Гидросфера в России

Содержание

 

 

1. Введение……………………………………………………….3
2. Свойства воды…………………………………………………5
3. Состав гидросферы……………………………………………7
4. Гидросфера в России…………………………………………13
5. Экологическая проблема гидросферы………………………14
6. Вывод…………………………………………………………..21
7. Список используемой литературы…………………………..22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                     Введение.

Гидросфера - водная оболочка Земли, включающая океаны, моря, озёра, реки, подземные воды, ледники в океане, снежный покров и водяные пары. Вода, наряду с кислородом, является одним из важнейших веществ на земле. Она входит в состав всех живых организмов на планете. Например, человек состоит из воды приблизительно на 80%. Вода также играет важную роль в формировании рельефа поверхности Земли, переносе химических веществ в глубинах Земли и на ее поверхности. Воды гидросферы находятся в постоянном взаимодействии с атмосферой, литосферой и биосферой. Взаимодействие это выражается в переходы вод из одних видов в другие, и называется круговоротом воды. По мнению большинства учёных, именно в воде зародилась жизнь на нашей планете.

Гидросфера состоит из 97% солёной воды и 3% пресной воды. Солёная вода морей и океанов отличается по своему химическому   составу. В соленой воде всегда присутствуют растворенные вещества:   соли, минералы, газы, органические вещества. Соленая вода океана   содержит в своем составе 35  гр. соли на один килограмм воды.   Морская вода может иметь концентрацию солей, как выше так и ниже.   Но самая большая концентрация соли в воде в ”солёных озёрах” до  300  гр./кг.   и  глубинных   водах – 600 гр./кг.

Пресная вода - противоположность морской воды, охватывает ту часть доступной воды 3емли, в которой соли содержатся в минимальных количествах. Вода, содержание в  которой не превышает 0,1 % солей, т.е. в 1г солей на 1л воды - считается пресной водой.                  

   Таблица содержания запасов пресной воды в частях гидросферы. [1]

Части гидросферы	Объем  воды, км³	% общего объема
Ледники	24 000 000	85
Подземные воды	4 000 000	14
Озёра и водохранилища	155 000	0,6
Пары атмосферы	14 000	0,06
Речные воды	1 200	0,004
Итого	28 253 200	100

                                                                                                                       

“Анализ водного баланса 3емли показывает, что общее количество осадков, выпадающих на поверхность Мирового океана, всегда меньше испарения, так как часть испарившейся воды уносится на сушу и уже там выпадает в виде осадков. В среднем с поверхности океана ежегодно испаряется слой воды, равный 1400мм, а осадков выпадает 1270мм. Разницу балансирует речной сток в океан. На суше, наоборот, количество атмосферных осадков больше, чем количество испарившейся влаги, до 38% всех выпавших осадков речной сток уносит в океан.” [2]

  [2]

 

[2]

Из таблицы «Водный баланс и ресурсы пресных вод континентов и суши в целом» видно, что наиболее богата водными ресурсами на единицу площади Южная Америка, затем следует Европа, Азия и Северная Америка. По объему речного стока наиболее обеспечена водными ресурсами Азия. Несмотря на неравномерность распределения пресных вод по континентам 3емли, в целом они пока обеспечивают биосферу.

                                                  Свойства воды.

Вода – единственное химическое соединение, которое существует в природе в виде и жидкости, и твердого вещества (лед), и газа (пары воды). Всем хорошо известно, что вода при нормальных условиях – бесцветная прозрачная жидкость без запаха. Она обладает целым рядом удивительных физико-химических свойств:  высоким поверхностным натяжением (с этим свойством связано значительное капиллярное поднятие воды, что способствует питанию растений по корневым системам);  высокими температурами кипения и замерзания;  удельные энтальпии (теплосодержание) плавления и испарения выше, чем у большинства веществ;  плотность воды в жидкой фазе больше плотности льда, поэтому лед плавает на поверхности воды, и водоемы не замерзают до дна. Воду можно рассматривать с химической точки зрения как оксид водорода или гидрид кислорода. Вода является прекрасным растворителем для многих веществ. Благодаря высокой растворяющей способности воды в ней содержатся практически все химические элементы, из которых наиболее важны для живых организмов. Почти все биохимические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организмов, сводятся к реакциям в водных растворах.

