми / м2 за год).
[1] Согласно принятому в нашей стране пониманию гидросферы, вода в твердом и газообразном состоянии сюда не входит.
