Гидросфера (др.-греч. Yδωρ-вода и σφαῖρα-шар) – водная оболочка Земли, занимает ¾ поверхности планеты, ее основой является вода, которая может находиться в трех физических состояниях: жидкая, твердая и газообразная. Наиболее значимыми свойствами воды являются: текучесть, теплоемкость, высокая электропроводность, энергоемкость, вязкость, проводимость света до 200 м, а ультрафиолетового излучения до 800 м; насыщаемость (минеральными, органическими веществами и газами, в числе которых кислород и углекислый газ имеют наибольшее биохимическое значение), вода плотнее воздуха в 1000 раз (что является эталоном), а также такие свойства как плавучесть льда и плавление, испаряемость и др.

Гидросфера имеет прерывистую водную структуру, на 94% состоит из вод Мирового океана,площадь которого примерно 361,26 млн. км²,а объем воды около1 млрд. 340 млн. км³. Всего общий объем воды на планете оценивается в 1 млрд.
2 млн. км³. Масса гидросферы 1,46·10²¹ кг, что в 275 раз больше массы атмосферы, но лишь 1/4000 от массы всей планеты. Площадь поверхности Мирового океана составляет 71% поверхности Земли, порядка 361 млн. км². Свыше 96% объема гидросферы составляют моря и океаны, порядка 2% – подземные воды, около 2% – льды и снега, и только 0,02% – поверхностные воды суши: подземные, озерные и речные пресные. Часть воды находящаяся в твердом состоянии в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте, представляет собой криосферу. Средняя глубина гидросферы, по глубине Мирового океана – около 3800 м, максимальная (Марианская впадина) – 10994 м (по более ранним измерениям 11022 до 11 200 м), в водах растворены соли (в среднем 3,5%), а также ряд газов. Верхний слой океана содержит 140 трлн. тонн углекислого газа, а растворенного кислорода – 8 трлн. тонн.

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. Поверхностные воды, занимая сравнительно малую долю в общей массе гидросферы, тем не менее играют важнейшую роль в жизни наземной биосферы, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Эта часть гидросферы находится в постоянном взаимодействии с атмосферой и земной корой. Взаимодействие этих вод и взаимные переходы из одних видов вод в другие составляют круговорот воды на земном шаре.

Также все воды гидросферы можно разделить на воды Мирового океана (см. выше) и материковые (внутренние) воды, которые в свою очередь имеют свою общую классификацию.

В гидросфере впервые зародилась жизнь на Земле. Лишь в начале палеозойской эры началось постепенное переселение животных и растительных организмов на сушу. Поэтому, в составе океанической коры большой по толщине осадочный слой. В настоящее время область биосферы в гидросфере представлена во всей ее толще, однако наибольшая плотность живого вещества приходится на поверхностные прогреваемые и освещаемые лучами солнца слои, а также прибрежные зоны, то есть первые 200 м.

Материковые воды

ПРЕСНЫЕ	СОЛЕНЫЕ
Поверхностные	Артезианские	Подземные	Замкнутые моря, Соленые озера (озеро Балхаш имеет 50% пресных и 50% соленых вод)
Реки, озера, Воды болот и др. водоемов	ниже глиняных слоев почвы на глубине 70-140 м.	Грунтовые воды, подземные пещерные реки

 

Континенты и архипелаги разделяют Мировой океан на части (океаны). Большие регионы океанов с характерными территориальными границами и особенностями называют: моря, заливы, проливы и т. п.

В 1937 г. по данным Международной гидрографической организации из состава Атлантического, Индийского и Тихого океанов был выделен Южный океан (или Южный Ледовитый). Этому было свое обоснование: впервые термин «Южный океан» многократно появлялся еще в XVIII в., когда началось систематическое исследование региона. Кроме того, в южной своей части границы между Тихим, Атлантическим и Индийским океанами весьма условны, в то же время воды, прилегающие к Антарктиде, имеют свою специфику, а также объединены Антарктическим циркумполярным течением. Однако в 1953 г. от выделения Южного океана отказались.