Анализ данных из таблицы «Температуры плавления и кипения водородных соединений элементов главной подгруппы VI группы периодической системы» и рисунка «Точки кипения и замерзания четырёх гидридов элементов» показывает, нелогичность поведения воды: переходы воды из твёрдого состояния в жидкое и газообразное проходят при температурах, на более высоких, чем должно было быть.

 [3]

                                  [4]

«Это объясняется строением молекулы воды, она построена в виде тупоугольного треугольника, угол между связями кислород-водород равен 104°27’ (рисунок молекулы воды).

                                   [4]

Но, так как оба атома водорода расположены по одну сторону от кислородного атома, то электрические заряды в ней рассредоточиваются, и молекула воды приобретает полярность. Полярность – это причина, химических взаимодействий между  разными молекулами воды. Атомы водорода в молекулах воды, имею частично положительный заряд, вступают в связь с электронами атомов  кислорода и соседними молекулами. Такая химическая связь носит название - водородной. Взаимодействие между молекулами воды объясняется и температурами кипения и плавления. Для того чтобы “расшатать” связи водорода, нужна большая энергия, это и объясняет большую теплоёмкость воды.» [5]

 При температуре 0 °C вода превращается в лёд. Аномалия воды заключается в том, что после плавления вода сжимается, а затем при температуре 4°C начинает расширяться. При 0°C 100г льда занимает объем 109,05 куб.см, а 100г воды – 100.01 куб.см. Поэтому лёд обладает плавучестью.

Существует семь модификаций льда. Они получены искусственно. Их физические характеристики показаны на «Фазовой диаграмме воды».

 [6]

Состав гидросферы.

Мировой океан. Самым большим звеном гидросферы является Мировой океан - это совокупность всех океанов, морей, заливов, проливов. Мировой океан занимает более 70% поверхности Земли. Он кормит людей, дает им электроэнергию, в его водах растворено много ценных химических элементов.  Наука, изучающая океаны называется - океанология.

 Океан - это большой объем соленой воды. Всего на земном шаре 4 океана: самый крупный и глубокий - это Тихий океан, затем идет Атлантический океан, Индийский и Северный Ледовитый океан.

                       [7]

Море - это часть океана, более или менее обособленная и отличающаяся особенностями температуры, солености, характером приливов и отливов. По происхождению моря делятся на тектонические, и образовавшиеся в результате опускания суши (почти все прибрежные моря). По местоположению моря бывают: окраинными (Северное, Баренцево), средиземными располагающимися между материками (Средиземное, Карибское), внутриматериковые находящиеся внутри материков (Балтийское, Белое, Черное),  межостровные расположенные между островами и моря располагающиеся в центре океанов.

         Синим цветом   изображены холодные течения, а красным – тёплые течения Мирового океана.

                                                    

Проливы - узкие части океана, разделяющие материки или острова либо их соединяющие. Например, Берингов пролив соединяет Северный Ледовитый и Тихий океаны.

Река - может начинаться с небольшого родника, а может широким потоком изливаться из озера. Жизнь рекам, начинающимся в горах, дают талые воды ледников, с шумом прокладывающие себе путь среди каменных отложений. На равнине в начале пути рек нередко находится болото. Отдельные струи воды, сливаясь, образуют ручьи, которые в свою очередь соединяются в реки. Река принимает притоки, постепенно увеличивается вниз по течению. Площадь суши, с которой вода стекает в реку, также увеличивается. Эта площадь называется водосборным бассейном. Маленький ручей получает питание с площади, редко превышающей несколько тысяч квадратных километров. Большие реки стекают в океаны, моря, озера или теряются в безводных пустынях. Большие реки со всеми впадающими в них реками - притоками большими и малыми - образуют речную сеть. Густота речной сети зависит от природных условий. Питание рек осуществляется несколькими способами. Первый способ - дождевое питание, за счет атмосферных осадков. Второй способ связан с таянием снега  и называется - снеговым питанием. Часть воды, находящейся внутри земной коры, также питают реки, и такой способ называется - подземным. Возникшие в давние времена из атмосферных осадков - выпавшего снега, ледники и снежники сохраняют влагу и отдают ее во время таяния (ледниковое питание). Река редко получает питание только от одного источника, такое питание называется смешанным.

