1Общие особенности и геохимический состав гидросферы.2происхождение и свойства гидросферы 3круговорот воды и тепла на земном шаре ,как взаимодействие геосфер.
Если посмотреть на глобус, то наша Земля представляет своеобразную каплю воды, из которого выступают небольшие участки «тверди земной». Это потому, что 2/3 поверхности Земли занимают океаны. Но и в твердой оболочке Земли – литосфере - имеются целые подземные «моря», пропитывающие горные породы. Это подземные воды. «Всюдность» (по выражению В. И. Вернадского) является одним из самых удивительных свойств воды. Вода присутствует во всей биосфере. В
«История природных вод», Вернадский В.И. пишет: «Вода охватывает, проникает насквозь – как пар, как пленчатая губка всю земную кору. Где бы мы ни стали бурить, мы встретим воду в капиллярно-жидких массах». Таким образом, нет на Земле уголка, где бы вода не находилась в той или иной форме; до глубины 30 км – в жидкой, а далее в плазменной форме (ионизированного газа, в котором концентрация положительных и отрицательных зарядов равны).
И так, первое свойство гидросферы – единство и «всюдность» природных вод. Все воды связаны между собой и представляют единое целое. Та- кое единство природных вод определяется следующим:
а) легким переходом воды из одного фазового состояния в другое. В пре- делах земных температур известно три состояния: жидкое, твердое, парообразное. Плазменное состояние воды существует при высоких температурах и давлениях в глубоких частях недр;
б) единым генезисом воды на Земле (мантийным – результат дегазации магмы);
в) постоянным присутствием в воде газовых компонентов. Природная вода – это есть водный раствор (газ, взвешенные твердые частицы, минеральные вещества).
Второе фундаментальное свойство гидросферы определяется особым строением молекулы воды. Она состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Но распределение электронов и протонов в молекуле таково, что она представляет собой электрический диполь с четырьмя водородными связями. Водородные связи определяют бесконечное множество структур молекулярных агрегатов и необычные свойства воды.
На молекулярном уровне изучение воды только началось. Но сегодня очевидно, что строение и свойства воды обеспечивают наиболее благоприятные условия для развития жизни на Земле. Из физики мы знаем, что все те- ла при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Вода ведет себя иначе. Если бы при превращении в лед (охлаждении) она сжималась, лед бы был тяжелее воды и тонул на дно рек и озер. Реки были бы проморожены до дна, и жизнь в этих водоемах была бы невозможна. Лед – изолятор, который предохраняет от замерзания воду подо льдом, что защищает всю подводную жизнь. Если бы не было этого свойства, то Земля превратилась бы в закованную льдом планету.
Особое строение молекулы воды обеспечивает многообразие структуры ее при изменении внешних факторов (температуры, давления, химического состава). Нам зимой приходилось наблюдать многообразие и красоту ледяных узоров на окнах, снежинку, иней на деревьях. Как нет абсолютно одинаковых двух капель воды, так нет двух типов воды одинаковой по структуре.
Третье фундаментальное свойство гидросферы выражается в геологи- чески вечной подвижности ее. Движение воды весьма многообразно и про- является в многочисленных круговоротах. Главное движение воды – геологический круговорот вещества.
Почему происходит движение? Движение может происходить: а) под действием силы тяжести; б) солнечной (тепловой) энергии; в) молекулярного движения при смене фазового состояния.
Четвертое фундаментальное свойство гидросферы определяется высокой химической активностью воды. В условиях земной коры нет природных тел, которые в той или иной мере не растворялись бы в природных водах. Но вода в биосфере выступает в роли универсального растворителя, ибо взаимодействуя со всеми веществами, как правило, не вступает с ними в химические реакции. Это обеспечивает обмен веществ между сушей и океаном, организмами и окружающей средой.
