Что такое водная оболочка или гидросфера земли
Что такое гидросфера Земли: описание, схема, составные части и влияние человека
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:
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. 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.
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. Недавние 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.
Из чего состоит гидросфера (4 фото)
Из чего состоит гидросфера?
Рекой называется постоянный водный поток, движущийся в выработанном им углублении(русле). Река состоит из истока, устья, речной долины, русла и поймы.
Исток – место в котором река берет свое начало.Истоком может быть озеро, болото, ледник в горах.
Устье – место, в котором река впадает в другой водный объект, например, в озеро, море, или другую реку.
Речная долина – выточенное водой понижение в грунте, тянущееся от истока до устья.
Русло – углубление, по которому постоянно течет река.
Пойма – плоское, затопляемое во время половодья дно речной долины.
В результате постоянного течения реки образуются склоны долины – террасы.
Разницу между высотами точек истока и устья реки принято называть ее падением. Это значение выражается в метрах и обозначается, Н.
Уклон реки – это соотношение величины падения к общей длине реки. Оно обозначается (м/км). Реже – в процентах или промилле.
Поступление воды в реки называется их питанием.
В зависимости от источника питания существуют разные типы.
Если реку питают дождевые осадки, то такой тип называется дождевым, к таким рекам относится Амур, Амазонка. Аналогично.
Если питают тающие снега – снеговое (Обь, Енисей),
Если тающий ледник – ледниковое (Аракс, Риони, Тара, Футалефу, Лоа и другие реки горных регионов).
Если реку питает подземный источник, то тип её питания – подземный (Сырдарья, Амударья).
Существуют реки со смешанным питанием. ( Янцзы).
Озеро
Озером называют естественно возникший водоём, существующий на ограниченной берегами территории. По происхождению выделяют такие видыозерных котловин:
Болото
Болото – участок ландшафта, с избыточной влагой, покрытый влаголюбивой растительностью. Появляются вследствие зарастания озер.
В зависимости от типа питания болота, болота делятся на верховые низовые.
Верховые болота питают атмосферные осадки. Например, дожди или снег. Для такого типа болот характерен видовой состав растительности. Причиной этому служит недостаток минералов в почве.
Низовые болота питают грунтовые или речные воды. Так как грунтовая вода богата минералами, для низовых болот характерна флора, требовательная к пищевым веществам.
Ледники
Ледник – участок, покрытый замерзшей водой атмосферного происхождения. Образуются в местах, где скорость выпадения снега больше, чем скорость его таяния. Снеговая линия – линия, выше которой лежит нетающий снег. Для экваториальных и тропический широт, выше, чем в Арктике и Антарктиде. Ледники бывают нескольких видов:
Покровные. Покрывают земную поверхность независимо от изгибов рельефа. Движение льда происходит от центра к окраинам. Такой ледник имеет огромную мощность.Ледники Антарктиды, о. Гренландия
Горные. Покрывают участки гор над снеговой линией. Движение льда происходит по уклону долины. – Ледник вкл. Килиманджаро
Многолетняя мерзлота. Толщи мерзлых, горных пород, которые не таят на протяжении долгого времени.
Мировой океан
К мировому океану относится всё водное пространство, 70% от поверхности Земли. Делится на четыре океана – Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый.
Моря – части океанов, отделенные сушей. Различают:
внутренние (которые глубоко вдаются в глубь материка, например Белое);
окраинные (прилегающие к материку с одной стороны, а с другой сообщающиеся с океаном, например Баренцево).
Залив – часть моря или океана, которая имеет связь с океаном и граничит с сушей. В зависимости от размера имеет названия бухта (небольшой залив) и фьорда (глубокий, длинный залив с обрывистыми берегами).
Проливы – водные пространства, соединяющие два океана.
Соленость морей и океанов
Соленость – это количество грамм соли растворенной в одном литре воды, измеряется в промилле. Зависит соленость от глубины океана и соотношения атмосферных осадков к испарению.
Морские течения
Морским течением называют водное перемещение. Причины таких перемещений могут быть разные. По происхождению течения делятся на:
Ветровые (вызываются действием сезонных ветров);
Дрейфовые (вызваны постоянными ветрами);
Сточные (появляются из-за разницы в уровнях воды в разных частях океана);
Конвекционные(плотностные) (распределяют равномерно плотность океанической воды);
Компенсационные (возмещает отток воды);
Приливно-отливные (периодические течения, зависящие от притяжения Луны).
По теплоте воды, течения делятся на теплые, холодные и нейтральные. А по периодичности появления на кратковременные, периодические и постоянные.
Суша в океане
Суша в океанах существует в двух видах: острова и полуострова.
Острова – небольшие участки суши, полностью окруженные водой. По происхождению делятся на материковые (часть материка, отделенная морем), коралловые (образованные скелетами отмерших коралловых полипов) и вулканические (образованные впоследствии извержений вулканов на дне моря).
Полуострова – участки суши, частично окруженные водой. Различают отчленившиеся (являющиеся продолжением материка и причленившиеся (не имеющие ничего общего с материков в геологическом смысле).
