Гидросфера

Гидросфера, ее состав и структура

Весьма важное значение для развития биосферы имеет гидросфера (произошло от греческих слов hydor – вода и spharia – cфера). Это прерывистая водная оболочка Земли, она занимает 70% земной поверхности и располагающаяся между атмосферой и твердой земной корой (литосферой) и представляющая собой совокупность океанов, морей и поверхностных вод суши. Кроме того в состав гидросферы также включают подземные воды, лед и снег Арктики и Антарктики, а также атмосферную воду и воду, содержащуюся в живых организмах. Основная масса воды гидросферы сосредоточена в морях и океанах, второе место по объему водных масс занимают подземные воды, третье место – лед и снег арктических и антарктических областей. Поверхностные воды суши, атмосферные и биологически связанные воды составляют доли процента от общего объема воды гидросферы.

Химический состав гидросферы приближается к среднему химическому составу морской воды.

Земля уникальна потому, что на ней много воды в жидкой фазе, которая играет очень важную роль в формировании других особенностей планеты. Главнейших из них является изобилие жизни. Гидросфера необходима для существования биосферы, поскольку жизнь зародилась в гидросфере, и большинство растений и животных состоит в основном из воды.

Велика роль гидросферы в поддержании относительно неизменного климата, что позволило жизни воспроизводиться в течение трех с лишним миллиардов лет. Ископаемые останки животных, растений и микроорганизмов указывают на то, что жизнь, появившись в период раннего докембрия, не прерывалась и развивалась по пути увеличения разнообразия и совершенствования.

Для жизни необходимы температуры в диапазоне от 0 до 100 о С (пределы жидкой фазы воды), значит, температура на протяжении большей части истории планеты отличалась относительным постоянством.

В наиболее обширной части гидросферы – океаносфере – выделяют три области. В поверхностной толще (до глубины 100 м) света достаточно для фотосинтеза, здесь могут жить зеленные растения; соленость воды меняется в зависимости от района. Батиальная область (от 100 до 1500 м), куда свет проникает лишь в верхние горизонты, отличается слабым механическим движением воды и постоянной соленостью. Абиссальная область (глубже 1500 м) лишена солнечного света. Температура в ней не превышает 4 о С; растительных организмов нет, однако животные распространены до самых глубоководных впадин.

Поверхностные воды, занимая сравнительно малую долю в общей массе гидросферы, тем не менее играют важнейшую роль в развитии биосферы, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Воды гидросферы находятся в постоянном взаимодействии с атмосферой, земной корой (литосферой). Взаимодействие этих вод и взаимные переходы из одних видов в другие составляют сложный круговорот воды в биосфере.

Природные воды подразделяются на поверхностные и подземные воды. При этом, природная вода представляет собой сложную, непрерывно изменяющуюся систему, содержащую минеральные и органические вещества, находящиеся во взвешенном, коллоидном и истинно растворенном состоянии, а также газы. Во взвешенном состоянии в природных водах содержатся глинистые, песчаные, гипсовые и известковые частицы, в коллоидном – различные вещества органического происхождения, кремнекислота, гидроксид железа и другие, в истинно растворенном состоянии находятся в основном минеральные соли, обогащающие воды ионами, в виде растворенных газов – углекислота, сероводород, метан.

Поверхностные воды характеризуются большим содержанием нерастворимых веществ, в частности органических соединений. Помимо частиц песка и глины они содержат лесс, илистые вещества, различные карбонатные соединения, гидроксиды алюминия, марганца и железа, высокомолекулярные органические примеси гумусового происхождения, иногда в виде органоминеральных комплексов, планктон и др. Размеры взвешенных частиц варьируются от коллоидных до грубодисперсных частиц. Содержание взвешенных веществ в поверхностных водоисточниках изменяется от нескольких единиц до десятков тысяч мг/л.

Подземные воды, в отличие от поверхностных, отличаются небольшим количеством органических веществ и значительным содержанием минеральных солей, а иногда и растворенных газов (H₂S, CO₂, CH₄). При наличии гидравлической связи между поверхностными и подземными водами последние отличаются повышенной окисляемостью. Наблюдается прямая зависимость между глубиной залегания подземных вод и степенью их минерализации. Подземные воды часто характеризуются значительной жесткостью и повышенным содержанием железа, марганца, фтора.

1.5. Литосфера, ее состав и структура

Литосфера (произошло от греческих слов lithos – камень и spharia- сфера) – внешняя сфера твердой оболочки Земли, обладающая большой прочностью, переходящая без отчетливой границы в подстилающий слой – астеносферу (от греческого asthenes – слабый). Вещество астеносферы способно к вязкому или пластичному течению. По-видимому, именно в астеносфере происходят процессы, вызывающие горизонтальные и вертикальные движения больших участков земной коры. Мощность литосферы колеблется в пределах 50-200 км. Верхняя часть литосферы образует земную кору, а нижняя – верхнюю часть мантии Земли. Граница между этими частями литосферы определяется по скачку в изменении скорости распространения продольных и поперечных упругих сейсмических волн (так называемая граница Мохоровичича, или поверхность М).