После многолетних и глубоких исследований было установлено, что воды вокруг Антарктиды действительно имеют ряд специфических и уникальных особенностей по целому перечню критериев: флора и фауна, течения и температура, соленость и минерализация и др. И в 2000 г. Международная гидрографическая организация приняла разделение вновь на5 океанов, но это решение пока не ратифицировано всеми странами. В действующем определении океанов от 1953 г. Южного океана пока нет, но многие учебные программы зарубежных стран уже внесли изменения в учебную литературу.

Океаны (др.-греч. Ὠκεανός, от имени древнегреческого божества Океана) – крупнейшие водные объекты, составляющая часть Мирового океана. Океаны расположены среди материков, обладают системой циркуляции вод и другими специфическими особенностями, находятся в непрерывном взаимодействии с атмосферой и земной корой. Рельеф дна океанов Земли в целом сложен и разнообразен. Наука, изучающая океаны, называется океанологией; а их фауну и флору изучает раздел биологии, называемый биология океана.

Источник: cyberpedia.su

Океаны и моря покрывают 71% общей площади Земли, а вместе с водными объектами суши (ледники, озера, водохранилища, болота и др.) общая покрытость Земли водой составляет почти 3/4. Гидросфера – это водная оболочка Земли, представляющая совокупность всех водных объектов планеты: океанов, морей, рек, озер, болот, ледников, снежного покрова, подземных вод, В состав гидросферы также входит вода атмосферы, почвенная влага и вода живых организмов. В гидросфере представлены основные фазовые состояния воды — жидкое, твердое и газообразное. Это сплошная оболочка Земли, хотя иногда и невидимая, в случае, когда она представлена только водяным паром или почвенной влагой. Ведь, как известно, водяной пар в атмосфере — необходимый участник создания первичной биологической продукции, или фотосинтеза; а почвенная влага — растительной биомассы Земли. Кроме того, как водяной пар, так и почвенная влага играют важнейшую роль в глобальном гидрологическом цикле. Таким образом, гидросфера проникает во все другие геосферы и играет важнейшую роль в глобальных процессах обмена веществом и энергией, осуществляя эрозию и денудацию горных пород, перенос и отложение продуктов их разрушения в виде природных растворов разнообразнейшего содержания и различной концентрации, встречающихся всюду в экосфере.

Воды на земле много, но 97% – это солёная вода океанов и морей, и лишь 3% – пресная. Из этих 3% – ¾ почти не доступна живым организмам, т.к. это вода «законсервирована» в ледниках гор и полярных «шапках» Арктики и Антарктики (рис. 1). Это резерв пресной воды. Из воды доступной живым организмам основная часть заключена в их тканях. По сравнению с этими показателями атмосферная влага составляет лишь ничтожную долю в общем объёме. Но именно атмосферная влага играет наиболее важную роль в биогеохимическом круговороте воды.

Рис. 1.

Физические свойства воды весьма специфичны:

1. При нагревании от 0°С до 4°С объём воды не увеличивается, а уменьшается., и максимальная плотность достигается не в точке замерзания (0°С), а при 4°С.

2. При замерзании вода расширяется, а не сжимается, как все другие тела, плотность её уменьшается.

З. Температура замерзания воды с увеличением давления понижается, а не повышается.

4. Удельная теплоёмкость воды чрезвычайно велика по сравнению с удельной теплоёмкостью других веществ.

5. Вследствие высокой диэлектрической постоянной вода обладает большей растворяющей и диссоциирующей способностью в сравнении с другими жидкостями.

6. У воды самое большое поверхностное натяжение из всех жидкостей: 75•10-3 дж/м2.

В особенности значительную роль играет очень высокая величина скрытой удельной теплоты испарения-конденсации, потому что 84% солнечной радиации, поглощаемой поверхностью Земли, расходуется на испарение. Тем самым, энергия Солнца как бы запускает и поддерживает глобальный круговорот воды.