Несмотря на то, что вода составляет большую часть площади Земли, воды, пригодной для питья не так много. В основном, а точнее 94% всей воды, принадлежит Мировому океану. Воды Мирового океана содержат соли, из-за которых её нельзя пить. Большая часть оставшейся пресной воды находится в грунтовых водах и ледниках. В легкодоступных для человека реках и озерах менее 1% пресной воды. Так что берегите воду. Не забывайте закрывать за собой кран и не тратьте воду напрасно, ведь у человечества её не так много.
Причина, по которой земли не ушли под воду и не завяли растения – круговорот воды в природе, или как его ещё называют – гидрологический цикл. Рассматривая схему протекания гидрологического цикла можно начинать из любой точки, ведь откуда не начни, цикл приведет в исходное место. Мы начнем с испарения воды из морей и океанов. Под действием солнечного света вода нагревается и медленно начинает испаряться в атмосферу, в которой присутствует в виде водяного пара. Как показано на рисунке, вода испаряется не только из морей и океанов, но и из поверхности земли. На протяжении дней и недель, вода испаряется, накапливаясь в виде облаков. Благодаря ветру, который переносит облака из одного место на другое, вода продолжает путь и переносится к горам. Выпадают осадки, и вода попадает обратно в реки, ледники и грунтовые воды. Откуда заново начинает путь. Этот цикл занимает 20 км поверхности, поднимаясь до 15 км в атмосферу, и до 5 км вглубь.
Гидрологический цикл не только поддерживает процент воды, но и влияет на влажность окружающей среды. Влажность является движущей силой штормов и отвечает за разделение электрического заряда, что приводит к молнии. Молнии в свою очередь могут привести к пожарам в лесах. Вот так велико значение круговорота воды в природе.
Гидросфера
Говоря о том, что такое гидросфера, мы подразумеваем гигантский водный массив, общий объем которого составляет без малого 1,4 млрд км3. Большая часть этой воды приходится на соленый мировой океан. На 96,4% гидросфера состоит из воды океанов и морей. Только менее 3% на Земле пресной воды.
| Источник вод в гидросфере | Процент от общего объема |
|---|---|
| Мировой океан | 96,4% |
| Ледники и постоянные снега | 1,86% |
| Подземная вода | 1,71% |
| Озера | 0,013% |
| Почвенная влага | 0,001% |
| Болота | 0,0008% |
| Реки | 0,0002% |
Цифры в таблице являются округленными.
Свойства воды
Вода на Земле находится в трех состояниях:
Все три состояния очень тесно связаны друг с другом и благодаря Солнцу и силе тяжести образуют круговорот воды в природе.
Ученые доказали, что жизнь зародилась в воде, поэтому ее значимость очень сложно переоценить.
| Океан,часть океана | Глубина, в метрах | Температура поверхности воды | Соленость в ‰ | Прочие особенности |
|---|---|---|---|---|
| Марианский желоб (Тихий океан) | 11022 | >+30 | 34-35 | Самая глубокая точка Земли |
| Красное море (Индийский океан) | до 2400 | >+30 | более 37 | Самое соленое море в мире |
| Атлантический океан (пересечение южного тропика и атлантического хребта) | до 2200 | +20 +25 | более 36 | — |
| Шпицберген (Северный Ледовитый океан) | до 400 | 0 +5 | 33-34 | Возможны айсберги |
| Антарктида (Южный океан) | до 4000 | ниже 0 | менее 32 | Плавучие льдины круглый год |
| Охотское море (Тихий океан) | до 400 | +10 +15 | до 33 | Высота приливов 13 метров |
| Антарктида (Южный океан) | до 400 | ниже 0 | менее 32 | зимой сплошной лед |
Сплошная и непрерывная оболочка
Доказать, что гидросфера сплошная и непрерывная оболочка Земли довольно просто. Ее состав, прежде всего количественный, практически не меняется со временем. Благодаря круговороту воды происходит переход воды из одного состояния в другое, из одной формы в другую. Но в целом ее количественное значение не меняется. Например, капля воды из мирового океана испаряется, переносится ветром, собирается в тучи и выпадает на землю в виде осадков. После этого вода попадает в подземные почвы, а дальше через реки и моря вновь попадает в океан. В результате происходит постоянный процесс, который и обеспечивает непрерывность оболочки.
Роль воды на Земле
Что такое гидросфера в плане ее значимости для нашей планеты и для человека? На этот вопрос ответить очень легко. Человек на ¾ состоит из воды и из всего пространства Земли ¾ занимает вода. Поэтому роль воды на нашей планете крайне высока. Ученые проводили исследования, которые показали, что:
Без воды невозможна жизнь человека (мы постоянно пьем), работа промышленности (вода используется практически во всех процессах производства), реки и озера используются для судоходства, вода снабжает человека пищей (рыба и морепродукты). Уже больше полувека силу движения воды используют для строительства гидроэлектростанций, которые добывают энергию.
Часто морскую воду называют жидкой рудой. Это связано с тем, что из нее можно добывать очень многое. Всем известно, что морская вода поставляет людям соль, но она также может поставлять и многие другие минеральные вещества. Из 106 химических элементов, которые сегодня известны науке, 70 находятся в морской воде!