Гидросферой принято называть всю воду, которая имеется на нашей планете. Причем в состав водной оболочки входит не только вода в жидком состоянии, но и лед, а также водяной пар, содержащийся в атмосфере. Значение воды переоценить трудно, ведь без нее на планете не было бы ничего живого: ни растений, ни животных, ни людей. Однако, когда планета только сформировалась, на ней не было воды в каком-либо из ее агрегатных состояний. Формирование гидросферы произошло значительно позже, когда на молодой планете появились подходящие для этого условия. Этот процесс затянулся на много миллионов лет, однако благодаря ему Земля стала такой, какой человек знает ее сейчас. Водная оболочка планеты имеет сложный состав и представлена в различных состояниях и формах. Согласно мнению ученых, химический состав тех или иных элементов водной системы схож с составом человеческой крови, в них имеются все известные на сегодняшний день химические элементы, только содержатся они в различных пропорциях. Основной химический показатель – уровень солености. Наибольшее количество воды заключено в Мировом океане, средний уровень его солености составляет 35 промилле (то есть в 1 кг океанической жидкости содержится около 35 г солей). Однако это количество неодинаково и зависит от многочисленных факторов, таких как регион расположения, климатические условия. Самым соленым принято считать Мертвое море (в его водах уровень содержания солей может достигать 300 промилле). В других источниках показатели солености гораздо скромнее. Что касается пресных вод, в них химический состав более разнообразен. Он зависит от состава горных пород, ограничивающих источник, а также от глубины залегания вод (если речь идет о подземных источниках).
В гидросфере содержится 1386 млн. кубических километров воды. Из них: Мировой океан составляет примерно 97%. Средняя глубина мирового океана – 3,7 км. Глубины 3–6 км составляют 75% мирового океана. Наибольшая глубина – Мариинская впадина – 11036 метров. Мировой океан – это: 1) гигантская кладовая биологических ресурсов; 2) источник природных ископаемых; 3) неисчерпаемый источник энергии будущего (волны, приливы, течения, термальный градиент); 4) транспортное значение (более 70% мирового грузооборота приходится на Мировой океан). Пресная вода составляет не более 2,5–3% от всей воды на Земле. Половина пресной воды сосредоточена в РФ (22% содержит Байкал). Большая часть пресной воды труднодоступна. Порядка 70% – это ледниковые покровы полярных стран и горных ледников. Пресные воды залегают до глубины 150–200 метров. Ниже идут солоноватые воды, далее – рассолы. Более 60% городов России используют для водоснабжения подземные воды, порядка 20% – смешанные, остальные – поверхностные источники. Подземные воды лучше защищены от загрязнения и испарения, не испытывают сезонных и многолетних колебаний. Биологическая вода – вода, содержащаяся в живых организмах и растениях. Важнейшее свойство гидросферы – единство всех видов природных вод. Взаимосвязь между ними осуществляется в процессе круговорота, движущими силами которого являются тепловая энергия солнца и сила тяжести, обеспечивающие перемещение и возобновление природных вод. Под воздействием тепловой энергии солнца с поверхности мирового океана ежегодно испаряется 577 кубических км воды, т.е. слой 1,13 метра перемещается воздушными массами. Часть воды возвращается в виде атмосферных осадков. Поглощая огромное количество тепловой энергии, вода служит регулятором климата. Главное свойство гидросферы – незаменимость воды. Другим из важнейших свойств воды является способность к самоочищению под влиянием естественных факторов (солнечная радиация, газообразные вещества, растительные организмы, бактерии, животные). Различают три вида самоочищения: 1) физическое – это разбавление, растворение и перемешивание, способствующие снижению концентрации вредных веществ; 2) химическое – это окисление органических и минеральных веществ в результате окислительно–восстановительных процессов в водоёмах; 3) биологическое – участвуют водоросли, плесневые и дождевые грибы и некоторые живые организмы (устрицы, мидии и т.д.). Следующее свойство – активность водообмена – скорость возобновления отдельных водных ресурсов в годах. Для полярных ледников – 8000 лет, подземных вод – 5000 лет, мирового океана – 3000 лет, рек и озёр – 11–14 лет.
