Из каких частей состоит гидросфера на земле

Гидросфера представляет собой водную оболочку Земли, включающую суммарную массу воды найденной на, под и над поверхностью планеты. Вода гидросферы может находится в трех агрегатных состояниях: в жидком (вода), твердом (лед) и газообразном (водяной пар). Уникальная в Солнечной системе гидросфера Земли играет одну из первостепенных ролей для поддержания жизни на нашей планете.

Общий объем вод гидросферы

Земля имеет площадь около 510 066 000 км²; почти 71 % поверхности планеты покрыто соленой водой с объемом около 1,4 млрд. км³ и средней температурой около 4° C, не намного выше точки замерзания воды. В Мировом океане содержится почти 94% объема всей воды Земли. Остальная часть встречается в виде пресной воды, три четверти из которой, заперты в виде льда в полярных регионах. Большая часть оставшейся пресной воды — это грунтовые воды, содержащиеся в почвах и горных породах; и менее 1% водных ресурсов находится в озерах и реках мира. В процентах атмосферный водяной пар является незначительным, но перенос воды, испарившейся из океанов на поверхность суши, является неотъемлемой частью гидрологического цикла, который обновляет и поддерживает жизнь на планете.

Объекты гидросферы

Объектами гидросферы выступают все жидкие и замерзшие поверхностные воды, грунтовые воды в почве и горных породах, а также атмосферный водяной пар. Всю гидросферу Земли, как показано на схеме выше можно разделить на следующие крупные объекты или части:

• Мировой океан: содержит 1,37 млрд. км³ или 93,96% от объема всей гидросферы;
• Подземные воды: содержат 64 млн. км³ или 4,38% от объема всей гидросферы;
• Ледники: содержат 24 млн. км³ или 1,65% от объема всей гидросферы;
• Озера и водохранилища: содержат 280 тыс. км³ или 0,02% от объема всей гидросферы;
• Почвы: содержат 85 тыс. км³ или 0,01% от объема всей гидросферы;
• Атмосферный пар: содержит 14 тыс. км³ или 0,001% объема всей гидросферы;
• Реки: содержат немного больше 1 тыс. км³ или 0,0001% от объема всей гидросферы;
• СУММАРНЫЙ ОБЪЕМ ГИДРОСФЕРЫ ЗЕМЛИ: около 1,458 млрд. км³.

Круговорот воды в природе

Гидрологический цикл включает в себя перемещение воды из океанов через атмосферу на континенты, а затем обратно в океаны над, по и под поверхностью суши. Цикл включает такие процессы, как осаждение, испарение, транспирацию, инфильтрацию, перколяцию и сток. Эти процессы действуют во всей гидросфере, которая простирается примерно на 15 км в атмосферу и примерно до 5 км вглубь земной коры.

Около трети солнечной энергии, которая достигает поверхности Земли, расходуется на испарение океанической воды. Полученная атмосферная влажность конденсируются в облаках, дожде, снегу и росе. Влажность является решающим фактором в определении погоды. Это движущая сила штормов и она отвечает за разделение электрического заряда, что является причиной молнии и, следовательно, естественных лесных пожаров, которые отрицательно воздействуют на некоторые экосистемы. Осадки увлажняют почву, пополняют подземные водоносные горизонты, разрушают ландшафт, питают живые организмы и наполняет реки, которые переносят растворенные химические вещества, и отложения обратно в океаны.

Значение гидросферы

Вода играет важную роль в круговороте углерода. Под действием воды и растворенного углекислого газа кальций выветривается из континентальных пород и переносится в океаны, где образуется карбонат кальция (включая раковины морских организмов). В конечном итоге карбонаты осаждаются на морском дне и литифицируются образуя известняки.

которые из этих карбонатных пород позже погружаются в недра Земли благодаря глобальному процессу тектоники плит и расплавляются, что приводит к выделению двуокиси углерода (например, из вулканов) в атмосферу. Гидрологический цикл, круговорот углерода и кислорода через геологические и биологические системы Земли являются основой для поддержания жизни планеты, формирования эрозии и выветривания континентов, и они резко контрастируют с отсутствием таких процессов, к примеру, на Венере.