Гидросфера. Объекты гидросферы. Круговорот воды в природе
Содержание:
Гидросфера — оболочка Земли, которая включает в себя воду наземных, подземных и воздушных источников воды называется гидросфера (от греческого hydra-вода и shpaira-шар). В этой оболочке вода существует в трех, естественных для неё, состояниях: в жидком (в реках, морях, озерах и т.д.), твердом(ледники), и газообразном(пар).
Из чего состоит гидросфера?
Водная оболочка состоит из Мирового океана (включает в себя моря и океаны), вод суши (реки, озера, ледники и подземные воды), воды в живых организмах и водяного пара в атмосфере.
Рекой называется постоянный водный поток, движущийся в выработанном им углублении(русле). Река состоит из истока, устья, речной долины, русла и поймы.
Разницу между высотами точек истока и устья реки принято называть ее падением. Это значение выражается в метрах и обозначается, Н.
Уклон реки – это соотношение величины падения к общей длине реки. Оно обозначается (м/км). Реже – в процентах или промилле.
Поступление воды в реки называется их питанием.
В зависимости от источника питания существуют разные типы.
Озеро
Озером называют естественно возникший водоём, существующий на ограниченной берегами территории. По происхождению выделяют такие видыозерных котловин:
По стоку озера различаются на сточные (реки впадают и вытекают из водоема) и бессточные (реки только впадают)
Болото
Болото – участок ландшафта, с избыточной влагой, покрытый влаголюбивой растительностью. Появляются вследствие зарастания озер.
В зависимости от типа питания болота, болота делятся на верховые низовые.
Верховые болота питают атмосферные осадки. Например, дожди или снег. Для такого типа болот характерен видовой состав растительности. Причиной этому служит недостаток минералов в почве.
Низовые болота питают грунтовые или речные воды. Так как грунтовая вода богата минералами, для низовых болот характерна флора, требовательная к пищевым веществам.
Ледники
Ледник – участок, покрытый замерзшей водой атмосферного происхождения. Образуются в местах, где скорость выпадения снега больше, чем скорость его таяния. Снеговая линия – линия, выше которой лежит нетающий снег. Для экваториальных и тропический широт, выше, чем в Арктике и Антарктиде. Ледники бывают нескольких видов:
Мировой океан.
К мировому океану относится всё водное пространство, 70% от поверхности Земли. Делится на четыре океана – Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый.
Моря – части океанов, отделенные сушей. Различают:
Залив – часть моря или океана, которая имеет связь с океаном и граничит с сушей. В зависимости от размера имеет названия бухта (небольшой залив) и фьорда (глубокий, длинный залив с обрывистыми берегами).
Проливы – водные пространства, соединяющие два океана.
Соленость морей и океанов
Соленость – это количество грамм соли растворенной в одном литре воды, измеряется в промилле. Зависит соленость от глубины океана и соотношения атмосферных осадков к испарению.
Морские течения
Морским течением называют водное перемещение. Причины таких перемещений могут быть разные. По происхождению течения делятся на:
По теплоте воды, течения делятся на теплые, холодные и нейтральные. А по периодичности появления на кратковременные, периодические и постоянные.
Суша в океане
Суша в океанах существует в двух видах: острова и полуострова.
Несмотря на то, что вода составляет большую часть площади Земли, воды, пригодной для питья не так много. В основном, а точнее 94% всей воды, принадлежит Мировому океану. Воды Мирового океана содержат соли, из-за которых её нельзя пить. Большая часть оставшейся пресной воды находится в грунтовых водах и ледниках. В легкодоступных для человека реках и озерах менее 1% пресной воды. Так что берегите воду. Не забывайте закрывать за собой кран и не тратьте воду напрасно, ведь у человечества её не так много.
Причина, по которой земли не ушли под воду и не завяли растения – круговорот воды в природе, или как его ещё называют – гидрологический цикл. Рассматривая схему протекания гидрологического цикла можно начинать из любой точки, ведь откуда не начни, цикл приведет в исходное место. Мы начнем с испарения воды из морей и океанов. Под действием солнечного света вода нагревается и медленно начинает испаряться в атмосферу, в которой присутствует в виде водяного пара. Как показано на рисунке, вода испаряется не только из морей и океанов, но и из поверхности земли. На протяжении дней и недель, вода испаряется, накапливаясь в виде облаков. Благодаря ветру, который переносит облака из одного место на другое, вода продолжает путь и переносится к горам. Выпадают осадки, и вода попадает обратно в реки, ледники и грунтовые воды. Откуда заново начинает путь. Этот цикл занимает 20 км поверхности, поднимаясь до 15 км в атмосферу, и до 5 км вглубь.
Гидрологический цикл не только поддерживает процент воды, но и влияет на влажность окружающей среды. Влажность является движущей силой штормов и отвечает за разделение электрического заряда, что приводит к молнии. Молнии в свою очередь могут привести к пожарам в лесах. Вот так велико значение круговорота воды в природе.