Сущность круговорота воды (или гидрологического цикла) заключается в следующем. Под воздействием солнечного тепла вода нагревается и испаряется с поверхностей водоемов, почвы, листьев растений. Переносимые воздушными течениями водяные пары конденсируются и возвращаются на поверхность Земли в виде дождя или снега. Выпавшая в виде осадков вода вновь испаряется и процесс круговорота повторяется.
В биосфере обычно выделяют малый и большой круговорот. Испарение воды с поверхности океана, конденсация водяного пара в атмосфере и выпадение осадков на поверхность океана образуют малый круговорот. При переносе водяного пара воздушными течениями и выпадении осадков на сушу круговорот становится сложнее. Часть выпавших осадков испаряется непосредственно с поверхности почвы и растительного покрова (процесс транспирации) и поступает обратно в атмосферу, другая питает реки, водоемы, подземные воды, но в итоге вновь возвращается в океан речным и подземным стоком, замыкая, таким образом, большой круговорот.
Общие особенности и геохимический состав гидросферы Вода - самое удивительное природное соединение на Земле - источник жизни и условие ее формирования. «Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов», - писал В.И. Вернадский (1934). Так как океаническая вода составляет основную массу гидросферы, именно ее состав может быть принят за средний состав этой оболочки. Все воды гидросферы можно рассматривать как растворы солей различной концентрации. Химический состав вод гидросферы близок к составу вод океана, в которых преобладают О (85,7%), Н (10,8%), С1 (1,93%) и Na (1,03%). Больше всего в Мировом океане (и в гидросфере) содержится ионов Cl-, SO22-, Na+, Mg2+, несколько меньше - Br-, Са2+ , К+. Средняя концентрация солей 35 г/л. В океанических водах присутствуют все известные химические элементы, но концентрация большинства из них низкая. В то же время общее количество элементов в океанических водах огромно. Например Аu содержится 6*106 т, Ag-5*109 т, U-5*108 т. Из морской воды добывают NaCl, Mg, Вг. Запатентованы способы извлечения Аu и Ag (Золотов Ю. А., 2007).
Круговорот воды и тепла на земном шаре как взаимодействие геосфер Энергетической основой движения вод на Земле служат в первую очередь солнечная радиация и тепловые процессы, а во вторую – сила тяжести. Поэтому прежде чем проанализировать закономерности круговорота воды на земном шаре, рассмотрим особенности круговорота теплоты на Земле и роль в нем гидросферы.
Единственным внешним источником поступления теплоты на Землю служит Солнце – излучаемая им коротковолновая радиация. Современная средняя величина солнечной постоянной принимается равной 1367 Вт/м2 Земля в течение длительного времени сохраняет свое тепловое равновесие; это означает, что в мировое пространство должно уходить то же количество теплоты, что и поглощается Землей (239,3 Вт/м2), но уже в виде длинноволнового излучения.
Поглощаемая Землей солнечная радиация (239,3 Вт/м2) расходуется, по оценкам специалистов, следующим образом: 66 % поглощается земной поверхностью, а остальные 34 % – атмосферой.
Большая часть радиационного баланса земной поверхности (84 %) тратится на испарение воды. Это количество теплоты (около 88 Вт/м2) составляет 37 % всей поглощенной Землей солнечной радиации.
Затраты такого большого количества теплоты на испарение воды, безусловно, оказывают регулирующее влияние на тепловые процессы на Земле, и в этом проявляется важнейшая роль гидросферы в формировании климата планеты. Испарение воды – это основа круговорота воды на Земле.
Важно отметить, что огромное количество теплоты, затраченной на испарение воды, полностью возвращается в атмосферу при конденсации водяного пара. Эта "возвращаемая" теплота обогревает атмосферу и становится причиной ее активности, особенно в тропиках.
На суше на испарение воды затрачивается около 54 % энергии радиационного баланса, а на поверхности океана – уже более 90 %.
Океан, имея температуру поверхностного слоя в среднем более высокую, чем атмосфера (приблизительно на 3 °С), играет важнейшую роль в глобальном теплообмене и обогревает атмосферу.