Проблемы гидросферы

Существует множество проблем, которые непосредственно связаны с гидросферой, однако наиболее глобальными являются следующие:

Повышение уровня моря

Повышение уровня моря является новой проблемой, которая может затронуть многих людей и экосистемы во всем мире. Измерения уровня прилива показывают всемирное увеличение уровня моря на 15-20 см, и МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата) предположила, что рост обусловлен расширением океанической воды из-за повышения температуры окружающей среды, таяния горных ледников, и ледяных шапок. Большинство ледников Земли тают из-за глобального изменения климата, и многие научные исследования показали, что скорость этого процесса увеличивается, а также оказывает значительное влияние на глобальный уровень моря.

Уменьшение арктического морского льда

За последние несколько десятилетий арктический морской лед значительно уменьшился в размерах.

давние исследования NASA показывают, что он сокращается со скоростью 9,6 % за десятилетие. Такое истончение и отвод льда оказывает влияние на соленость океана, баланс тепла и места обитания животных. Например, популяции белых медведей снижаются из-за разрыва льда, который отделяет их от суши и многие особи в попытках переплыть, тонут. Эта потеря морского льда также влияет на альбедо или отражательную способность поверхности Земли, в следствии чего, темные океаны поглощают больше тепла.

Изменение количества осадков

Увеличение количества осадков может привести к наводнениям и оползням, а снижение — к засухам и пожарам. События Эль-Ниньо, муссоны и ураганы также влияют на краткосрочное глобальное изменение климата. Например, изменение океанических течений у берегов Перу, связанное с событием Эль-Ниньо, может привести к изменениям погодных условиях на всей территории Северной Америки. Изменения характера муссонов из-за повышения температуры способны вызвать засухи в районах по всему миру, которые зависят от сезонных ветров. Ураганы, усиливающиеся с повышением температуры морской поверхности, в будущем станут более губительными для людей.

Таяние вечной мерзлоты

При повышении глобальной температуры вечная мерзлота тундры тает. Это больше всего влияет на людей живущих в этой природной зоне, поскольку почва на которой расположены дома становится нестабильной. Мало того, что есть немедленный эффект, ученые опасаются, что таяние вечной мерзлоты высвободит огромное количество двуокиси углерода (CO2) и метана (CH4) в атмосферу, что в значительной степени повлияет на окружающую среду в долгосрочной перспективе. Высвобожденные парниковые газы будут способствовать дальнейшему глобальному потеплению за счет выделения тепла в атмосферу.

Антропогенное влияние человека на гидросферу

Люди оказали значительное влияние на гидросферу нашей планеты, и это будет продолжаться поскольку население Земли и потребности человечества увеличиваются. Глобальное изменение климата, загрязнение водных ресурсов, затопление рек, дренаж водно-болотных угодий, сокращение потока и орошение оказали давление на существующие пресноводные системы гидросферы. Устойчивое состояние нарушается выбросом токсичных химических веществ, радиоактивных веществ и других промышленных отходов, а также утечкой минеральных удобрений, гербицидов и пестицидов в водные источники Земли.

Кислотный дождь, вызванный выбросом диоксида серы и оксидов азота от сжигания ископаемого топлива, стал всемирной проблемой. Считается, что подкисление пресноводных озер и повышенная концентрация алюминия в их водах, ответственны за значительные изменения в экосистемах озер. В частности, во многих озерах сегодня нет значительных популяций рыб.

Эвтрофикация, вызванная вмешательством человека, становится проблемой для пресноводных экосистем. По мере того, как избыточные питательные и органические вещества из сточных вод от сельского хозяйства и промышленности выпускаются в водные системы, они становятся искусственно обогащенными. Это влияет на прибрежные морские экосистемы, а также на введение органического вещества в океаны, что в разы больше, чем в дочеловеческие времена. Это вызвало биотические изменения в некоторых областях, таких как Северное море, где лучше развиваются цианобактерии и хуже — диатомовые водоросли.

