Каждая из сфер планеты обладает своими характерными особенностями. Ни одна из них до конца пока не изучена, несмотря на то, что исследования проводятся постоянно. Гидросфера – водная оболочка планеты, представляет большой интерес как для ученых, так и для просто любознательных людей, желающих глубже изучить происходящие на Земле процессы.

Вода лежит в основе всего живого, она является мощным транспортным средством, отличным растворителем и поистине бесконечной кладовой пищевых и минеральных ресурсов.

Из чего состоит гидросфера

Гидросфера включает в себя всю воду, не связанную химически и независимо от того, в каком агрегатном состоянии (жидком, парообразном, замороженном) она пребывает. Общий вид классификации частей гидросферы выглядит так:

Мировой океан

Это основная, самая значительная часть гидросферы. Совокупность океанов — водная оболочка, не являющаяся сплошной. Она разделяется островами и материками. Воды Мирового океана характеризуются общим солевым составом. Включает в себя четыре основных океана – Тихий, Атлантический, Северный Ледовитый и Индийский океаны. В некоторых источниках также выделяют пятый, Южный океан.

Изучение Мирового океана началось много веков назад. Первыми же исследователями считаются мореплаватели — Джеймс Кук и Фердинанд Магеллан. Именно благодаря этим путешественникам европейские ученые получили бесценные сведения о масштабах водного пространства и очертаниях и размерах материков.

Океаносфера составляет примерно 96% Мирового океана и имеет достаточно однородный солевой состав. В океаны поступают и пресные воды, но доля их невелика – всего около полумиллиона кубических километров. Эти воды поступают в океаны с осадками и речными стоками. Небольшое количество поступающих пресных вод обуславливает постоянство состава соли в океанических водах.

Континентальные воды

Континентальные воды (их также называют поверхностными) — те, которые временно или постоянно находятся в водных объектах, расположенных на поверхности земного шара. К ним относятся все текущие и собирающиеся на поверхности земли воды:

• болота;
• реки;
• моря;
• прочие водостоки и водоемы (например, водохранилища).

Поверхностные воды подразделяются на пресные и соленые, и являются противоположностью подземных вод.

Подземные воды

Все воды, находящиеся в земной коре (в горных породах) называются . Могут находиться в газообразном, твердом или жидком состоянии. Подземные воды составляют весомую часть водных запасов планеты. Их общий составляет 60 миллионов кубических километров. Классифицируются подземные воды по глубине залегания. Они бывают:

• минеральными
• артезианскими
• грунтовыми
• межпластовыми
• почвенными

Минеральными называют воды, содержащие в своем , микроэлементы, растворенную соль.

Артезианские – это напорные подземные воды, располагается между водоупорными слоями в горных породах. Относятся к полезным ископаемым, и залегают обычно на глубине от 100 метров до одного километра.

Грунтовыми называют гравитационные воды, находящиеся в верхнем, самом близком от поверхности, водоупорном слое. Такой тип подземных вод имеет свободную поверхность и обычно не имеет сплошной кровли из пород.

Межпластовыми водами называют залегающие низко воды, находящиеся между слоями.

Почвенными называют воды, которые перемещаются под влиянием молекулярных сил либо силы тяжести и заполняют некоторую часть промежутков между частицами почвенного покрова.

Общие свойства составных частей гидросферы

Несмотря на разнообразие состояний, составов и мест расположения, гидросфера нашей планеты едина. Объединяет все воды земного шара общий источник происхождения (земная мантия) и взаимосвязь всех вод, включенных в круговорот воды на планете.

Круговорот воды — непрерывающийся процесс, заключающийся в постоянном перемещении под воздействием силы тяжести и солнечной энергии. Круговорот воды – связующее звено для всей оболочки Земли, но и объединяет между собой другие оболочки – атмосферу, биосферу и литосферу.

В ходе данного процесса может находиться в основных трех состояниях. На протяжении всего существования гидросферы происходит ее обновление, причем каждая из ее частей обновляются за разный период времени. Так, период обновления вод Мирового океана составляет примерно три тысячи лет, водяной пар в атмосфере полностью обновляется за восемь суток, а покровным ледникам Антарктиды для обновления может потребоваться до десяти миллионов лет. Интересный факт: все воды, находящиеся в твердом состоянии (в вечной мерзлоте, ледниках, снежных покровах) объединяет название криосфера.

Гидросфера включает в себя атмосферную, поверхностную и подземную воды. Каждая из этих групп делится на подгруппы. Количественное соотношение видов вод гидросферы приведено в таблице 1 и рисунке 2.

Таблица 1. Части гидросферы

Рис. 2. Количественное соотношение частей гидросферы

Пресная вода, занимая лишь небольшой процент в общем составе гидросферы планеты, играет важнейшую роль в жизнедеятельности человека.

Около 75% всей пресной воды на Земле содержится в ледниках полярных зон, в снеге и вечной мерзлоте. Эта вода объединяется под названием криосферы . Если бы все льды криосферы растаяли, то уровень океана повысился бы на 64 метра. В последнее время ученые с тревогой следят за шельфовыми ледниками Арктики и Антарктики. Только за последние несколько лет разрушились два ледника, остававшиеся неподвижными в течение последних десяти тысяч лет. Подробнее об этом здесь…

20% всех запасов пресной воды приходится на подземные воды и составляет 85 тыс. км³.