Общие особенности и геохимический состав гидросферы Вода – самый распространенный на Земле минерал – это природный растворитель, обладающий уникальными свойствами и все процессы географической оболочки происходят с участием воды. Вода находится в постоянном движении и составляет гидросферу Земли, т. е. жидкую оболочку. Она состоит из мирового океана, вод суши (реки, озера, болота) подземные гидр. пары воды в атмосфера. Исходя из этого вся гидросфера делится на: 1. наземную – мировой океан, воды суши; 2. подземная – подземные воды; 3. рассеяная гидросфера – пары воды в атмосфере
Происхождение гидросферы однозначно не установлено. Есть несколько гипотез, но наиболее известными являются три из них.
Согласно гипотезе «холодного» начала, гидросфера образовалась при нагреве и расплавлении первичного холодного пылевого облака.
Гипотеза «горячего» начала предполагает, что вода на Земле выделилась из её недр в процессе остывания планеты на ранних стадиях её формирования - несколько миллиардов лет назад. Подтверждением её служит то, что вода действительно содержится в мантии и продолжает выделяться на поверхность при извержении вулканов в виде пара.
Самая молодая гипотеза утверждает, что вода была принесена на Землю из космоса, падающими на её поверхность кометами, которые действительно состоят изо льда.
В.И.Вернадский придерживался теории магматического происхождения гидросферы и ведущей роли живого вещества в ее эволюции. 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. Некоторые 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.
Гидросфера — это водная оболочка Земли, включающая воды Мирового океана и воды суши. Большая часть вод приходится на Мировой океан — 96 % (по объему). Подземные воды составляют около 2 %, ледники тоже около 2 % и только 0,02 % приходится на поверхностные воды материков: реки, озера, болота. Значительное количество воды содержится в атмосфере и живых организмах. Запасы пресных жидких вод составляют всего 0,6% (реки, пресные озера и частично подземная вода). Все воды на Земле: океанические, поверхностные и подземные воды суши — благодаря лучистой энергии Солнца и силе тяжести тесно взаимосвязаны и образуют единый круговорот в природе
Единый Мировой океан подразделяется на четыре океана: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый. Границы океанов проводят по материкам и островам, а в водных просторах условно по меридианам мысов: мыс Горн (остров Огненная Земля) между Тихим и Атлантическим, мыс Игольный между Атлантическим и Индийским, мыс Южный (остров Тасмания) между Индийским и Тихим океанами. Граница Северного Ледовитого океана с Атлантическим проводится по подводным возвышенностям южнее Северного полярного круга, с Тихим -по Берингову проливу.
Несмотря на условность границ и свободный обмен водными массами, каждый из океанов обладает своеобразными температурным и ледовым режимами, соленостью, имеет самостоятельные системы ветров и течений, характерные приливы и отливы, специфический рельеф дна и определенные донные отложения, разные природные ресурсы и т. д.
Во всех океанах есть моря. Море — более или менее обособленная островами, полуостровами или подводными возвышенностями часть океана. Исключение составляет Саргассово море в Северной Атлантике, расположенное внутри океана. Ввиду некоторой изоляции и большего влияния суши моря отличаются от открытой части океана своими природными особенностями. По местоположению моря бывают: окраинные, внутренние и межостровные
Воды гидросферы постоянно взаимодействуют с атмосферой, земной корой литосферы и биосферой. На границе между гидросферой и литосферой формируются практически все осадочные горные породы, которые составляют осадочный слой земной коры. Гидросферу можно рассматривать как часть биосферы, так как она полностью заселена живыми организмами, которые, в свою очередь, оказывают влияние на состав гидросферы. Взаимодействие вод гидросферы, переход воды из одного состояния в другое проявляется как сложный круговорот воды в природе. Все виды круговорота воды различных объемов представляют собой единый гидрологический цикл, в ходе которого осуществляется возобновление всех типов вод. Гидросфера является незамкнутой системой, воды которой тесно взаимосвязаны, что обусловливает единство гидросферы как природной системы и взаимовлияние гидросферы и других геосфер.