Океан играет важнейшую и весьма неоднозначную роль терморегулятора экосферы. Ледники существенно влияют, благодаря их высокой отражательной способности (альбедо), на формирование глобального теплового баланса атмосферы и поверхности Земли.

Важнейшим процессом в экосфере является глобальный круговорот воды, или, по другой терминологии, гидрологический цикл. Он служит основой единства географической оболочки, играя важнейшую роль во всемирном обмене веществом и энергией. Главным образом, под воздействием солнечной энергии вода испаряется с поверхности океанов и суши. Испарившаяся влага включается в процесс атмосферного влагопереноса. При этом часть атмосферного потока влаги выпадает в виде атмосферных осадков, снова испаряется, снова выпадает в виде осадков, и т.д. Так осуществляются влагообороты в пределах материков и океанов (рис. 2, 3, 4). Глобальный круговорот воды состоят из океанического и материкового звеньев, взаимосвязанных обменом водяного пара между океаном и сушей, и стоком с суши в океан. Преобладающая часть выпадающих на сушу осадков испаряется, остальное стекает в океан, главным образом, в виде речного стока, а также стока подземных вод и отрыва («отёла») ледников в Море. На почти третьей части неледниковой поверхности суши речные воды не имеют стока в океан и заканчиваются в бессточных впадинах,
часто заполненных озерами.

Рис. 3. Схема круговоротов осадков на суше (Константинов, 2003)

Изменения гидрологического состояния Земли связаны не с изменениями общего мирового объёма воды, а с пространственным перераспределением воды, в особенности с изменениями соотношения запасов воды в океанах и ледниковых покровах. При большем развитии оледенения на Земле вода гидросферы в большей степени концентрируется в ледниках, и уровень Мирового океана понижается. И наоборот, высокий уровень океана соответствует относительно малому объёму ледниковых покровов.

Уравнения водного баланса для океана, для суши со стоком в океан и для областей внутреннего стока (бессточных) выглядят следующим образом соответственно:

PO + RL – EO = ∆WO ;                    PL – EL – RL = ∆WL ;                    PC – EC = ∆WC .

Здесь P – осадки, E – испарение, R – сток, ∆W – изменение запаса влаги в соответствующей области (O – в Мировом океане, L – в областях суши со стоком в Мировой океан, C – в областях суши с внутренним стоком).

Все компоненты глобального водного баланса пока определяются с невысокой точностью. Задача более надежного определения компонентов водного баланса мира – это одна из важнейших проблем гидрологии и геоэкологии. Величина некоторых компонентов глобального водного баланса за год выглядят следующим образом (табл. 1):

Таблица 1. (Голубев, 1999) Величина некоторых компонентов глобального водного баланса за год

Отметим, что около 30 тыс.км3 в год расходуется на транспирацию растениями, или 42% суммарного испарения с поверхности суши.

Влияние деятельности человека на компоненты мирового водного баланса пока затушевывается относительно невысокой точностью определения компонентов. Однако глобальные модели циркуляции климата показывают, что антропогенные изменения климата повысят интенсивность водообмена в глобальном гидрологическом цикле.

Источник: students-library.com

 

Гидросфера – одна из важнейших составляющих биосферы , объе-диняющая все свободные воды Земли.
а занимает около 70 % по-верхности планеты. Общие запасы воды в свободном состоянии состав-ляют 1386 млн. км³. Если этой водой равномерно покрыть земной шар, то ее слой составит 3700 метров. В то же время, 97 – 98 % воды – это соленые воды морей и океанов, и лишь 2 – 3 % – пресная вода, пригод-ная для жизни. 75 % пресной воды на Земле находится в труднодос-тупных местах: на полюсах в виде льда, в подземных горизонтах. Таким образом, менее 1 % от общего количества имеющейся на планете воды доступно живым организмам.

 

Вода входит в состав всех элементов биосферы. Она является со-ставной частью не только водоемов, но и воздуха, почвы, живых су-ществ. Это не только самое распространенное природное соединение, но, вместе с тем, и самое удивительное вещество на нашей планете.