На долю рек, озер, болот и других пресноводных водоемов приходится всего 1% пресной воды. Но вследствие возобновляемости водных ресурсов, этого достаточно для снабжения водой всей планеты.

Реки в определенный момент времени содержат всего 1,2 тыс. км 3 , однако годовой сток воды всей планеты составляет 41,8 тыс. км 3 . Озера содержат 280 тыс. км 3 воды.

В парах атмосферы находится до 14 тыс. км³ воды, но за год влага в атмосфере сменяется до 40 раз и на земную поверхность в виде осадков выпадает до 520 тыс. км 3 воды. Осадки и являются главным источником возобновления поверхностных вод.

В общем виде принято деление гидросферы на Мировой океан, континентальные воды и подземные воды. Большая часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше - в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара.

Свыше 96 % объёма гидросферы составляют моря и океаны, около 2 % - подземные воды, около 2 % - льды и снега, около 0,02 % - поверхностные воды суши. Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте, представляя собой криосферу.

Таким образом верхняя границы гидросферы достигает высот 700-800 км, а нижняя - глубин - 700-800 км от поверхности Земли. Нижняя граница гидросферы принимается на уровне поверхности мантии (поверхности Мохоровичича), а верхняя проходит в верхних слоях атмосферы.

Мировой круговорот воды - это процесс непрерывного перемещения воды под воздействием солнечной энергии и силы тяжести, охватывающий гидросферу, атмосферу, литосферу и живые организмы. С земной поверхности под действием солнечного тепла вода испаряется, причем большая ее часть (около 86%) испаряется с поверхности Мирового океана. Попадая в атмосферу, водяные пары при охлаждении конденсируются, и под действием силы тяжести вода возвращается на земную поверхность в виде осадков. Значительное количество осадков выпадает снова в океан.

Круговорот воды, в котором принимают участие только океан и атмосфера, называется малым , или океаническим , круговоротом воды. В мировом, или большом, круговороте воды участвует суша: испарение воды с поверхности океана и суши, перенос водяных паров с океана на сушу, конденсация паров, образование облаков и выпадение осадков на поверхность океана и суши. Далее - поверхностный и подземный сток вод суши в океан. Таким образом, круговорот воды, в котором кроме океана и атмосферы принимает участие и суша, называется мировым круговоротом воды.

Ежегодное количество осадков, выпадающих на земную поверхность, равно количеству воды, испарившейся в сумме с поверхности суши и океанов. P + R + T - E - F = N (N>0) Общее уравнение водного баланса, где Е - испарение, Р - атмосферные осадки, R - региональный, подземный и др. виды стоков, контролируемые атмосферными осадками, Т - эндогенные поступления воды, F - потери на фотолиз.

Мировой океан занимает 70,8% земной поверхности. Средняя глубина его 3,8 км, средняя температура вод 3,8°С. На долю Мирового океана приходится около 90% всех вод гидросферы, поэтому хим. состав последней 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 Г.) содержится ионов Cl - , SO 2 2- , Na+, Mg 2+ , несколько меньше - Br - , Са 2+ , К + . Река – постоянный водный поток, текущий в разработанном им русле и питающийся главным образом атмосферными осадками.

Части реки: исток – место, где река берет свое начало. Истоком может быть родник, озеро, болото, ледник в горах; устье – место впадения реки в море, озеро или другую реку. Понижение в рельефе, тянущееся от истока до устья реки – речная долина . Углубление, в котором течет река постоянно, – русло. Пойма – плоское, затопляемое во время половодья дно речной долины.

Над поймой обычно поднимаются склоны долины, часто ступенчатой формы. Эти ступени называются террасами . Они возникают в результате размывающей деятельности реки (эрозии), вызванной понижением базиса эрозии.

Речная система – река со всеми ее притоками. Название системы дается по названию главной реки. Бассейн реки – территория, с которой река со всеми притоками собирает воду. Водораздел – линия раздела бассейнов двух рек или океанов. Обычно водоразделами служат какие-либо возвышенные пространства. В зависимости от питания различают реки с дождевым, снеговым, ледниковым, подземным, а при их сочетании – со смешанным питанием. От того, какое питание преобладает, в значительной мере зависит режим реки.

Режим рек – закономерные изменения состояния рек во времени, обусловленные физико-географическими свойствами бассейна и в первую очередь климатическими условиями. Режим рек проявляется в виде суточных, сезонных и многолетних колебаний уровня и расхода воды, ледовых явлений, температуры воды, количества переносимых потоком наносов и т. п. Элементами режима реки являются, например, межень – уровень воды в реке в сезон наиболее низкого ее стояния и половодье – продолжительный подъем воды в реке, вызываемый основным источником питания, повторяющийся из года в год. В зависимости от наличия гидротехнических сооружений на реках (например, ГЭС), влияющих на режим реки, различают зарегулированный и естественный режим рек. Все реки земного шара распределены между бассейнами четырех океанов. Озера – водоемы замедленного водообмена, размещенные в природных углублениях поверхности суши.

