Важнейшим и необходимым для обеспечения жизнедеятельности всего живого на Земле является вода (прерывистая водная оболочка), совокупность которой в пределах планеты названа гидросферой. В виде Мирового океана она занимает 70,8 % всей земной поверхности (площадь водного зеркала Земли — 360,8-106 км2). Средняя толщина (мощность, глубина) гидросферы равна 3790 м, а масса (по различным данным) оценивается в (1,5-2,5)-1018 т (1,5-2,5 млрд км3), что составляет 1/800 общего объема Земли. Хотя значительная часть воды сосредоточена в морях и океанах (табл. 1.3), 90 % ее находится в горных породах и недрах Земли. Гидросфера объединяет все химически не связанные воды (материковые— глубинные, почвенные или поверхностные, океанические и атмосферные), которые под влиянием солнечной энергии и сил гравитации пере- Таблица 1.3 Запасы воды в четырех геосферах Земли Геосфера и формы содержания воды Количество, км3 Гидросфера Соленые воды Океан 1 338 000 000 Озера 85 400 Пресные воды Ледники и постоянно залегающий снежный покров 2 4064 100 Озера 91 000 Водохранилища 3 000 Реки 2 120 Болота 11470 Земная кора Общее количество воды: 905 000 000 (млрд т) Химически связанной 415 000 000 (млрд т) Гигроскопической поровой и пластовой 480 000 000 (млрд т) Запасы воды в двухкилометровой зоне (■гравитационной и капиллярной) 23 400 000 Преимущественно пресные воды в зоне 0 - 600 м от земной поверхности 10 536 000 Почвенная влага 16 500 Подземные льды криолитозоны 31500 Атмосферная вода 12 900 Биологическая вода 1 120
ходят из одного фазового состояния в другое. Воды, преимущественно находящиеся на поверхности планеты, рассматривают как особую оболочку. Но в связи с тем, что воды Земли находятся в непрерывном движении, они пронизывают другие ее оболочки — атмосферу, литосферу и биосферу. Основная часть вековых запасов пресных вод суши (29-106 км3) сконцентрирована в ледниковых покровах Антарктиды и Гренландии (табл. 1.4). Вода — своеобразный минерал, обеспечивающий существование живых организмов на Земле, так как входит в состав живых клеток и тканей. Сложнейшие реакции в живых организмах могут протекать только при наличии воды. Как среда обитания вода имеет ряд специфических свойств. Это большая плотность, значительные перепады давления с глубиной, относительно низкое содержание свободного кислорода и сильное поглощение солнечных лучей. Так, теплоемкость воды в 3 300 раз больше теплоемкости воздуха. Поэтому, поглощая огромное количество тепловой энергии и медленно ее отдавая, вода служит регулятором глобальных климатических процессов. Водоемы и отдельные их участки различаются солевым режимом, скоростью горизонтальных и вертикальных течений, а также содержанием взвешенных частиц или растворенных элементов. Поэтому систематика основных типов вод исходит из их деления по расположению относительно земной поверхности, температуре, окислительно-восстановительным параметрам, затем — по величине рН и минерализации, а также по ионному составу. Согласно такому делению все природные воды подразделяют по расположению в литосфере на поверхностные, грунтовые и подземные. Из общего объема воды на нашей планете около 90,82 млн км3 составляют воды суши. К ним относятся речные, озерные, болотные, ледниковые и подземные воды. Среди поверхностных вод гидросферы весьма значи- Таблица 1.4 Распределение запасов пресной воды у поверхности Земли* Местоположение Запасы воды
% п-106 км3 Полярные льды и горные ледники 75 29 Грунтовые воды яа глубинах: 750 м И 4,2 750 - 4000 м 11,6 5,3 Озера 0,3 0,12 Реки 0,03 0,12 Почвы 0.06 0,24 Атмосфера 0,035 0,13 Всего 100 39 * Без учета в горных породах.