Происхождение и свойства гидросферы
ОтветитьУдалитьЕсли посмотреть на глобус, то наша Земля представляет своеобразную каплю воды, из которого выступают небольшие участки «тверди земной». Это потому, что 2/3 поверхности Земли занимают океаны. Но и в твердой оболочке Земли – литосфере - имеются целые подземные «моря», пропитывающие горные породы. Это подземные воды. «Всюдность» (по выражению В. И. Вернадского) является одним из самых удивительных свойств воды. Вода присутствует во всей биосфере. В
«История природных вод», Вернадский В.И. пишет: «Вода охватывает, проникает насквозь – как пар, как пленчатая губка всю земную кору. Где бы мы ни стали бурить, мы встретим воду в капиллярно-жидких массах». Таким образом, нет на Земле уголка, где бы вода не находилась в той или иной форме; до глубины 30 км – в жидкой, а далее в плазменной форме (ионизированного газа, в котором концентрация положительных и отрицательных зарядов равны).
И так, первое свойство гидросферы – единство и «всюдность» природных вод. Все воды связаны между собой и представляют единое целое. Та- кое единство природных вод определяется следующим:
а) легким переходом воды из одного фазового состояния в другое. В пре- делах земных температур известно три состояния: жидкое, твердое, парообразное. Плазменное состояние воды существует при высоких температурах и давлениях в глубоких частях недр;
б) единым генезисом воды на Земле (мантийным – результат дегазации магмы);
в) постоянным присутствием в воде газовых компонентов. Природная вода – это есть водный раствор (газ, взвешенные твердые частицы, минеральные вещества).
Второе фундаментальное свойство гидросферы определяется особым строением молекулы воды. Она состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Но распределение электронов и протонов в молекуле таково, что она представляет собой электрический диполь с четырьмя водородными связями. Водородные связи определяют бесконечное множество структур молекулярных агрегатов и необычные свойства воды.
На молекулярном уровне изучение воды только началось. Но сегодня очевидно, что строение и свойства воды обеспечивают наиболее благоприятные условия для развития жизни на Земле. Из физики мы знаем, что все те- ла при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Вода ведет себя иначе. Если бы при превращении в лед (охлаждении) она сжималась, лед бы был тяжелее воды и тонул на дно рек и озер. Реки были бы проморожены до дна, и жизнь в этих водоемах была бы невозможна. Лед – изолятор, который предохраняет от замерзания воду подо льдом, что защищает всю подводную жизнь. Если бы не было этого свойства, то Земля превратилась бы в закованную льдом планету.
Особое строение молекулы воды обеспечивает многообразие структуры ее при изменении внешних факторов (температуры, давления, химического состава). Нам зимой приходилось наблюдать многообразие и красоту ледяных узоров на окнах, снежинку, иней на деревьях. Как нет абсолютно одинаковых двух капель воды, так нет двух типов воды одинаковой по структуре.
Третье фундаментальное свойство гидросферы выражается в геологи- чески вечной подвижности ее. Движение воды весьма многообразно и про- является в многочисленных круговоротах. Главное движение воды – геологический круговорот вещества.
Почему происходит движение? Движение может происходить: а) под действием силы тяжести; б) солнечной (тепловой) энергии; в) молекулярного движения при смене фазового состояния.
Четвертое фундаментальное свойство гидросферы определяется высокой химической активностью воды. В условиях земной коры нет природных тел, которые в той или иной мере не растворялись бы в природных водах. Но вода в биосфере выступает в роли универсального растворителя, ибо взаимодействуя со всеми веществами, как правило, не вступает с ними в химические реакции. Это обеспечивает обмен веществ между сушей и океаном, организмами и окружающей средой.
Гидросферой принято называть всю воду, которая имеется на нашей планете. Причем в состав водной оболочки входит не только вода в жидком состоянии, но и лед, а также водяной пар, содержащийся в атмосфере.
ОтветитьУдалитьЗначение воды переоценить трудно, ведь без нее на планете не было бы ничего живого: ни растений, ни животных, ни людей. Однако, когда планета только сформировалась, на ней не было воды в каком-либо из ее агрегатных состояний. Формирование гидросферы произошло значительно позже, когда на молодой планете появились подходящие для этого условия. Этот процесс затянулся на много миллионов лет, однако благодаря ему Земля стала такой, какой человек знает ее сейчас.