По происхождению озерные котловины могут быть: 1) тектоническими (образуются в разломах земной коры, обычно глубокие, и имеют берега с крутыми склонами); 2) вулканическими (в кратерах угасших вулканов); 3) ледниковыми (характерны для территорий, подвергавшихся оледенениям); 4) карстовыми (характерны для районов распространения растворимых горных пород – гипса, мела, известняка, возникают в местах провалов при растворении горных пород подземными водами); 5) запрудными (их также называют завальными; возникают в результате преграждения русла реки глыбами пород при обвалах в горах); 6) озера-старицы (озеро на пойме или нижней надпойменной террасе – участок реки, отчленившийся от основного русла); 7) искусственными (водохранилища, пруды). Озера питаются за счет атмосферных осадков, подземных вод и стекающих в них поверхностных вод.

По водному режиму различают сточные и бессточные озера.

В зависимости от степени солености воды озера бывают пресные и соленые .

По происхождению водной массы озера бывают двух типов: 1) озера, водная масса которых имеет атмосферное происхождение (такие озера преобладают по количеству); 2) реликтовые, или остаточные, – были когда-то частью Мирового океана (Каспийское озеро и др.) Болота – избыточно увлажненные участки суши, покрытые влаголюбивой растительностью и имеющие слой торфа не меньше 0,3 м. Вода в болотах находится в связанном состоянии. Болота образуются вследствие зарастания озер и заболачивания суши. Низинные болота питаются грунтовыми или речными водами, относительно богатыми солями. Верховые болота питаются непосредственно атмосферными осадками. Располагаются на водоразделах. Главной причиной образования огромных болот является чрезмерная влажность климата в сочетании с высоким уровнем грунтовых вод вследствие близкого залегания к поверхности водоупорных пород и равнинного рельефа.

Ледники – превращенная в лед вода атмосферного происхождения. Ледники постоянно движутся благодаря своей пластичности. Под действием силы тяжести скорость их движения достигает нескольких сотен метров в год. Движение замедляется или ускоряется в зависимости от количества осадков, потепления или похолодания климата, а в горах на движение ледников оказывают влияние тектонические подъемы. Многолетняя мерзлота. Под многолетней, или вечной, мерзлотой следует понимать толщи мерзлых горных пород, не оттаивающих в течение долгого времени – от нескольких лет до десятков и сотен тысяч лет. Вода в многолетних мерзлых породах находится в твердом состоянии, в виде ледяного цемента. Возникновение многолетней мерзлоты происходит в условиях очень низких температур зимы, малой высоты снежного покрова.

Все части гидросферы связаны между собой уже известным нам процессом круговорота воды в природе.

Слайд 11 из презентации «Вода» . Размер архива с презентацией 841 КБ.

Природоведение 5 класс

краткое содержание других презентаций

«Горные породы и минералы» - Гранит. Горные породы и минералы. Каменный уголь. Учитель математики. Природный газ. Тяжёлая порода. Глина. Нефть. Миллиарды лет назад. Подумай и реши. Узнай по описанию полезное ископаемое. Вопросы для повторения. Физкультминутка. Торф. Песчаник. Горные породы. Известняк. Рассказ - загадка. Железная руда. Камень для грамотеев. Минералы имеют однородный состав. Песок. Из неё изготавливают рубли.

«Планеты» - Составь слово. Расстояние от Земли до Луны. Марс. Интегрированный урок по природоведению и математике в 5 классе. Венера. Старт. Корабль «Восток». Планеты Солнечной системы. Земля. Валентина Владимировна Терешкова. Температура. Название планеты. Герман Степанович Титов. Планета Венера. Тайны космического пространства. Расстояние до солнца. Земля образовалась из Солнечной туманности. Запиши в копилку.

«Небо со звёздами» - 26 считаются навигационными. Цели и задачи урока. Карта звёздного неба. Орион, Большой пёс, Малый пёс, Заяц. Что такое звёзды. Созвездие Большой Медведицы. Эволюция звезды. Звёзды. Цефей, Кассиопея, Андромеда и кит. Дракон на звёздном небе. На небе созвездие Лебедя олицетворяет Зевса. В созвездиях не все звезды одинаковой яркости. Что такое звезда. Люди с давних времён наблюдали за звёздным небом.

«Зимующие птицы» - Кормушка. Какие птицы зимуют. Птицы, зимующие в нашей местности. Поползень. Сделать свою кормушку. Загадка. Моя кормушка. Чем питаются зимующие птицы. Снегирь. Союз охраны птиц. Сорока. Свиристель. Воробей. Синица обыкновенная. Дятел. Давайте кормить птиц зимой. На мою кормушку прилетали.

«Беспозвоночные животные» - Раковинные простейшие. Малярийный плазмодий. Отличие животных. Беспозвоночные. Обыкновенная амёба. Членистоногие. Тест по теме «Простейшие». Классификация животных. Роль простейших в природе. Простейшие в истории Земли. Паукообразные. Отличие простейших от бактерий. Иглокожие. Ознакомиться с классификацией беспозвоночных. Простейшие. Достигнуты ли цели урока. Животное. Моллюски. Насекомые. Черви. Отгадай, что это за животные и к каким группам они относятся.