 

Вода – единственное вещество, встречающееся в природе одно-временно во всех трех агрегатных состояниях, – твердом, жид-ком и газообразном.

 

Вода – универсальный растворитель, поскольку растворяет боль-ше солей и других веществ, чем любое другое вещество.

 

Вода имеет очень редкую способность расширяться при замерза-нии, благодаря чему лед имеет плотность меньше единицы и плавает на поверхности воды, оставшейся под ним в жидкой фа-зе. Это свойство воды спасает водные организмы от замерзания.

 

Вода – очень прочное химическое соединение.

 

Вода имеет самое большое из всех жидкостей поверхностное на-тяжение, что обусловливает ее высокую капиллярность.

 

Газообразная вода – водяной пар легче воздуха, благодаря чему возможно образование облаков и перенос воды в атмосфере.

 

 

Вода имеет очень высокую диэлектрическую проницаемость: химически чистая вода – плохой проводник, но даже следы солей превращают ее в хороший проводник.

 

Вода – это источник жизни, без нее невозможно существование ни животных, ни растений , ни человека. Она входит в состав клеток и тка-ней любого животного и растения. Сложнейшие реакции в животных и растительных организмах могут протекать только при наличии воды. Тело человека на 65 % состоит из воды. Тела животных содержат, как правило, не менее 50 % воды. Растения также содержат много воды: картофель – 80 %, помидор – 95 % и т.д.

 

Под влиянием солнечной энергии и сил гравитации воды Земли могут переходить из одного состояния в другое и находятся в непре-рывном движении. Круговорот воды увязывает воедино все части био-сферы, образуя в целом замкнутую систему: океан – атмосфера – суша.

 

Гидросфера играет решающую роль в формировании особых черт планеты. Она принимает участие в процессах обмена кислородом и уг-лекислым газом с атмосферой, способствует поддержанию относитель-но неизменного климата на Земле. Океаны и моря оказывают смягчаю-щее, регулирующее воздействие на температуру воздуха, накапливая тепло летом и отдавая его атмосфере зимой. В океане происходит цир-куляция и перемешивание теплых и холодных вод.

 

В гидросфере протекает основное количество химических реак-ций, обусловливающих воспроизводство биомассы и химическую очи-стку биосферы.

 

Гидросфера обладает мощной самоочищающей способностью. Самоочищение вод – совокупность процессов, направленных на восста-новление экологического благополучия водного объекта . Условно мож-но выделить физические, химические и биологические факторы само-очищения водоемов. Среди физических факторов первостепенное зна-чение имеют разбавление, растворение и перемешивание веществ, осе-дание в воде нерастворимых осадков, а также отстаивание загрязненных вод. Важным физическим фактором самоочищения является ультрафио-летовое излучение Солнца. Под его влиянием гибнут бактерии, вирусы, микробы. Из химических факторов самоочищения следует отметить окисление органических и неорганических веществ кислородом, рас-творенным в воде. Активную роль в самоочищении гидросферы играет совокупная деятельность всех населяющих водоемы организмов. В про-цессах жизнедеятельности они окисляют (разлагают) органические за-грязнители.

 

Гидросфера является важным источником ценного сырья, топлива и продовольствия для людей и других обитателей суши. Кроме того, океаны, моря, реки и другие водоемы представляют собой природные пути сообщения и имеют рекреационное значение.

 

Источник: helpiks.org

Гидросфе́ра (от др.-греч. Yδωρ — вода и σφαῖρα — шар) — это водная оболочка Земли занимающая 3/4 части планеты. Она образует непрерывистую (В.М. Чупахин "Основы ландшафтоведения" М.:Агропромиздат,1987.-168с.) водную оболочку. Средняя глубина океана составляет 3800 м, максимальная (Марианская впадина Тихого океана) — 11 022 метра. Около 97 % массы гидросферы составляют соленые океанические воды, 2,2 % — воды ледников, остальная часть приходится на подземные, озерные и речные пресные воды. Общий объём воды на планете около 1 532 000 000 кубических километров. Масса гидросферы примерно 1,46*1021 кг. Это в 275 раз больше массы атмосферы, но лишь 1/4000 от массы всей планеты. Гидросферу на 94% составляют воды Мирового океана, в которых растворены соли (в среднем 3,5%), а также ряд газов. Верхний слой океана содержит 140 трлн тонн углекислого газа, а растворенного кислорода — 8 трлн тонн. Область биосферы в гидросфере представлена во всей ее толще, однако наибольшая плотность живого вещества приходится на поверхностные прогреваемые и освещаемые лучами солнца слои, а также прибрежные зоны.

