Цель приведенной ниже статьи - рассказать, что такое гидросфера, показать насколько богата наша планета водными ресурсами, и как важно не нарушать баланс в природе. Планета Земля покрыта тремя оболочками. Это атмосфера, литосфера и гидросфера. Благодаря их взаимодействию зародилась жизнь. Они аккумулируют солнечную энергию и распределяют ее между всеми организмами.
Рассмотрим, что такое гидросфера.
Определение
Если говорить просто, то это водная оболочка Земли. Это всевозможные источники драгоценной жидкости. Сюда входят моря, океаны, реки, ледники, подземные реки и многое другое. Частью гидросферы является вода в атмосфере и во всех живых организмах. Но самую большую долю составляет соленая вода Мирового океана.
Если рассмотреть с научной точки зрения, что такое гидросфера, то это комплекс наук, включающий в себя целое подразделение исследовательских дисциплин. Рассмотрим, какие науки занимаются изучением составляющих гидросферы.
- Гидрология. Сфера исследования - поверхностные водоемы суши: реки, озера, болота, каналы, пруды, водохранилища.
- Океанология - изучает Мировой океан.
- Гляциология - наземные льды.
- Метеорология - жидкость в атмосфере и ее влияние на погоду и климат.
- Гидрохимия - химический состав воды.
- Гидрогеология - занимается подземными водами.
- Геокриология - вода в твердом состоянии: ледники и вечные снега.
- Гидрогеохимия - молодая наука, изучающая химический состав всей гидросферы.
- Гидрогеофизика - также новое направление, основа которой - физические свойства водной оболочки Земли.
Состав гидросферы
Из чего же она состоит? Гидросфера включается в себя все виды влаги на планете. Ее объем трудно представить. Ученые подсчитали, что он составляет 1370,3 млн км3. За всю историю существования планеты, масса воды никогда не изменялась.
Интересный факт: каждый пятый человек мечтает вдоволь напиться воды. Но сколько бы он не выпивал, ему не удается это сделать.
Рассмотрим состав гидросферы:
- Мировой океан. Занимает большую часть, а вернее, практически весь объем водной оболочки. Он включает в себя четыре океана: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый.
- Вода суши. Сюда относятся все источники драгоценной жидкости, которые можно встретить на континентах: реки, озера, болота.
- Подземные воды - это огромный запас влаги, находящийся в литосфере.
- Ледники и постоянные снега, на долю которых приходится значительная часть запасов воды.
- Вода в атмосфере и в живых организмах.
Процентное соотношение источников гидросферы Земли представлено на рисунке ниже.
Круговорот воды в природе
Вода - это уникальное вещество. Ее молекулы имеют настолько прочную связь, что их очень сложно разъединить. Но еще большая уникальность ее в том, что в отличие от других важных элементов, она может существовать в природных условиях сразу в трех состояниях: жидком, твердом, газообразном.
Круговорот воды в природе играет важную функцию распределения влаги на планете. Основной источник пресной жидкости в атмосфере - Мировой океан. Из него вода, под воздействием солнца, испаряется, превращается в облака и перемещается в атмосфере, а соль остается. Так появляется пресная жидкость.
Выделяют два круговорота: большой и малый.
Большой круговорот воды касается возобновления вод Мирового океана. И поскольку большая часть влаги переходит в газообразное состояние именно с его поверхности, она возвращается туда вместе со стоками, куда попадает в виде осадков.
Если большой круговорот охватывает обновление воды на планете в целом, то малый касается только суши. Там наблюдается тот же процесс: испарения, конденсация, выпадения в виде осадков и сток в Мировой океан.
В океане воды испаряется больше, чем в реках и озерах. Осадков, наоборот, на континентах выпадает много, а над открытыми водными просторами - мало.
Скорость круговорота
Составляющие гидросферы Земли обновляются с разной скоростью. Быстрее всего обновляется запас воды в организме человека, поскольку он на 80 % из нее состоит. В течение нескольких часов при обильном употреблении напитков, можно полностью восстановить баланс.
А вот ледники и мировой океан обновляются очень медленно. Для того чтобы появились совершенно новые айсберги в полярных широтах необходимо почти 10 тыс. лет. Можно представить, сколько уже существует лед в Арктике и Антарктиде.
Вода в Мировом океане очищается немного быстрее - за 2,7 тыс. лет.
Питательная сила живых организмов
Вода - это уникальное химическое соединение водорода и кислорода. Она не имеет запаха, вкуса, цвета, но легко впитывает их из окружающей среды. Ее молекулы тяжело разъединить, но в тоже время они содержат ионы хлора, серы, углерода, натрия.
В воде зародилась жизнь, и она содержится во всех организмах, совершающих обмен веществ. Есть животные, тела которых почти жидкие. Медуза на 99 % состоит из воды, рыба всего на 75 %. В растениях сока ее еще больше: в огурце – 95 %, моркови – 90 %, яблоке – 85 %, картофеле – 80 %.