«Животные Африки» - Слон питается листьями. Антилопа. Зебры. Бегемот. Кормится рыбами. Презентацию подготовили на тему АФРИКА. Бегемот самое большое животное. Носорог. У слона длинны хобот и большие уши. У антилоп большие рога похожие на ветки деревьев. Кормится жираф листьями деревьев. Жираф. И защищаются рогом. Носорг. Слон.

Гидросфера

Гидросфера - совокупность всех вод Земли: материковых (глубинных, почвенных, поверхностных), океанических и атмосферных. Иногда воды океанов и морей объединяют в своеобразную часть гидросферы - океаносферу. Это логично, ибо подавляющая часть воды сосредоточена в океанах и морях.

Возникновение воды на Земле обычно связывают с конденсацией водяных паров вулканических извержений, происходивших с начала формирования планеты. Доказательством наличия воды в геологическом прошлом являются осадочные горные породы, имеющие горизонтальную слоистость, которая отражает неравномерное осаждение минеральных частиц в водной среде. Такие породы известны и их возраст датируется 3,8-4,1 млрд лет. Однако появление капельной воды могло быть и раньше - в воздухе, на поверхности планеты, в пустотах горных пород. Для того, чтобы вода могла сконцентрироваться в понижениях земной поверхности и образовать бассейны, должно было произойти обводнение изначально обезвоженных горных пород. Первичные воды были сильно минерализованы, что связано с растворением в них различных веществ, выделявшихся вместе с водяным паром при вулканических проявлениях. Пресные воды появились позднее. Возможно, что дополнительным источником воды на Земле были ледяные кометы, вторгавшиеся в атмосферу. Такой процесс наблюдается и в настоящее время, как и образование воды при конденсации паров вулканических извержений.

Несмотря на многообразие природных вод и их разное агрегатное состояние, гидросфера едина, ибо все ее части связаны потоками океанических и морских течений, русловым, поверхностным и подземным стоком, а также атмосферным переносом. Структурные части гидросферы приведены в табл. 5.3.

Физико-химические свойства воды. Вода - самое удивительное вещество на свете. Несмотря на то что А. Цельсий использовал для температурной шкалы точку таяния воды как 0° и точку ее кипения как 100°, эта жидкость может замерзать при температуре 100 °С и оставаться в жидком состоянии при -68°С в зависимости от содержания кислорода и атмосферного давления. Она обладает многими аномальными свойствами.

Пресная вода не имеет запаха, цвета и вкуса, тогда как морская вода обладает вкусом, цветом и может иметь запах. В естественных условиях только вода встречается в трех агрегатных состояниях: твердом (лед), жидком (вода) и газообразном (водяной пар).

Присутствие солей в воде изменяет ее фазовые превращения. Пресная вода на поверхности суши при давлении в одну атмосферу имеет температуру замерзания 0°С и температуру кипения 100°С. Морская вода при давлении в одну атмосферу и при солености 35‰ имеет температуру замерзания около -1,9°С и температуру кипения 100,55°С. Температура кипения зависит от атмосферного давления: чем больше высота над землей, тем она меньше. Вода - универсальный растворитель: она растворяет больше солей и прочих веществ, чем любое другое вещество. Это химически стойкое вещество, которое трудно окислить, сжечь или разложить на составные части. Вода окисляет почти все металлы и разрушает даже самые стойкие горные породы.

Таблица 5.3 Объем воды и активность водообмена различных частей гидросферы

Части гидросферы	Объем	Продолжительность условного водообмена
тыс. км 3	% от общего объема	% от объема пресных вод
Мировой океан		96,5	-	2500 лет
Подземные воды	23 700	1,72	30,9	1400 идо 10000 лет в зоне вечной мерзлоты
Ледники	26 064	1,74	68,7	9700 лет
Озера		0,013	0,26	17 лет
Почвенная влага	16,5	0,001	0,05	1 год
Воды атмосферы	12,9	0,001	0,037	8 суток
Болота	11,5	0,0008	0,033	5 лет
Водохранилища	6,0	0,0004	0,016	0,5 года
Реки	2,0	0,0002	0,006	16 суток

При замерзании вода расширяется, увеличивая свой объем примерно на 10%. Плотность пресной воды составляет 1,0 г/см 3 , морской - 1,028 г/см 3 (при солености 35‰), пресного льда - 0,91 г/см 3 (поэтому лед плавает в воде). Плотность же других тел (кроме висмута и галлия) при переходе из жидкого состояния в твердое увеличивается. Вода обладает большой удельной теплоемкостью, т.е. способностью поглощать большое количество теплоты и сравнительно мало при этом нагреваться. Это свойство чрезвычайно важно, так как вода стабилизирует климат планеты.

Аномальные свойства воды объясняются строением ее молекулы: атомы водорода прикрепляются к атому кислорода не «классически», а под углом 105°. Вследствие асимметрии одна сторона молекулы воды имеет положительный заряд, а другая - отрицательный. Поэтому молекула воды представляет собой электрический диполь.