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.

Поверхностные воды, занимая сравнительно малую долю в общей массе гидросферы, тем не менее играют важнейшую роль в жизни наземной биосферы, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Сверх того эта часть гидросферы находится в постоянном взаимодействии с атмосферой и земной корой.

Взаимодействие этих вод и взаимные переходы из одних видов вод в другие составляют сложный круговорот воды на земном шаре. В гидросфере впервые зародилась жизнь на Земле. Лишь в начале палеозойской эры началось постепенное переселение животных и растительных организмов на сушу. Океаническую кору слагают осадочный и базальтовый слои.

Источник: studopedia.org

Человек всегда стремился жить поближе к рекам и озерам, которые служили основными источниками пресной питьевой воды, а ведь без 1-2 литра воды в сутки ему просто не выжить.
Вода не только обеспечивает жизнь, она — сама жизнь. Человек на 60-65% состоит из воды, а его мозг — на 82-85%. При потере 12% воды у человека останавливается сердце, а потеря 6-8% вызывает обморок. Растения также содержат большое количество воды. Например, морковь — 90%, огурцы — более 95%.
Вследствие высокой подвижности воды проникают повсеместно в различные природные образования. Они находятся в виде паров и облаков в земной атмосфере, формируют океаны и моря, существуют в замороженном состоянии в высокогорных районах континентов и в виде мощных ледяных панцирей покрывают полярные участки суши. Атмосферные осадки проникают в толщи осадочных пород, образуя подземные воды.
Гидросфера включает в себя поверхностные воды рек, озер, океанов, морей, подземные воды и водяные пары в атмосфере. Запасы воды в различных частях гидросферы (тыс. км3) распределяются следующим образом: мировой океан — 1370323,0; все подземные воды — 60000,0; ледники — 24000,0; озера — 280,0; почвенная влага — 85,0; пары атмосферы — 14,0; реки — 1,2.
Итого: 1454703,2.

Гидросфера как водная среда жизни занимает около 71% площади и 1/800 часть объема земного шара. Основное количество воды, 97%, сосредоточено в морях и океанах. Это соленая вода. Пресные воды (содержащие менее 1 г/л солей) составляют около 3% запасов гидросферы. Сосредоточены они в полярных ледяных шапках и ледниках (2%), глубинных под-