При увеличении численности населения потребность в питьевой воде также возрастет, и во многих районах мира из-за изменения температуры, пресная вода чрезвычайно труднодоступна. Поскольку люди безответственно изменяют направление рек и исчерпывают естественные запасы воды, это создает еще больше проблем.

Люди оказали большое влияние на гидросферу и будут продолжать это делать в дальнейшем. Важно понимать воздействие, которое мы оказываем на окружающую среду, и работать над тем, чтобы уменьшить негативные последствия.

Источник: NatWorld.info

ГИДРОСФЕ́РА (от гид­ро… и сфе­ра), не­пре­рыв­ная вод­ная обо­лоч­ка Зем­ли, со­дер­жа­щая во­ду во всех её аг­ре­гат­ных со­стоя­ни­ях (жид­ком, твёр­дом и га­зо­об­раз­ном), с по­сто­ян­ным во­до­об­ме­ном ме­ж­ду все­ми гео­сфе­ра­ми и кос­мич. про­стран­ст­вом и с пре­вра­ще­ни­ем её из од­но­го состоя­ния в дру­гое в хо­де кру­го­во­ро­та во­ды в при­ро­де.

Г. – од­на из древ­ней­ших обо­ло­чек Зем­ли, су­ще­ст­во­вав­шая прак­ти­че­ски во все гео­ло­гич. эпо­хи (опи­са­ны гор­ные по­ро­ды с воз­рас­том ок. 4 млрд. лет, об­ра­зо­вав­шие­ся в вод­ной сре­де). Осн. мас­са Г. сфор­ми­ро­ва­лась в ре­зуль­та­те вы­плав­ле­ния и де­га­за­ции ве­ще­ст­ва ман­тии Зем­ли, по-ви­ди­мо­му, в те­че­ние пер­вых со­тен – ты­сяч млн. лет ис­то­рии Зем­ли, ко­гда де­га­за­ция мог­ла про­ис­хо­дить бо­лее ин­тен­сив­но. Воз­ник­но­ве­ние Г. оп­ре­де­ля­лось глу­бин­ны­ми гео­фи­зич. про­цес­са­ми, ре­зуль­та­том ко­то­рых яви­лось так­же об­ра­зо­ва­ние со­пря­жён­ных с ней обо­ло­чек – ли­то­сфе­ры и ат­мо­сфе­ры. Про­цесс об­ра­зо­ва­ния зем­ной ко­ры при­во­дил к свя­зы­ва­нию зна­чит. масс во­ды в гор­ных по­ро­дах (св. 20%). На­ря­ду с по­сту­п­ле­ни­ем юве­ниль­ных вод на зем­ную по­верх­ность часть во­ды в про­цес­се дис­си­па­ции во­до­ро­да в верх­них сло­ях ат­мо­сфе­ры ухо­ди­ла в кос­мич. про­стран­ст­во. Воз­ник­но­ве­ние био­сфе­ры при­ве­ло к транс­фор­ма­ции га­зо­во­го со­ста­ва ат­мо­сфе­ры, об­ра­зо­ва­нию эк­ра­на из ион­но­го слоя, пре­пят­ст­вую­ще­го диф­фу­зии вла­ги и за­мед­ляю­ще­го её вы­нос в кос­мос с од­но­вре­мен­ным уси­ле­ни­ем на­ко­п­ле­ния вод на по­верх­но­сти Зем­ли.

Г. Зем­ли прак­ти­че­ски про­ни­зы­ва­ет все гео­сфе­ры пла­не­ты.