Процессы, где участвует вода, чрезвычайно многогранны: фотосинтез растений и дыхание организмов, деятельность бактерий и организмов, генерирующих из воды (главным образом морской) для строительства своих скелетов или аккумулирующих в себе химические элементы (Са, J, Со), процессы питания и антропогенное загрязнение и многие другие.

Мировой океан (океаносфера) - единая непрерывная водная оболочка Земли, которая включает океаны и моря. В настоящее время выделяют пять океанов: Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый (Арктический по зарубежным классификациям) и Южный (Антарктический). Согласно международной классификации, насчитывается 54 моря, среди которых выделяют внутренние и окраинные.

Объем вод Мирового океана составляет 1340-1370 млн км 3 . Объем суши, поднимающейся над уровнем моря, составляет 1/18 объема океана. Если бы поверхность Земли была совсем ровной, океан покрывал бы ее слоем воды в 2700 м.

Воды Мирового океана составляют 96,5% объема гидросферы и покрывают 70,8% поверхности планеты (362 млн км 2). Благодаря огромной водной массе Мировой океан оказывает большое влияние на тепловой режим земной поверхности, выполняя функции планетарного терморегулятора.

Химический состав вод Мирового океана. Морская вода - особый тип природных вод. Формула воды Н 2 О верна и для морской воды. Однако помимо водорода и кислорода в морской воде содержатся 81 из 92 встречающихся в естественных условиях элементов (теоретически в морской воде могут быть найдены все существующие в природе элементы таблицы Менделеева). Большинство из них находится в чрезвычайно малых концентрациях.

В 1 км 3 морской воды содержится около 40 т растворенных твердых веществ, которые определяют ее важнейшее свойство - соленость. Соленость выражается в промилле (0,1%) и ее средняя величина для океанских вод равна 35‰. Температура воды и соленость определяют плотность морской воды.

Основные из них, входящие в состав морской воды, приведены ниже.

1. Твердые вещества, составляющие в среднем 3,5% (по массе). Больше всего в морской воде содержится хлора (1,9%), т.е. более 50% всех растворенных твердых веществ. Далее следуют: натрий (1,06%), магний (0,13%), сера (0,088%), кальций (0,040%), калий (0,038%), бром (0,0065%), углерод (0,003 %). Главные растворенные в морской воде элементы образуют соединения, основные из которых: а) хлориды (NaCl, MgCl) - 88,7%, которые придают морской воде горьковато-соленый вкус; б) сульфаты (MgSO 4 , CaSO 4 , K 2 SO 4) - 10,8%; в) карбонаты (СаСО 3) - 0,3%. В пресной воде наоборот: больше всего карбонатов (60,1%) и меньше всего хлоридов (5,2%).

2. Биогенные элементы (питательные вещества) - фосфор, кремний, азот и др.

3. Газы. В морской воде содержатся все атмосферные газы, но в иной пропорции, чем в воздухе: преобладает азот (63%), который в силу своей инертности не участвует в биологических процессах. Далее следуют: кислород (около 34%) и углекислый газ (около 3%), присутствуют аргон и гелий. В тех морских районах, где отсутствует кислород (например, в Черном море), образуется сероводород, который в атмосфере при нормальных условиях отсутствует.

4. Микроэлементы, присутствующие в малых концентрациях.

Географические закономерности распределения температуры воды и солености. Общие закономерности горизонтального (широтного) распределения температуры и солености на поверхности Мирового океана показаны на рис. 5.9 и 5.10. Очевидно, что температура воды понижается в направлении от экватора к полюсам, а для солености характерны выраженный минимум в приэкваториальной области, два максимума в тропических широтах и пониженные значения у полюсов. Чередование очагов пониженной и повышенной солености у экватора и в тропиках объясняется обилием атмосферных осадков в экваториальной полосе и превышением испарения над количеством осадков у северного и южного тропиков.

Температура воды с глубиной понижается, что видно на рис. 5.11 для северной части Тихого океана. Эта закономерность свойственна для Мирового океана в целом, однако изменения температуры воды и солености различаются в его отдельных частях, что объясняется рядом причин (например, временем года). Наибольшие изменения происходят в верхнем слое до глубины 50-100 м. С глубиной различия стираются.

Водные массы - это большой объем воды, формирующийся в определенном районе Мирового океана и обладающий относительно постоянными физическими, химическими и биологическими свойствами.

Согласно В.Н.Степанову (1982), по вертикали выделяют следующие водные массы: поверхностные, промежуточные, глубинные и придонные.

Среди поверхностных водных масс выделяют экваториальные, тропические (северные и южные), субтропические (северные и южные), субполярные (субарктические и субантарктические) и полярные (арктические и антарктические) водные массы (рис. 5.12).

Границами различных типов водных масс являются пограничные слои: гидрологические фронты, зоны дивергенций (расхождения) или конвергенции (схождения) вод.

Поверхностные воды наиболее активно взаимодействуют с атмосферой. В поверхностном слое происходит интенсивное перемешивание вод, он богат кислородом, углекислым газом и живыми организмами. Их можно назвать водами «океанической тропосферы».

