Круговорот воды на Земле

Содержание

 

Возникновение науки о воде

Круговорот воды на Земле

Океанический круговорот воды

Континентальный круговорот воды

Потребность человека в воде

Транспирация

Библиографический список

 

Возникновение науки о воде

 

Наука о воде — древнейшая из наук. Она возникла вместе с искусственным орошением. Американский гидролог Р. Нейс считает, что гидрология существует 5 тыс. лет.

Первые представления о круговороте воды появились в Китае, затем в Индии, где стали использовать дождемеры — приборы для определения количества осадков, т. е. там, где установили связь между осадками и стоком воды в реках. В Древней Греции, Древнем Египте, на Ближнем Востоке эта связь не осознавалась, поскольку дожди, питавшие, например, Нил, выпадали где-то в его верховьях, а использовалась вода в засушливых низовьях — в Древнем Египте. На Ближнем Востоке дожди и талые воды Тигра и Евфрата также формировались далеко в горах. В Греции распространен карст, и поэтому Аристотель (384 — 322 гг. до н. э.) считал, что реки образуются в подземных пустотах. В Европе о круговороте воды узнали только 500 лет назад, и первые соображения по этому поводу высказал Леонардо да Винчи (1452 — 1519).

Леонардо да Винчи интересовали, скорее, вопросы гидравлики, чем гидрологии, но в некоторых своих сочинениях он высказал мысли, которые созвучны современным научным представлениям о круговороте волы. Он указывал на значение водопроницаемых геологических пород, образующих водоносные слои в Альпах, объяснял, как происходит восполнение подземных вол и как низинные источники питаются водой. Другие ученые значительно расширили его идеи, но это произошло гораздо позже. Более полные представления о круговороте изложил в книге, изданной в 1580 г. во Франции, Б. Палисса (1510 — 1589). Он впервые указал на дождевые осадки как основной источник питания рек.

Основоположником учения о круговороте воды считают француза П. Перро (1611 — 1680), который более известен как строитель водопровода для Лувра — королевского дворца в Париже. Гораздо позже Э. Дарвин (1731 — 1802), дед Ч. Дарвина, объяснил механизм круговорота воды и доказал, что атмосферные осадки обеспечивают ток воды в реках и часть влаги поступает на сушу с моря. Английский астроном Э. Галлей (1655 — 1742) первым рассчитал величину испарения с поверхности океана.

Большой вклад в изучение круговорота воды внес российский ученый А. И. Воейков (1842 — 1916), слова которого «реки можно рассматривать как продукт климата» стали признанным положением.

Вода циркуляция планета человек

Круговорот воды на Земле.

 

Круговорот воды на Земле, или глобальный гидрологический цикл, — это непрерывный процесс циркуляции воды на планете, обмен водой между всеми составляющими гидросферы. В нем участвуют поверхность земного шара, недра, толща воды и атмосферы.

Главный энергетический двигатель круговорота воды — Солнце. Солнечные лучи нагревают воду, и она интенсивно испаряется. Молекулы воды оказываются в атмосфере, причем половина их сосредоточена в нижнем полуторакилометровом слое воздуха. С высотой температура воздуха постепенно падает, поэтому пары воды на определенной высоте насыщаются и конденсируются в капельки воды или кристаллы снега, формируя облака. Облака проливаются дождем или выпадают в виде снега. Этот процесс идет непрерывно. Испарившаяся вода находится в атмосфере всего 8 — 9 дней, затем снова возвращается в океан, озеро, болото, реку или недра Земли.

Круговорот воды на Земле возник при образовании гидросферы. Океан стал основным поглотителем солнечного тепла и поставщиком водяного пара. Часть пара воздушными течениями переносится на сушу и после конденсации выпадает в виде дождей и снегопадов. Потоки дождевой и талой воды стекают к руслам рек, а затем по рекам к океану. На этом цикл водообмена между сушей и океаном заканчивается, но сам процесс бесконечен.

Глобальный круговорот воды не замкнут, так как через рифтовые трещины идет дополнительный приток воды из недр планеты, увеличивающей объем гидросферы ежегодно на 0,25 км. А часть паров воды, попадая в верхние слои атмосферы под действием солнечного излучения, разлагается на водород и кислород и уходит в космос. За счет круговорота идет непрерывный водообмен в реках, озерах, морях, т. е. непрерывное обновление воды. Так. в Мировом океане вода полностью сменяется за счет испарения за 2400 лет, а речной сток требует 31 тыс. лет В полярных ледниках, которые питаются атмосферной влагой, а сами, подобно рекам, стекают в океан, выбрасывая в него айсберги, смена льда происходит примерно за 10 тыс. лет. В подземных же водах это происходит в среднем за 5 тыс. лет, а в реках — всего за 12 дней. Таким образом, круговорот обеспечивает доставку воды буквально во все уголки земного шара. В результате вода пронизывает все, поддерживая на Земле жизнь.

Каждый живой организм можно рассматривать как часть гидросферы, участвующей в круговороте воды. Благодаря воде в организмах происходят реакции, необходимые для поддержания жизни, и формируется само тело организма. Поэтому любой организм должен пропускать через себя воду, осуществлять свой собственный круговорот воды. Как писал русский исследователь В. Г. Богоров (1904 — 1971), «никакой воды, которая бы не соприкасалась с живыми существами, в океане нет». Можно добавить — и на суше тоже нет. Практически вся масса воды на суше проходит через растительность и почвенные организмы, а это означает, что биота суши весь объем гидросферы планеты пропускает через себя примерно за 20 тыс. лет. В океане, где вода — это среда обитания, источник пищи и кислорода, морские организмы пропускают через себя весь объем Мирового океана всего за полгода.

Вода — идеальный растворитель, поэтому любая природная вода содержит растворенные газы и вещества, в том числе необходимые для жизни.

Потоки воды в реках, волны и течения в озерах и морях разрушают горные породы и переносят частицы и обломки на большие расстояния. Основная часть их в конце концов оказывается на дне морей и озер. Таким образом, вода формирует круговорот вещества в природе. Растения за счет воды, углекислого газа и солнечной энергии создают органическое вещество для поддержания жизни остальных организмов на планете, которые питаются этим органическим веществом. Для того чтобы создать массу органического вещества, требуется ежегодно около 1 тыс. км3 воды. Следовательно, можно утверждать, что гидросфера — это продукт живых организмов, среда, которую они создали сами для себя.

Вода нужна всем. Животные тоже участвуют в круговороте воды.

Глобальный круговорот воды разделяется на океанический и континентальный.