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.