Наряду с поверхностными течениями (см. рис. 7.11) в Мировом океане существуют противотечения, подповерхностные и глубинные движения вод, а также вертикальное перемешивание, приливоотливные течения, колебания уровня.

Рис. 5.9. Среднегодовая температура (°С) поверхности Мирового океана (по В. Н. Степанову 1982): 1 - изотермы; 2 - области максимальной температуры воды; 3 - области температуры воды ниже среднего значения (средняя температура воды 18,56°С)

Рис. 5.10. Среднегодовая соленость (‰) поверхности Мирового океана (по В.Н.Степанову, 1982): 1 - изогалины; 2 - области максимальной солености; 3 - области солености ниже среднего значения; 4 - области минимальной солености (среднее значение солености 34,7 8‰)

Рис. 5.11. Графики вертикального распределения температуры, характерные для арктического (1), субарктического (2), субтропического (3), тропического (4) и экваториального (5) типов вод

Рельеф дна Мирового океана. В рельефе дна Мирового океана выделяют следующие структуры: шельф (материковая отмель), обычно ограниченный изобатой 200 м, материковый (континентальный) склон до глубины 2000-3000 м и ложе океана. Согласно другой классификации, выделяют: литораль (и сублитораль), батиаль, абиссаль (рис. 5.13). Участки с глубиной свыше 6000 м составляют не более 2% площади океанского дна с глубиной менее 200 м - примерно 7%.

Рис. 5.12. Океанические фронты и поверхностные водные массы Мирового океана (по В.Н.Степанову, 1982): типы водных масс: Ар - арктические; СбАр - субарктические; СбТс - субтропические Северного полушария; Тс - тропические Северного полушария; Э - экваториальные; Тю - тропические Южного полушария; СбТю - субтропические Южного полушария; СбАн - субантарктические; Ан - антарктические; Тар - Аравийского моря; 715 - Бенгальского залива. Названия океанических фронтов указаны на рисунке

Рис. 5.13. Схематическое подразделение дна океана

Роль океаносферы. Разнообразные (тепловые, механические, физические, химические и др.) процессы, протекающие на огромной (более 70% поверхности Земли) акватории Мирового океана оказывают существенное влияние на процессы, происходящие на суше и в атмосфере. Химические элементы, входящие в состав морской воды, участвуют в процессах газо-, массо- и влагообмена на границах гидросфера - литосфера - атмосфера. Гидрохимические процессы влияют на животный и растительный мир не только океана, но и планеты в целом. Постоянный газообмен с атмосферой регулирует газовый баланс Земли: содержание диоксида углерода в морской воде в 60 раз больше, чем в атмосфере.

Воды суши, несмотря на сравнительно небольшой объем, играют огромную роль в процессах функционирования географической оболочки и жизнедеятельности организмов. Следует заметить, что не все воды суши пресные, есть соленые озера и источники. Ионный состав пресной и морской воды приведен в табл. 5.4.

Реки - наиболее активный представитель пресных вод суши. К рекам относят постоянные и относительно крупные водотоки. Водотоки меньших размеров называют ручьями. Рельеф, геологическое строение, климат, почвы, растительность влияют на режим рек и формируют их природный облик. Река имеет исток - место, откуда она начинается, и устье - место непосредственного впадения реки в приемный водоем (озеро, море, река). Устье может разветвляться, образуя дельту реки. Участок суши, по которому протекает река, называется руслом. Главная река и ее притоки составляют речную систему. Реки, впадающие в Мировой океан, образуют эстуарии - обширные пространства смешения речной и морской воды. Эстуарии в значительной степени находятся под влиянием океанических вод.

Таблица 5.4. Ионный состав речной и морской воды (по П.Вейлю, 1977)

Ионы	Речная вода	Морская вода (соленость 35‰)
Катионы
Na +	0,27	468,0
К +	0,06	10.0
Mg 2+	0,34	107,0
Са 2+	0,75	20,0
Сумма	1,42	605,0
Анионы
Сl -	0,22	546,5
HCO 3 -	0,96	2,3
SO 4 2-	0,24	56,2
Сумма	1,42	605,0

Характер стока рек связан с их питанием, которое бывает дождевым, снеговым, ледниковым и подземным, и определяется климатическими условиями в речном бассейне. Реки преимущественно снегового питания имеют ярко выраженное весеннее половодье и летнюю межень (Волга, Днепр, Дунай, Северная Двина, Амур и др.). Подземное питание сглаживает годовой сток. У рек с дождевым питанием максимум стока часто приходится на разные сезоны года. Участки земной поверхности и толщи почв и грунтов, откуда река получает питание, называется водосбором.

Реки производят значительную работу, размывая русло, транспортируя и отлагая продукты размыва - аллювия. Они не только механически разрушают, но и растворяют горные породы. Речные отложения образуют порой обширные аллювиальные равнины площадью в миллионы километров (Амазонская, Западно-Сибирская низменности и др.). Подсчитано, что в реках одновременно находится 2100 км 3 воды, в то время как в океан стекает ежегодно 47 000 км 3 . Значит, объем воды в реках обновляется приблизительно каждые 16 дней. Для сравнения укажем, что воды Мирового океана осуществляют большой круговорот примерно за 2500 лет.