Функции водной оболочки
Гидросфера Земли выполняется несколько жизненно важных для планеты функций:
- Аккумулирующая. Вся энергия Солнца в первую очередь попадает в океан. Там она сохраняется и распределяется по планете. Такой процесс обеспечивает сохранение средней положительной температуры.
- Производство кислорода. Больше всего этого вещества вырабатывается фитопланктоном, находящимся в Мировом океане.
- Распределение пресной воды за счет круговоротов.
- Обеспечивает ресурсами. Мировой океан содержит значительные запасы продовольствия, а также других полезных добываемых ресурсов.
- Рекреационный потенциал для человека, который использует океан в своих целях: для энергии, очистки, охлаждения, развлечения.
Гидросфера и человек
В зависимости от того, как используется вода, можно выделить две отдельные категории:
- Водопотребители. Сюда относятся те отрасли человеческой деятельности, которые пользуются прозрачной жидкостью для достижения своих целей, но не возвращают ее. Видов такой деятельности очень много: цветная и черная металлургия, сельское хозяйство, химическая, легкая промышленность и другие.
- Водопользователи. Это отрасли, которые в своей деятельности используют воду, но при этом всегда ее возвращают. Сюда относится морской и речной транспорт, рыбное хозяйство, службы по доставке воды населению, водоканалы.
Интересный факт: для города с населением в 1 млн человек необходимо 300 тысяч м3 чистой питьевой воды в сутки. При этом возвращается жидкость в океан загрязненная, непригодная для живых организмов, и океану приходится самостоятельно ее очищать.
Классификация по характеру использования
Для человека вода имеет разное значение. Мы употребляем в пищу, в ней стираем и убираем. Поэтому, ученые предложили такую градацию:
- Питьевая вода - чистая вода без токсических и химических веществ, пригодная к употреблению в сыром виде.
- Минеральная вода - обогащенная минеральными компонентами вода, которая добывается из земных недр. Используется в лечебных целях.
- Промышленная вода - используется в производстве, проходит один или два этапа очистки.
- Теплоэнергетическая вода - забор берется из термальных источников.
Техническая вода
Вода для технических нужд может быть абсолютно разная. В сельском хозяйстве ее используют для полива, причем очищать ее не требуется. В энергетических целях для отопления помещений воду переводят в газообразное состояние. В больницы, бани, прачечные поступает хозяйственно-бытовая жидкость с меньшой очисткой.
Вода, используемая в промышленности часто загрязненная. Но больше половины потребляемого объема используют для охлаждения агрегатов. В этом случае она не загрязняется и может быть использована повторно.
Проблемы гидросферы
Мировой океан - это среда, которая способна самоочищаться. Но людей на Земле 7 миллиардов, и скорость загрязнения намного больше, чем скорость возобновления. Это может привести к непоправимым последствиям. Рассмотрим, основные источники загрязнения гидросферы:
- Промышленные, сельскохозяйственные, бытовые стоки.
- Бытовые отходы прибрежных зон.
- Загрязнение нефтью и нефтепродуктами.
- Попадание в мировой океан тяжелых металлов.
- Кислотные дожди, результатом которых является уничтожение ареола живых существ.
- Транспорт.
Загрязнение морей и океанов
Человек и гидросфера должны существовать в мире. Ведь от того, как мы будет относиться к источнику нашей жизни, так нам и отплатит природа. Уже сейчас поверхность океанов и морей очень сильно загрязняется нефтепродуктами и отходами. Более 20 % поверхности воды покрыто непроницаемой пленкой нефти, через которую не может осуществляется обмен кислородом и паром. Это привод к гибели экосистем.
Из-за значительных загрязнений происходит истощение природными ресурсами. Наглядный пример - Аральское море. С 1984 года здесь больше не водится рыба.
С 1943-го проводилось загрязнение гидросферы опасными радиоактивными веществами. Их зарывали на морском дне. С 1993 года это делать запрещено. Но за 50 лет пагубного воздействия человек мог нанести океану непоправимый вред.
Опасность со стороны рек и озер
Загрязнение поверхностных вод суши еще более опасно для человека. Ведь именно оттуда ведется забор пресной воды для хозяйственных нужд и для употребления в пищу. На сегодняшний день в России большинство рек относится к категории сильнозагрязненных. Вот рейтинг самых опасных водоемов в России:
- Волга;
- Обь;
- Енисей;
- Иртыш;
- Кама;
- Исеть;
- Лена;
- Печора;
- Ока;
- Томь.
Решение экологических проблем
Человечество должно понять, что чем больше внимания мы будем уделять сохранению чистоты в природе, тем больший шанс у наших потомков жить в благоприятной среде. В погоне за деньгами и прибылью, множество предприятий пренебрегают основными правилами очистки. Основная задача - это сооружение очистительных фильтров в прибрежных районах, в местах наибольшего скопления отходов и обеспечение предприятий современными технологиями, направленными на экологическую безопасность.
Послесловие
Из этой статьи мы узнали, что такое гидросфера, какие ее основные составляющие, и с какими проблемами сталкивается Мировой океан. Задача каждого из нас - понимать, что мир создан не человеком, а природой, а мы, нещадно эксплуатируем ее, не осознавая последствий.