Водная оболочка планеты имеет сложный состав и представлена в различных состояниях и формах. Согласно мнению ученых, химический состав тех или иных элементов водной системы схож с составом человеческой крови, в них имеются все известные на сегодняшний день химические элементы, только содержатся они в различных пропорциях.
Основной химический показатель – уровень солености. Наибольшее количество воды заключено в Мировом океане, средний уровень его солености составляет 35 промилле (то есть в 1 кг океанической жидкости содержится около 35 г солей). Однако это количество неодинаково и зависит от многочисленных факторов, таких как регион расположения, климатические условия. Самым соленым принято считать Мертвое море (в его водах уровень содержания солей может достигать 300 промилле). В других источниках показатели солености гораздо скромнее.
Что касается пресных вод, в них химический состав более разнообразен. Он зависит от состава горных пород, ограничивающих источник, а также от глубины залегания вод (если речь идет о подземных источниках).
В гидросфере содержится 1386 млн. кубических километров воды. Из них: Мировой океан составляет примерно 97%. Средняя глубина мирового океана – 3,7 км. Глубины 3–6 км составляют 75% мирового океана. Наибольшая глубина – Мариинская впадина – 11036 метров.
ОтветитьУдалитьМировой океан – это:
1) гигантская кладовая биологических ресурсов;
2) источник природных ископаемых;
3) неисчерпаемый источник энергии будущего (волны, приливы, течения, термальный градиент);
4) транспортное значение (более 70% мирового грузооборота приходится на Мировой океан).
Пресная вода составляет не более 2,5–3% от всей воды на Земле. Половина пресной воды сосредоточена в РФ (22% содержит Байкал). Большая часть пресной воды труднодоступна. Порядка 70% – это ледниковые покровы полярных стран и горных ледников. Пресные воды залегают до глубины 150–200 метров. Ниже идут солоноватые воды, далее – рассолы. Более 60% городов России используют для водоснабжения подземные воды, порядка 20% – смешанные, остальные – поверхностные источники. Подземные воды лучше защищены от загрязнения и испарения, не испытывают сезонных и многолетних колебаний.
Биологическая вода – вода, содержащаяся в живых организмах и растениях.
Важнейшее свойство гидросферы – единство всех видов природных вод. Взаимосвязь между ними осуществляется в процессе круговорота, движущими силами которого являются тепловая энергия солнца и сила тяжести, обеспечивающие перемещение и возобновление природных вод. Под воздействием тепловой энергии солнца с поверхности мирового океана ежегодно испаряется 577 кубических км воды, т.е. слой 1,13 метра перемещается воздушными массами. Часть воды возвращается в виде атмосферных осадков. Поглощая огромное количество тепловой энергии, вода служит регулятором климата.
Главное свойство гидросферы – незаменимость воды.
Другим из важнейших свойств воды является способность к самоочищению под влиянием естественных факторов (солнечная радиация, газообразные вещества, растительные организмы, бактерии, животные). Различают три вида самоочищения:
1) физическое – это разбавление, растворение и перемешивание, способствующие снижению концентрации вредных веществ;
2) химическое – это окисление органических и минеральных веществ в результате окислительно–восстановительных процессов в водоёмах;
3) биологическое – участвуют водоросли, плесневые и дождевые грибы и некоторые живые организмы (устрицы, мидии и т.д.).
Следующее свойство – активность водообмена – скорость возобновления отдельных водных ресурсов в годах. Для полярных ледников – 8000 лет, подземных вод – 5000 лет, мирового океана – 3000 лет, рек и озёр – 11–14 лет.
Сущность круговорота воды (или гидрологического цикла) заключается в следующем. Под воздействием солнечного тепла вода нагревается и испаряется с поверхностей водоемов, почвы, листьев растений. Переносимые воздушными течениями водяные пары конденсируются и возвращаются на поверхность Земли в виде дождя или снега. Выпавшая в виде осадков вода вновь испаряется и процесс круговорота повторяется.