Озера - естественный водоем суши с замедленным водообменом, не имеющий прямой связи с океаном. Для его образования необходимо наличие замкнутого понижения земной поверхности (котловины). Озера занимают общую площадь приблизительно в 2 млн км 2 , а суммарный объем их вод превышает 176 тыс. км 3 . По условиям образования котловины, размерам, химическому составу вод, термическому режиму озера очень разнообразны. Немало создано и искусственных озер - водохранилищ (около 30 тыс.), объем воды в которых составляет более 5 тыс. км 3 . Примерно половина озерных вод - соленые, причем основная их часть сосредоточена в самом большом бессточном озере - Каспийском море (76 тыс. км 3). Из пресных озер крупнейшими являются Байкал (23 тыс. км 3), Танганьика (18,9 тыс. км 3), Верхнее (16,6 тыс. км 3). Режим озер характеризуется притоком тепла, колебаниями уровня воды, течениями, условиями водообмена, ледовитостью и др. Крупные озера во многом определяют климатические условия прилегающих территорий (например, Ладожское оз.).

Болота - это области суши, характеризующиеся избыточным увлажнением, застойным или слабо проточным режимом вод и гидрофитной растительностью. Они занимают площадь 2,7×10 6 км 2 , или около 2% поверхности суши. Объем болотных вод мира составляет около 11,5 км 3 , что в 5 раз превышает разовый объем воды в реках. Возникновение болот связано как с климатическими условиями (избыток влаги), так и с геологическим строением территории (близость водоупорного горизонта), которые способствуют заболачиванию суши или зарастанию водоемов. В некоторых районах умеренных и субполярных широт роль водоупора выполняет вечная мерзлота. Специфическим образованием болот является торф.

Подземные воды - это воды, находящиеся в горных породах в жидком, твердом или газообразном состоянии. Согласно последним исследованиям, содержание воды в горных породах в пределах литосферы превосходит данные, указанные в табл. 5.3, и составляет около 0,73 - 0,84 млрд км 3 . Это всего лишь вдвое меньше, чем ее содержится в морях, океанах и поверхностных водоемах, включая и мировые запасы льда. Вода скапливается во всевозможных пустотах - каналах, трещинах, порах. Установлено, что ниже уровня грунтовых вод до глубины 4 - 5 км и более почти все пустоты горных пород заполнены водой. По данным глубокого бурения, вода в пустотах горных пород находится на глубине более 9,5 км, т. е. ниже среднего уровня дна Мирового океана.

Совокупность водотоков (рек, ручьев, каналов), водоемов (озер, водохранилищ) и других водных объектов (болот, ледников) составляет гидрографическую сеть.

Воды суши сильно преобразованы человеком за счет ирригации, мелиорации, распашки земель и других урбанистических процессов, в связи с чем остро обозначилась проблема питьевой воды.

Сложность ее решения заключается в том, что потребности в чистой воде растут, а ее запасы остаются прежними. Используемая в быту, в промышленных и сельскохозяйственных циклах пресная вода чаще всего возвращается в речную сеть в виде сточных вод, по-разному очищенных или неочищенных вовсе.

Виды вод	Название	Объём, млн. км 3	Количество по отношению к общему объёму гидросферы, %
Морские воды
Подземные (за исключением почвенной) воды	Грунтовая
Лёд и снег (Арктика, Антарктика, Гренландия, горные ледниковые области)
Поверхностные воды суши: озёра, водохранилища, реки, болота, почвенные воды
Атмосферные воды	Атмосферная
	Биологическая

В гидросфере наблюдается постоянное и систематическое взаимодействие составляющих ее частей, что определяет круговорот воды в природе – непрерывное перемещение воды под действием солнечной энергии и силы тяжести.

Мировой океан и его части

Термин “Мировой океан” был предложен русским географом и океанографом Шокальским Ю.М. Площадь мирового океана – 361,1 млн. км 2 , что составляет 70,8% земной поверхности.

Мировой океан условно подразделяется на составные части – океаны: Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый (табл. 10). Главным отличием воды мирового океана от вод суши является соленость – количество граммов веществ, растворенных в 1л воды. Соленость измеряется в промилле. Средняя соленость морской воды – 35‰ (35 г в 1 л), максимальная соленость воды наблюдается в тропических широтах, в умеренных и экваториальных ее значение приближается к средней, в приполярных –менее соленая –32-33‰.

Таблица 10

Мировой океан

Океаны разделяют на моря, заливы, проливы.

Море – часть океана, обособленная сушей, отличающаяся соленостью, температурой вод, течениями (см. табл. 11). Выделяют самое мелкое море –Азовское (бассейн Атлантического океана), самое глубокое – Филлипинское (бассейн Тихого океана), самое соленое – Красное (бассейн Индийского океана), самой большое по площади – Филлипинское, самое маленькое – Мраморное (бассейн Атлантического океана).

По степени обособленности моря разделяют на:

внутренние (глубоко впадающие в сушу) – Красное, Карибское, Берингово;

окраинные – слабо обособленные от океана, примыкающие к материку (Баренцево, Норвежское).