м­ная ко­ра до её ниж­ней гра­ни­цы со­дер­жит под­зем­ные во­ды. Верх­няя гра­ни­ца Г. прак­ти­че­ски сов­па­да­ет с верх­ней гра­ни­цей ат­мо­сфе­ры. Осн. мас­са во­дя­но­го па­ра со­сре­до­то­че­на в тро­по­сфе­ре, но че­рез тро­по­пау­зу про­ис­хо­дит по­сто­ян­ный об­мен вла­ги со стра­то­сфе­рой, где, не­смот­ря на не­зна­чи­тель­ное ко­ли­че­ст­во во­дя­ных па­ров, воз­мож­на их кон­ден­са­ция, в ре­зуль­та­те ко­то­рой фор­ми­ру­ют­ся пер­ла­мут­ро­вые об­ла­ка.

Г. Зем­ли под­раз­де­ля­ет­ся на три осн. час­ти (табл. 1). Ат­мо­сфер­ная вла­га име­ет наи­мень­ший объ­ём и про­сти­ра­ет­ся от по­верх­но­сти Зем­ли до выс. 300 км (пре­им. в ви­де па­ра, ка­пель жид­кой вла­ги и кри­стал­лов льда). Во­ды Ми­ро­во­го ок. и по­верх­но­ст­ные во­ды су­ши за­нима­ют про­стран­ст­во от Ма­ри­ан­ско­го жёло­ба (глу­би­на 11022 м) до вы­со­ко­гор­ных сне­гов Джо­мо­лун­гмы (выс. 8848 м). Во­да здесь на­хо­дит­ся гл. обр. в жид­ком (океа­ны, мо­ря, ре­ки, озё­ра, во­до­хра­ни­ли­ща и др.), а так­же в твёр­дом (лед­ни­ки, ле­до­вый и снеж­ный по­кро­вы и др.) и био­ло­гич. (рас­ти­тель­ный и жи­вот­ный мир) со­стоя­ни­ях. Под­зем­ные во­ды мо­гут на­хо­дить­ся в па­ро­об­раз­ном, жид­ком, твёр­дом и хи­ми­че­ски свя­зан­ном со­стоя­ни­ях. Это поч­вен­ная вла­га, гра­ви­та­ци­он­ные во­ды верх­них сло­ёв зем­ной ко­ры, глу­бин­ные на­пор­ные во­ды, во­ды в свя­зан­ном со­стоя­нии в разл. гор­ных по­ро­дах и от­ло­же­ни­ях, а так­же во­ды, вхо­дя­щие в со­став ми­не­ра­лов, юве­ниль­ные во­ды (табл. 2).

зем­ной ко­ре мощ­но­стью 20–25 км объ­ём вод мо­жет дос­ти­гать 1,3·10⁹ км³, до глу­би­ны 5 км – 60·10⁶ км³, до 200 м – 23,4·10⁶ км³, в поч­вен­ном го­ри­зон­те до 2 м – ок. 16,5·10⁶ км³ вод. Часть под­зем­ных вод (200–500·10³ км³) со­дер­жит­ся в под­земных льдах зо­ны мно­го­лет­не­мёрз­лых по­род. Под­зем­ные во­ды, наи­бо­лее ак­тив­но уча­ст­вую­щие в совр. гло­баль­ном во­до­об­ме­не, со­став­ля­ют все­го ок. 0,7% об­щих за­па­сов во­ды на Зем­ле.

По хи­мич. со­ста­ву во­ды Г. пред­став­ля­ют со­бой слож­ный рас­твор разл. ве­ществ, от­ли­ча­ют­ся по хи­мич. эле­мен­там, кон­цен­тра­ции рас­тво­рён­ных ве­ществ, по ко­ли­че­ст­вен­но­му со­от­но­ше­нию ме­ж­ду ком­по­нен­та­ми со­ста­ва, фор­ме их со­еди­не­ний. В со­став во­ды вхо­дят га­зы, со­ли, ор­га­нич. ве­ще­ст­ва. Хи­мич. со­ста­вом Г. оп­ре­де­ля­ют­ся разл. про­цес­сы, про­те­каю­щие в вод­ной сре­де (табл. 3).

