Гидрологический цикл, аномальные свойства воды

Автор: Пользователь скрыл имя, 15 Декабря 2011 в 23:39, доклад

Краткое описание

Круговорот воды в природе (гидрологический цикл) — процесс циклического перемещения воды в земной биосфере. Состоит из испарения, конденсации и осадков.
Моря теряют из-за испарения больше воды, чем получают с осадками, на суше — положение обратное. Вода непрерывно циркулирует на земном шаре, при этом её общее количество остаётся неизменным.
Три четверти поверхности земного шара покрыты водой. Водную обо

Файлы: 1 файл

хос.docx

— 749.66 Кб (Скачать)

              Гидрологический цикл, аномальные  свойства воды.

Круговорот  воды в природе (гидрологический  цикл) — процесс циклического перемещения воды в земной биосфере. Состоит из испарения, конденсации и осадков.

Моря теряют из-за испарения больше воды, чем получают с осадками, на суше — положение обратное. Вода непрерывно циркулирует на земном шаре, при этом её общее количество остаётся неизменным.

Три четверти поверхности земного шара покрыты водой. Водную оболочку Земли называют гидросферой. Большую ее часть составляет соленая вода морей и океанов, а меньшую — пресная вода озер, рек, ледников, грунтовые воды и водяной пар.

На земле вода существует в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Без воды невозможно существование  живых организмов. В любом организме  вода является средой, в которой  происходят химические реакции, без которых не могут жить живые организмы. Вода является самым ценным и самым необходимым веществом для жизнедеятельности живых организмов.

Понятие

Постоянный обмен  влагой между гидросферой, атмосферой и земной поверхностью, состоящий  из процессов испарения, передвижения водяного пара в атмосфере, его конденсации  в атмосфере, выпадения осадков  и стока, получил название круговорота  воды в природе. Атмосферные осадки частично испаряются, частично образуют временные и постоянные водостоки  и водоемы, частично — просачиваются в землю и образуют подземные воды.

Виды

Различают несколько  видов круговоротов воды в природе:

  1. Большой, или мировой, круговорот — водяной пар, образовавшийся над поверхностью океанов, переносится ветрами на материки, выпадает там в виде атмосферных осадков и возвращается в океан в виде стока. В этом процессе изменяется качество воды: при испарении соленая морская вода превращается в пресную, а загрязненная — очищается.
  2. Малый, или океанический, круговорот — водяной пар, образовавшийся над поверхностью океана, сконденсируется и выпадает в виде осадков снова в океан.
  3. Внутриконтинентальный круговорот — вода, которая испарилась над поверхностью суши, опять выпадают на сушу в виде атмосферных осадков.

В конце концов, осадки в процессе движения опять  достигают Мирового океана.

Скорость

Среда Среднее время обновления
Океаны 3 200 лет
Ледники от 20 до 100 лет
Сезонный  снежный покров от 2 до 6 месяцев
Почвенная корка от 1 до 2 месяцев
Грунтовые воды: паводок от 100 до 200 лет
Грунтовые воды: углубленные 10 000 лет
Озера от 50 до 100 лет
Реки от 2 до 6 месяцев
Атмосфера 9 дней

Скорость переноса различных видов воды изменяется в широких пределах, так и периоды  расходов, и периоды обновления воды также разные. Они изменяются от нескольких часов до нескольких десятков тысячелетий. Атмосферная влага, которая  образуется при испарении воды из океанов, морей и суши и существует в виде облаков, обновляется в  среднем через восемь дней.

Воды, входящих в состав живых организмов, восстанавливаются  в течение нескольких часов. Это  наиболее активная форма водообмена. Период обновления запасов воды в горных ледниках составляет около 1 600 лет, в ледниках полярных стран значительно больше — около 9 700 лет.

Полное обновление вод Мирового океана происходит примерно через 2 700 лет.

За 10 миллионов  лет фотосинтез перерабатывает массу  воды равную всей гидросфере.

          Вода— редчайшее, и, может быть, уникальное исключение из правил. Пожалуй, нет вещества более удивительного и загадочного, чем обыкновенная вода. Но объяснить до конца причины этого пока не удается, хотя понятно, что загадки воды спрятаны в строении ее молекулы и межмолекулярной структуре. То, что обычная вода представляет собой еще весьма плохо изученное вещество, объясняется не только сложностью и неопределенностью ее структуры, но и тем, что это жидкое вещество. Значительно легче, нежели жидкое, исследовать твердое вещество или газ, так как в первом молекулы четко упорядочены, а во втором — они слабо взаимодействуют и обладают большой свободой передвижения. Ответа на вопрос: почему существуют две формы конденсированного из газа состояния вещества — жидкое и твердое, — близкие по плотности и энергии межмолекулярного взаимодействия и колоссально отличающиеся по кинетике межмолекулярного взаимодействия, пока еще нет. Не создано теорий, которые адекватно описывали бы жидкое состояние. Не разработана также теория плавления — перехода от порядка к беспорядку в системах с близкими плотностями и энергиями межмолекулярного взаимодействия. Поэтому, например, лед изучен лучше, чем вода. Не получена в лабораториях и абсолютно чистая вода, ее свойства до сих пор остаются загадкой.

Свойство Аномалия Значение
Летучесть Наименьшая среди соединений водорода с элементами подгруппы кислорода Существенна для физиологии клетки: медленное снижение влажности различных материалов.
Скрытая теплота плавления  и испарения. Наиболее высокая  из всех твердых и жидких веществ, за исключением аммиака; с повышением температуры несколько снижается (до  
40 °С), затем — возрастает
Термостатирующий  эффект в технологических процессах, перенос тепла водными течениями в природе, способствует сохранению постоянной температуры тела
Температура замерзания Наиболее высокая, за исключением аммиака Термостатирующий  эффект в точке замерзания. Очень  важна для сохранения теплового и водного баланса в атмосфере.
Температура кипения Наиболее высокая  из всех жидкостей Большие затраты  тепла на испарение в производственных процессах; экономия возможна при утилизации тепла, выделяющегося при конденсации  пара
Теплопроводность Наиболее высокая  из всех жидкостей Играет роль в  теплообменной аппаратуре и процессах  малого масштаба, например происходящих в живых клетках
Поверхностное натяжение Наиболее высокое  из всех жидкостей Существенно для  физиологии клетки, определяет поверхностные  явления в технологии
Диэлектрическая проницаемость Наиболее высокая  из всех жидкостей Оказывает существенное влияние на диссоциацию электролитов
Растворитель Растворяет многие вещества в больших количествах, чем другие жидкости Используется в  технике как основной растворитель, связывает между собой явления  физические и биологические 
Плотность Наибольшая при +4 °С При замерзании водоемов, нижинй слой воды, как наиболее тяжелый, находится при температуре +4 °С. При этом не замерзает и вода в живых организмах.
Вязкость Уменьшается при  увеличении давления Обеспечивает большую  подвижность глубоко в недрах планеты, где давление достигает  огромных значений.
Удельная  теплоемкость Наиболее высокая, за исключением аммиака и водорода.  

Информация о работе Гидрологический цикл, аномальные свойства воды