земных водах (0,38%), озерах (0,01%), почвенной влаге (0,005%), реках (0,0005%). Но вся беда в том, что из пресных вод лишь около 3% — легкодоступные запасы типа рек, озер и водохранилищ, остальное — ледники, подземные воды. А ведь эта часть воды загрязнена и непригодна к употреблению.
При оценке опасности загрязнения в качестве образца сравнения служат исследования, проводимые в биосферных заповедниках. В крупных городах природная среда далека от идеальной. Так, по содержанию вредных веществ Москву-реку в пределах города считают «очень грязной». На выходе из Москвы содержание в реке нефтепродуктов в 20 раз больше ПДК, железа — в 5 раз, фосфатов — в 6 раз, меди — в 40 раз, аммонийного азота — в 10 раз. Содержание серебра, цинка, висмута, ванадия, никеля, бора, ртути и мышьяка в донных отложениях реки превышает норму в 10-100 раз.
В среднем на одного человека в нашей стране приходится 170 л воды в сутки, в больших городах — более 300 л, а в Москве — свыше 360 л. В Лондоне на каждого жителя приходится только 170 л воды в сутки.
Обычно о воде не задумываются тогда, когда ее достаточно. Монгольская пословица гласит: «Человек не ценит воду до тех пор, пока не иссякнет источник». Жители пустынь хорошо знают ей цену и стараются бережно и экономно расходовать каждую каплю. Цену воде знают и там, где ее надо добывать из глубоких колодцев, и, наконец, там, где за воду приходится платить большие деньги.
Количество пресной воды, пригодной для человека, с каждым годом становится все меньше и меньше. Уже сейчас ежегодно США платят 2 млрд долл. Канаде за право использовать естественные источники пресной воды, находящиеся на территории этой страны. Жители Дуйсбурга (Германия) платят за воду, привозимую из Франции, по 89 пфеннингов за литр. Предполагают, что лет через десять бутылка питьевой воды будет стоить дороже бутылки вина.
Более 35% населения земного шара живет при большом недостатке пресной воды, сдерживающем развитие промышленности, рост городов, интенсификацию сельскохозяйственного производства.
К основным потребителям пресной воды относятся сельское хозяйство, промышленное производство, включая энергетику, и коммунальное хозяйство.
Потребности в чистой пресной воде с каждым годом растут. Достаточно отметить, что на производство 1 т стали расходуется 250 м3, меди — 500 м3, целлюлозы — 1500 м3 воды. Крупнейшим водопотребителем является сельское хозяйство. Для получения 1 т пшеницы требуется 1500 м3 воды, 1 т хлопка — 10000 м3. Расход воды на промышленные нужды составляет 40%, сельское хозяйство — 24%, бытовые расходы — 17%.
Для обеспечения промышленных предприятий ежегодно забирается из естественных источников водоснабжения 100 млрд м3 воды, при этом 90% этого количества возвращается обратно в водоемы в виде промышленных сточных вод с различной степенью загрязнения.
Водоемы превратились в транспортные пути, речные потоки — в источник дешевой электроэнергии; пресная вода — в сырье для получения продукции в самых различных областях народного хозяйства, в охладитель двигателей и компрессоров, в растворитель в химической промышленности.
Мы до сих пор очень слабо представляем себе деятельность воды в глубоких недрах Земли. В последнее время ученые доказали, что именно благодаря сверхвысокому давлению глубинных подземных вод возможно тектоническое смещение гигантских блоков земной коры. Экспериментально доказано, что вода при тектонических перемещениях играет роль смазки и без давления поровой воды такие смещения были бы невозможны.
Воды гидросферы находятся в динамическом состоянии, вследствие чего они постоянно самоочищаются путем обмена. Считается, что для полной смены воды в атмосфере необходимо до 9-10 суток, в реках — 12-20 суток, морях — 2,5-3 тыс. лет, океанах — 30-40 тыс. лет. Эти данные свидетельствуют об особой опасности загрязнения водоемов: загрязнение устойчиво сохраняется длительное время.
Учитывая негативное влияние на гидросферу человеческой деятельности в разных ее проявлениях, необходимо рационально использовать водные объекты, заботиться об экономичном расходовании воды, восстановлении ее количества и улучшении ее качества. Нужно принимать меры к полному прекращению сброса в водные объекты сточных вод, содержащих загрязняющие вещества, содержать в исправном состоянии очистные сооружения и технические устройства, влияющие на качество вод. Вместе с тем, необходимо подчерк-

Глава I. ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ
нуть, что дела с очисткой сточных вод обстоят очень плохо. В результате либо отсутствия очистных сооружений, либо их неудовлетворительной работы, устарелости, маломощности 82% сбрасываемых вод не подвергается очистке. Поэтому качество вод основных рек на территории России оценивается как неудовлетворительное. Волга, Дон, Обь, Енисей, Лена, Кубань, Печора, Амур загрязнены органикой, соединениями азота, тяжелыми металлами, фенолом, нефтепродуктами. Ощущается дефицит подземных вод в крупных городах и промышленных центрах. 

Источник: uchebniki-besplatno.com