 

Г. иг­ра­ла и иг­ра­ет ос­но­во­по­ла­гаю­щую роль в гео­ло­гич. ис­то­рии Зем­ли, в ней за­ро­ди­лась жизнь на пла­не­те, эво­лю­ция ор­га­низ­мов про­дол­жа­лась в мор. сре­де в те­че­ние все­го до­кем­брия, и лишь в на­ча­ле па­лео­зоя на­ча­лось за­се­ле­ние су­ши разл. ор­га­низ­ма­ми. По­верх­но­ст­ные во­ды су­ши, за­ни­мая срав­ни­тель­но ма­лую до­лю в об­щей мас­се Г., иг­ра­ют важ­ней­шую роль в жиз­ни на­шей пла­не­ты, яв­ля­ясь ос­нов­ным ис­точ­ни­ком во­до­снаб­же­ния, оро­ше­ния и об­вод­не­ния. Взаи­мо­дей­ст­вие разл. ви­дов вод и вза­им­ные пе­рехо­ды из од­них в дру­гие со­став­ля­ют слож­ный кру­го­во­рот во­ды на зем­ном ша­ре. Во­ды Г. ока­зы­ва­ют ме­ха­нич. и хи­мич. воз­дей­ст­вие на гор­ные по­ро­ды – за­мер­зая и рас­ши­ря­ясь в тре­щи­нах гор­ных по­род или рас­тво­ряя их, во­да про­из­во­дит раз­ру­ши­тель­ную ра­бо­ту. Во­ды рек раз­ра­ба­ты­ва­ют ши­ро­кие до­ли­ны, пе­ре­но­ся об­ло­моч­ный ма­те­ри­ал в бо­лее низ­кие рай­оны, а в ко­неч­ном ито­ге в Ми­ро­вой ок. Оса­ж­да­ясь на дно озёр, мо­рей, океа­нов, твёр­дый ма­те­ри­ал об­ра­зу­ет оса­доч­ные по­роды. Ог­ром­ное ко­ли­че­ст­во при­род­но­го ма­те­риа­ла пе­ре­но­сит­ся ре­ка­ми в рас­тво­рён­ном со­стоя­нии. В ре­зуль­та­те вы­па­де­ния из вод гид­росфе­ры разл. со­лей об­ра­зу­ют­ся по­ро­ды и ми­не­ра­лы хи­мич. про­ис­хо­ж­де­ния (гипс, до­ло­ми­ты и т. д.). Жи­ву­щие в во­де ор­га­низ­мы об­ла­да­ют спо­соб­но­стью по­гло­щать из неё разл. со­еди­не­ния (кар­бо­нат каль­ция, крем­не­зём и т. д.); ска­п­ли­ва­ясь на дне во­до­ёмов, их ске­ле­ты об­ра­зу­ют мощ­ные слои из­вест­ня­ков и разл. крем­ни­стых оса­доч­ных по­род. Т. о., по­дав­ляю­щая часть оса­доч­ных гор­ных по­род и та­кие по­лез­ные ис­ко­пае­мые, как нефть, уголь, бок­си­ты, мар­ган­це­вые и же­лез­ные оса­доч­ные ру­ды, об­ра­зо­ва­лись в про­шлые гео­ло­гич. эпо­хи под воз­дей­ст­ви­ем Г. и про­ис­хо­дя­щих в ней про­цес­сов.

Со­вре­мен­ный вод­ный ба­ланс на Зем­ле оп­ре­де­ля­ет­ся сло­жив­ши­ми­ся кли­ма­тич. ус­ло­вия­ми и под­дер­жи­ва­ет­ся гло­баль­ным во­до­об­ме­ном, в ко­то­ром уча­ст­ву­ет св. 1 млн. км³ во­ды.