                       

Озера среди поверхностных вод суши занимают особое место. Они отличаются замедленным водообменом, своеобразным термическим режимом, химическим составом, значительными изменениями уровня. Озера образуются в замкнутых понижениях на суше, которые возникают в результате проявления эндогенных процессов, протекающих внутри Земли и внешних экзогенных процессов. По способу образования выделяют свыше 70 типов озерных котловин. Строение озерных котловин, форма, величина, глубина и даже некоторые свойства озерных вод во многом зависят от происхождения. Чаще всего на Земле встречаются озера тектонического происхождения, ледниково-аккумулятивного, эрозионно-аккумулятивного, мерзлотного, карстового, эолового происхождения. Значительно реже можно встретить вулканические озера и совсем редко - озера метеоритные.

Подземные воды - К данному типу гидросферы относятся родники, источники, ключи, грунтовые воды, воды, залегающие в верхних и нижних слоях литосферы. По предварительным подсчетам их примерно в три раза меньше чем вод Мирового океана. Нахождение вод под землей также связано с характером водовмещающих пород. «Подземные воды имеют различное происхождение и подразделяются на:

-ювенильные, образовавшиеся( по гипотезе М.В. Ломоносова) при магмагенных процессах;

-инфильтрационные, сформировавшиеся  за счет просачивания атмосферных  осадков сквозь толщу проницаемых  почв и грунтов и скопившиеся  на водонепроницаемых слоях;

-конденсационные, накопленные в горных породах при переходе водяного пара в грунтовой атмосфере в жидкое состояние;

-воды, погребенные осадками в  поверхностных водоемах.» [8]

               подземные воды.

Болота - чтобы образовалось болото необходимо скопление на поверхности земли большого количества стоячей воды. Чаще всего этому способствует влажный климат, а также неглубоко залегающие грунтовые воды. Болота нередко возникают на месте заросших озер. Также болота развиваются в районах вечной мерзлоты. Болота различаются по преобладающей на них растительности, по рельефу, по местоположению. Низинные болота располагаются в понижениях рельефа - речных долинах, по берегам озер. К ним близко подходят грунтовые воды, питающие растения необходимыми солями, поэтому растительный покров таких болот представлен разнообразной растительностью. В верховых болотах растительность отделена от почвы слоем торфа и получает питание лишь с атмосферными осадками, которые крайне бедны солями, необходимыми растениям. Низинные болота очень медленно накапливают торфяной слой (в среднем 1 мм в год) и постепенно превращаются в верховые болота.   

                        

                        [9]

Гидросфера в России.

«На географической карте России обращает на себя внимание обширная речная сеть. В России 120 тыс. рек длиной свыше 10 км, в том числе более 3 тыс. средних (200-500 км) и больших (более 500 км). Ежегодный речной сток 4270 км3 (в том числе по бассейну Енисея - 630, Лены - 532, Оби - 404,Амура - 344, реки Волга - 254).» [10] Родовой речной сток принимается за исходную величину при оценке водообеспеченности страны. На многих реках созданы водохранилища, некоторые из которых по площади превосходят крупные озера. 
Огромные гидроэнергетические ресурсы России распределены также неравномерно. Более 80% гидроэнергетического потенциала находится в азиатской части страны.

Помимо функции хранилищ воды для работы гидроэлектростанций водохранилища используются для обводнения земель, водоснабжения населения и предприятий промышленности, судоходства, лесосплава, борьбы с наводнениями, организации отдыха. Крупные водохранилища изменяют природные условия: регулируют сток рек, влияют на климат.

  Российские озера, которых более 2 млн, содержат свыше половины всей пресной воды страны. При этом в Байкале около 95% озерной воды России. «Крупных озер в стране сравнительно мало, только 9 из них (без учета Каспийского) имеют площадь более 1 тыс. км2 — Байкал, Ладожское, Онежское, Таймыр, Ханка, Чудско-Псковское, Чаны, Ильмень, Белое.» [11] На крупных озерах налажено судоходство, их вода используется для водоснабжения и орошения. Часть озер богата рыбой, имеет запасы солей, целебных грязей, используется для отдыха.