ОтветитьУдалитьВ биосфере обычно выделяют малый и большой круговорот. Испарение воды с поверхности океана, конденсация водяного пара в атмосфере и выпадение осадков на поверхность океана образуют малый круговорот. При переносе водяного пара воздушными течениями и выпадении осадков на сушу круговорот становится сложнее. Часть выпавших осадков испаряется непосредственно с поверхности почвы и растительного покрова (процесс транспирации) и поступает обратно в атмосферу, другая питает реки, водоемы, подземные воды, но в итоге вновь возвращается в океан речным и подземным стоком, замыкая, таким образом, большой круговорот.
Общие особенности и геохимический состав гидросферы
ОтветитьУдалитьВода - самое удивительное природное соединение на Земле - источник жизни и условие ее формирования. «Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов», - писал В.И. Вернадский (1934).
Так как океаническая вода составляет основную массу гидросферы, именно ее состав может быть принят за средний состав этой оболочки. Все воды гидросферы можно рассматривать как растворы солей различной концентрации. Химический состав вод гидросферы близок к составу вод океана, в которых преобладают О (85,7%), Н (10,8%), С1 (1,93%) и Na (1,03%). Больше всего в Мировом океане (и в гидросфере) содержится ионов Cl-, SO22-, Na+, Mg2+, несколько меньше - Br-, Са2+ , К+. Средняя концентрация солей 35 г/л. В океанических водах присутствуют все известные химические элементы, но концентрация большинства из них низкая. В то же время общее количество элементов в океанических водах огромно. Например Аu содержится 6*106 т, Ag-5*109 т, U-5*108 т. Из морской воды добывают NaCl, Mg, Вг. Запатентованы способы извлечения Аu и Ag (Золотов Ю. А., 2007).
Круговорот воды и тепла на земном шаре как взаимодействие геосфер
ОтветитьУдалитьЭнергетической основой движения вод на Земле служат в первую очередь солнечная радиация и тепловые процессы, а во вторую – сила тяжести. Поэтому прежде чем проанализировать закономерности круговорота воды на земном шаре, рассмотрим особенности круговорота теплоты на Земле и роль в нем гидросферы.
Единственным внешним источником поступления теплоты на Землю служит Солнце – излучаемая им коротковолновая радиация. Современная средняя величина солнечной постоянной принимается равной 1367 Вт/м2
Земля в течение длительного времени сохраняет свое тепловое равновесие; это означает, что в мировое пространство должно уходить то же количество теплоты, что и поглощается Землей (239,3 Вт/м2), но уже в виде длинноволнового излучения.
Поглощаемая Землей солнечная радиация (239,3 Вт/м2) расходуется, по оценкам специалистов, следующим образом: 66 % поглощается земной поверхностью, а остальные 34 % – атмосферой.
Большая часть радиационного баланса земной поверхности (84 %) тратится на испарение воды. Это количество теплоты (около 88 Вт/м2) составляет 37 % всей поглощенной Землей солнечной радиации.
Затраты такого большого количества теплоты на испарение воды, безусловно, оказывают регулирующее влияние на тепловые процессы на Земле, и в этом проявляется важнейшая роль гидросферы в формировании климата планеты. Испарение воды – это основа круговорота воды на Земле.
Важно отметить, что огромное количество теплоты, затраченной на испарение воды, полностью возвращается в атмосферу при конденсации водяного пара. Эта "возвращаемая" теплота обогревает атмосферу и становится причиной ее активности, особенно в тропиках.
На суше на испарение воды затрачивается около 54 % энергии радиационного баланса, а на поверхности океана – уже более 90 %.
Океан, имея температуру поверхностного слоя в среднем более высокую, чем атмосфера (приблизительно на 3 °С), играет важнейшую роль в глобальном теплообмене и обогревает атмосферу.
Общие особенности и геохимический состав гидросферы
ОтветитьУдалитьВода – самый распространенный на Земле минерал – это природный растворитель, обладающий уникальными свойствами и все процессы географической оболочки происходят с участием воды. Вода находится в постоянном движении и составляет гидросферу Земли, т. е. жидкую оболочку. Она состоит из мирового океана, вод суши (реки, озера, болота) подземные гидр. пары воды в атмосфера.