тельны болота, общая площадь которых на Земле составляет 2 682 тыс. км (2,1 % территории суши). Подземные воды включают в себя также лед в многолетней мерзлоте. Мировой океан (относящийся к поверхностной гидросфере) включает в себя Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый океаны, обладает суммарной поверхностью 361 059 тыс. км2. Уровень Мирового океана повышается в среднем за последние 100 лет на 1,2 мм в год за счет стекания с суши 430-570 км3 воды, без 100 %-ного ее возврата на поверхность с осадками. Наиболее вероятная причина этого явления — таяние материковых льдов, а также техногенный подъем подземных вод через скважины и их стекание в Мировой океан. Сейчас повышение уровня Мирового океана происходит со скоростью 1,5 мм в год, с ежегодным увеличением объема вод на 543 км3 за счет усыхания озер суши (7 %), сокращения запасов подземных вод (18 и уменьшения мощности покровного оледенения (75 %). По экспертным оценкам, средний уровень моря к 2100 г. повысится от 20 до 90 см. Вследствие чего, кроме негативных локальных эффектов — засухи в умеренных широтах, наводнений, сдвига поясов уверенного земледелия, — можно ожидать наиболее резких катастрофических последствий для стран с территориями на уровне моря. Это, например, Нидерланды, Австралия, Япония, некоторые регионы США и др. Океан является глобальной биокосной системой, включающей 80 % поверхностной воды (поровые воды и лов и горных пород составляют 18,8 %, ледникового покрова материков— 1,7, рек и озер— 0,002, атмосферы — 0,008 %). Основной источник океанической воды — атмосферные осадки, в 100 раз меньше дает речной сток и совсем ничтожное количество — естественный подземный сток. Главный расход воды в океанах происходит через поверхностное испарение, что оценивается как несколько большая величина, чем выпадение воды с осадками. Растворенное минеральное или органическое вещество поступает главным образом с речным стоком. В растворенном состоянии в океанической воде содержатся газы, ионы, минеральные и органические компоненты. В ней также взвешены и живые организмы. Наличие в срединно-океаничес-ких хребтах гидротерм создает над ними конвективную систему и поставляет в океан более 2/3 Mn, Li, Rb, 1/3-2/3 Fe, Ca, Ba, V, Со. Воды в океанах и морях минерализованы: их средняя соленость составляет 35 г солей на литр воды, т.е. соленость воды океанов в среднем составляет 35%. Общая масса солей в морской воде составляет 48-Ю15 т, или около 3,5% всей массы океанической воды. Этого количества солей хватило бы для образования по всей поверхности нашей планеты соляного слоя толщиной до 45 м. Соленость океанической воды определяется присутствием ограниченного числа ионов (табл. 1.5), так как представляет собой природ- Таблица 1.5 Основные ионы океанической воды* Компонент | Количество, г | Эквивалент Компонент | Количество, г | Эквивалент Катионы Анионы Na* 10,7638 0,46806 С Г 19,3534 0,54582 Mg2i 1,2970 0,10666 S042~ 2,7007 0,05623 Са2- 0,4080 0,02035 НСОз" 0,1427 0,00234 К* 0,3875 0,00991 СО,2' 0,07021 0,00234 Sr2* 0.0136" 0,00031 Br" 0,00659 0,00083
F" 0,0013 0,00007
НзВОз 0,1265 _ Сумма - 0,60529 Сумма _ 0,60529 * На 1 кг воды при S=35 v.; Cl=19,375 &. "В настоящее время содержание Sr в океанической воде принимается равным 810"4%. ный раствор, в котором в различных концентрациях присутствуют все химические элементы. Изменение содержания солей в поверхностных океанических водах имеет зональный характер: соленость достигает двух максимумов у тропиков и снижается у экватора, а также в сторону Северного и Южного полюсов. В вертикальном разрезе соленость океанических вод понижается с глубиной.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Гидросфера» з дисципліни «Основи природокористування: екологічні, економічні та правові аспекти»
и уменьшения мощности покровного оледенения (75 %). 