В ис­то­рии Зем­ли не­од­но­крат­но про­ис­хо­ди­ли ги­гант­ские из­ме­не­ния гло­баль­но­го вод­но­го ба­лан­са, свя­зан­ные с из­ме­не­ния­ми ра­ди­ац. ба­лан­са на по­верх­но­сти пла­не­ты. При по­хо­ло­да­нии и рос­те лед­ни­ков во­да на­ка­п­ли­ва­ет­ся на су­ше, со­кра­ща­ет­ся объ­ём Ми­ро­во­го ок., а при по­те­п­ле­нии про­ис­хо­дит об­рат­ный про­цесс. В пе­рио­ды раз­ви­тия мощ­ных по­хо­ло­да­ний уро­вень Ми­ро­во­го ок. мог по­ни­жать­ся на 110–130 м, про­ис­хо­ди­ла кон­сер­ва­ция зна­чит. мас­сы во­ды в лед­ни­ках, 40–50 млн. км³ во­ды пе­ре­ме­ща­лось из океа­на на тер­ри­то­рию су­ши. Из­ме­не­ния в вод­ном ба­лан­се при­во­ди­ли к зна­чит. гео­фи­зич. по­след­ст­ви­ям, та­ким как из­ме­не­ние ско­ро­сти вра­ще­ния Зем­ли, сме­ще­ние по­лю­сов и др. Совр. кли­ма­тич. ус­ло­вия, ус­та­но­вив­шие­ся при­бли­зи­тель­но 10 тыс. лет на­зад, яв­ля­ют­ся дос­та­точ­но ус­той­чи­вы­ми, ко­ле­ба­ния гло­баль­ной темп-ры про­ис­хо­дят в пре­де­лах 1–2 °C, обес­пе­чи­вая ста­би­ли­за­цию вод­но­го ба­лан­са Зем­ли. Об этом сви­де­тель­ст­ву­ет ход уров­ня Ми­ро­во­го ок. в го­ло­це­не и в ис­то­рич. вре­мя.

Во­ды Г. иг­ра­ют важ­ней­шую роль в жиз­ни че­ло­ве­ка. Они ис­поль­зу­ют­ся в це­лях гид­ро­энер­ге­ти­ки, для во­до­снаб­же­ния, су­до­ход­ст­ва, ры­бо­лов­ст­ва, рек­реа­ции, до­бы­чи цен­но­го хи­мич. сы­рья (рас­со­лы) и т. д. Ми­не­раль­ные во­ды об­ла­да­ют це­леб­ны­ми свой­ст­ва­ми.

Источник: bigenc.ru

«Гидросфера»

Гидросфера — водная оболочка Земли, состоит из воды, не вступившей в химическую реакцию и находящейся в твердом, жидком, либо газообразном состоянии. Она состоит из Мирового океана и вод суши. Общий объем гидросферы около 1400 млн. км³, основная масса воды — 96,5 % — воды Мирового океана, соленые, непригодные для питья. На долю материковых вод приходится лишь 3,5 %, из которых более 1,7 % содержится в виде льда и только 1,71 % в жидком состоянии (реки, озера, подземные воды). Остальной объем водной оболочки Земли, или гидросферы, находится в связанном состоянии в земной коре, в живых организмах и в атмосфере (примерно 0,29 %).

Все воды Земли взаимосвязаны и находятся в непрерывном движении: вода испаряется с земной поверхности, охлаждается в атмосфере, конденсируется и выпадает в виде атмосферных осадков. Различают большой (океан — атмосфера — суша — океан) и малый (океан — атмосфера — океан) круговороты воды.

В процессе круговорота воды происходит ее обновление во всех частях гидросферы. Так, подземные воды обновляются за сотни тысяч и миллионы лет; полярные ледники за 8—15 тыс. лет; воды Мирового океана — за 2,5—3 тыс. лет; замкнутые, бессточные озера — за 200—300 лет, проточные — за несколько лет; реки — за 12—14 суток; водяной пар атмосферы за 8 суток; вода в организме — за несколько часов. Мировой круговорот воды связывает все внешние оболочки Земли и организмы.

Таблица «Гидросфера. Распределение суши и воды на земном шаре»

---

Конспект урока «Гидросфера». Следующая тема: «Мировой океан»

Источник: uchitel.pro