Залив – часть моря (океана) глубоко впадающие в сушу (см. табл. 12).

В зависимости от причин возникновения, размеров, конфигурации среди заливов различают:

бухты – небольшие акватории с обособленными береговыми мысами, островами, удобные для швартовки судов;

эстуарий – воронкообразные заливы, образующиеся в устьях рек под воздействием морских течений;

фьорды – узкие и глубокие заливы со скалистыми и высокими берегами;

лагуны – неглубокий залив, отделенный от моря песчаными косами и соединенный с ним проливом;

лиманы – заливы, образующиеся при затоплении морем расширенных устьев равнинных рек;

губа – морской залив в устье реки.

Воды мирового океана находятся в постоянном движении. Различают морские течения (горизонтальное перемещение водных масс по постоянным путям) и волнения. Приливно-отливные волны вызывают колебания поверхности Мирового океана, вызванное притяжением Земли Луной и Солнцем. Максимальное значение приливов 18м в мире наблюдается в заливе Фанди (часть залива Мэн Атлантического океана), у берегов России – Пенжинская губа (часть залива Шелихова в Охотском море (13 м.).

Пролив – узкое водное пространство, с двух сторон ограниченное участками суши. Самый широкий пролив – Пролив Дрейка, самый длинный – Мозамбикский. Крупнейшие проливы мира представлены в таблице 13.

Острова – участки суши, со всех сторон окруженные водой. Около 79% островной суши приходится на 28 крупных островов (табл. 14). Самый большой по площади территории на земле остров Гренландия, в России – остров Сахалин.

Архипелаг – группа островов, лежащих на небольшом расстоянии друг от друга и имеющих общее основание.

Таблица 11

Название	Площадь, тыс. кв. км		Ср. глубина, м	Соленость,	Крупнейшие впадающие реки	Крупные порты
Тихий океан
Берингово		Окраинное			Юкон, Анадырь	Анадырь, Провидения, Ном
Восточно-Китайское		Окраинное				Шанхай, Ханчжоу, Нинбо, Цзилунь, Нагасаки
Желтое		Внутреннее			Хуанхэ, Хайхэ, Ляохэ, Ялуцзян	Тянь-Цзинь, Циндао, Далянь, Люйшунь, Нампхо, Чемульпо
Коралловое		Окраинное				Кэрнс, Порт-Морсби, Нумеа
Охотское		Окраинное				Магадан, Охотск, Корсаков, Северо-Курильск
Тасманово		Окраинное				Сидней, Брисбен, Ньюкасл, Окленд, Нью-Плимут
Южно-Китайское		Окраинное			Меконг, Хонгха (Красная),	Бангкок, Хошимин, Хайфон, Гонконг, Гуанчжоу, Манила, Сингапур
Японское		Окраинное				Владивосток, Находка, Советская Гавань, Ниигата, Цуруга, Пусан
Филлипинское		Окраинное
Атлантический
Азовское		Внутреннее			Дон, Кубань	Таганрог, Ейск, Мариуполь, Бердянск
Балтийское		Внутреннее		На 3ападе – 11, в центре – 6–8	Нева, Зап. Двина, Неман, Висла, Одер (Одра)	Санкт-Петербург, Калининград, Таллинн, Рига, Вентспилс, Гданьск, Гдыня, Щецин, Росток, Любек, Копенгаген, Стокгольм, Турку, Хельсинки, Котка
Карибское		Окраинное				Маракайбо, Ла-Гуайра, Картахена, Колон, Санто- Доминго, Сантьяго-де-Куба
Мраморное		Внутреннее		на Севере –20, на Юге –25–26
Северное		Окраинное			Эльба, Рейн, Маас, Темза	Антверпен, Лондон, Гамбург, Бремен, Вильгельмсхафен, Гетеборг, Осло, Берген
Средиземное		Внутреннее		На Западе –36, на востоке – 39,5	Нил, Рона, Эбро, По	Барселона, Марсель, Генуя, Неаполь, Венеция, Салоники, Бейрут, Александрия, Порт-Саид, Триполи, Алжир
Черное		Внутреннее			Дунай, Днепр, Днестр, Южный Буг	Новороссийск, Туапсе, Одесса, Ильичевск, Поти, Батуми, Констанца, Бургас, Варна, Трабзон
Аравийское		Окраинное				Бомбей, Карачи, Аден,
Красное		Внутреннее				Суэц, Порт-Судан, Массауа, Джидда, Ходейда
Северный Ледовитый
Баренцево		Окраинное				Мурманск, Варде
Белое		Внутреннее			Сев.Двина, Мезень,Онега	Архангельск, Онега, Беломорск, Кемь, Кандалакша
Восточно-Сибирское		Окраинное			Индигирка,
Гренландское		Окраинное				Лонгьир, Баренцбург, Акурейри
Карское		Окраинное			Обь, Енисей, Пур, Таз	Диксон, Дудинка, Игарка
Лаптевых		Окраинное		на Севере –34,	Лена, Хатанга, Яна
Чукотское		Окраинное			Амгуэма, Кобук,