Исходя из этого вся гидросфера делится на:
1. наземную – мировой океан, воды суши;
2. подземная – подземные воды;
3. рассеяная гидросфера – пары воды в атмосфере
Джамбулаева Мадина
Этот комментарий был удален автором.
ОтветитьУдалитьПроисхождение гидросферы однозначно не установлено. Есть несколько гипотез, но наиболее известными являются три из них.
ОтветитьУдалитьСогласно гипотезе «холодного» начала, гидросфера образовалась при нагреве и расплавлении первичного холодного пылевого облака.
Гипотеза «горячего» начала предполагает, что вода на Земле выделилась из её недр в процессе остывания планеты на ранних стадиях её формирования - несколько миллиардов лет назад. Подтверждением её служит то, что вода действительно содержится в мантии и продолжает выделяться на поверхность при извержении вулканов в виде пара.
Самая молодая гипотеза утверждает, что вода была принесена на Землю из космоса, падающими на её поверхность кометами, которые действительно состоят изо льда.
В.И.Вернадский придерживался теории магматического происхождения гидросферы и ведущей роли живого вещества в ее эволюции.
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. Некоторые 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.
Джамбулаева Мадина
Гидросфера — это водная оболочка Земли, включающая воды Мирового океана и воды суши. Большая часть вод приходится на Мировой океан — 96 % (по объему). Подземные воды составляют около 2 %, ледники тоже около 2 % и только 0,02 % приходится на поверхностные воды материков: реки, озера, болота. Значительное количество воды содержится в атмосфере и живых организмах. Запасы пресных жидких вод составляют всего 0,6% (реки, пресные озера и частично подземная вода). Все воды на Земле: океанические, поверхностные и подземные воды суши — благодаря лучистой энергии Солнца и силе тяжести тесно взаимосвязаны и образуют единый круговорот в природе
ОтветитьУдалитьЕдиный Мировой океан подразделяется на четыре океана: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый. Границы океанов проводят по материкам и островам, а в водных просторах условно по меридианам мысов: мыс Горн (остров Огненная Земля) между Тихим и Атлантическим, мыс Игольный между Атлантическим и Индийским, мыс Южный (остров Тасмания) между Индийским и Тихим океанами. Граница Северного Ледовитого океана с Атлантическим проводится по подводным возвышенностям южнее Северного полярного круга, с Тихим -по Берингову проливу.
ОтветитьУдалитьНесмотря на условность границ и свободный обмен водными массами, каждый из океанов обладает своеобразными температурным и ледовым режимами, соленостью, имеет самостоятельные системы ветров и течений, характерные приливы и отливы, специфический рельеф дна и определенные донные отложения, разные природные ресурсы и т. д.
Во всех океанах есть моря. Море — более или менее обособленная островами, полуостровами или подводными возвышенностями часть океана. Исключение составляет Саргассово море в Северной Атлантике, расположенное внутри океана. Ввиду некоторой изоляции и большего влияния суши моря отличаются от открытой части океана своими природными особенностями. По местоположению моря бывают: окраинные, внутренние и межостровные
Воды гидросферы постоянно взаимодействуют с атмосферой, земной корой литосферы и биосферой. На границе между гидросферой и литосферой формируются практически все осадочные горные породы, которые составляют осадочный слой земной коры. Гидросферу можно рассматривать как часть биосферы, так как она полностью заселена живыми организмами, которые, в свою очередь, оказывают влияние на состав гидросферы. Взаимодействие вод гидросферы, переход воды из одного состояния в другое проявляется как сложный круговорот воды в природе. Все виды круговорота воды различных объемов представляют собой единый гидрологический цикл, в ходе которого осуществляется возобновление всех типов вод. Гидросфера является незамкнутой системой, воды которой тесно взаимосвязаны, что обусловливает единство гидросферы как природной системы и взаимовлияние гидросферы и других геосфер.
ОтветитьУдалить