Под земной корой обычно понимают сиалитную (состоящую в основном из кремнезема и алюминия) оболочку Земли, имеющую среднюю плотность около 2,7 г/см 3 . Земной коре, представляющей собой, в отличие от гидросферы, сплошную оболочку нашей планеты, свойственна горизонтальная и вертикальная неоднородность. На основании геофизических данных об изменении плотности вещества земной коры сверху вниз выделяют следующие слои: осадочный, гранитный, базальтовый. Их средняя плотность составляет 1,8-2,5; 2,5-2,75; 2,75-3,0 г/см 3 соответственно. Средняя плотность вещества, подстилающего кору, составляет 3,1-3,3 г/см 3 .

Осадочный слой в основном сложен неизмененными или слабо измененными осадочными породами (глинами, песчаниками, конгломератами, известняками, доломитами, гипсами и т.д.), образовавшимися на поверхности Земли в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения более древних пород, химического и механического выпадения осадков из воды, жизнедеятельности организмов. Мощность осадочного слоя крайне изменчива: местами его нет, местами он достигает толщины 15-25 км. Средняя мощность его значительно больше в пределах материков, чем океанов. Общий объем осадочного слоя составляет примерно 10% от объема всей земной коры, причем основная часть слагающих его пород приходится на материки и шельфы.

Гранитный слой состоит главным образом из магматических пород группы гранита (богатых кремнеземом) и метаморфических пород, образовавшихся вследствие сильного изменения (в основном под действием высокой температуры и давления) осадочных и магматических пород. Он нередко выходит на земную поверхность в областях развития наиболее древних толщ нашей планеты. Мощность слоя достигает иногда 25-30 км.

Базальтовый слой, вероятно, сложен преимущественно основными, т.е. относительно бедными кремнеземом, породами типа базальтов и метаморфическими породами. Мощность его как и выше расположенных слоев, непостоянна. Под материками она достигает 30 км, в то время как под океаном колеблется в пределах от 2-3 до 10-15 км.

В биосферу входит только самая верхняя часть земной коры, причем нижняя граница биосферы имеет нечеткий, расплывчатый характер, поскольку распространенность живых организмов от границы литосферы с атмосферой и гидросферой в глубь Земли резко уменьшается. Отчетливая миграция жизни отмечается лишь до глубины в несколько десятков метров, однако подземными водами микроорганизмы достигают и значительно больших глубин, порядка 2-3 км. Известны единичные случаи нахождения микроорганизмов в нефтеносных водах и нефти, добытых при бурении с глубин около 4,5 км. Положение границы может сильно изменяться в зависимости от геологического строения местности, гидрогеологических условий и геотермического градиента. Геотермический градиент характеризует прирост температуры горных пород земной коры при углублении на каждые 100 м. В различных местах он имеет неодинаковую величину обычно в пределах от 0,5-1 до 20 o С, и в среднем составляет около 3 о С. Основным же физическим фактором, определяющим границы деятельности микроорганизмов в земной коре, является температура. Подавляющее большинство микроорганизмов не выдерживает длительного пребывания при температуре, близкой к 100 о С, поэтому нижней границей биосферы считают ту глубину, где температура близка к 100 о С. В действительности же распространение жизни ограничено не только температурными условиями, но и другими факторами и не всегда достигает предела, обусловленного возрастанием температуры.

1.6. Почва: характеристика, свойства

Педосфера – сложная, специфическая биогенная оболочка земного шара, располагающаяся на суше материков и мелководье морей и озер. Она выполняет роль земной геомембраны, аналогичную функциям биомембран живых организмов. Это своеобразная кожа Земли, через которую осуществляется постоянный обмен веществом и энергией между геосферами планеты – атмосферой, гидросферой, литосферой и живыми организмами биосферы. Почва – геомембрана – регулирует этот обмен, пропуская одни вещества или энергетические потоки и отражая, задерживая, поглощая другие.

Почва – особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе; состоит из генетически связанных горизонтов (образуют почвенный профиль), возникающих в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным действием воды, воздуха и организмов; характеризуется плодородием. В результате сложных биологических и химических взаимодействий на границе почвы и верхних слоев литосферы происходит образование осадочных пород.

Почвенная оболочка образовалась в результате взаимодействия геофизических оболочек планеты, она – продукт переработки первозданных горных пород и организмов. Почва обладает развитым плодородием, т.е. способностью производить урожай растений.

Основоположник классического почвоведения В.В.Докучаев дал следующее определение почве: это особое естественно-историческое тело, образующее верхнюю рыхлую оболочку земной коры, сформированную при совокупном воздействии элементов физико-географической среды и организмов.

Почва неоднородна по вертикали. Она представляет собой комплекс горизонтов, различающихся физическими свойствами, окраской, общим обликом и т.д. Совокупность генетических почвенных горизонтов объединяется в понятие “профиль почвы”.

Каждая почва имеет свой, характерный для нее профиль, т.е. последовательность и характер горизонтов. Генетические горизонты почвы тесно связаны и являются продуктом химического и физического взаимодействия, аккумуляции, миграции и дифференциации вещества при почвообразовании. Количество, сочетание, степень выраженности и свойства этих горизонтов являются устойчивыми и характерными признаками для определенных типов и разновидностей почв.

Мощность почвенного профиля зависит от условий почвообразования и от продолжительности почвообразовательного процесса. Так, в полярном климате, где неблагоприятные условия для жизнедеятельности организмов, низкие температуры, мерзлота, замедленное физическое и химическое выветривание пород, образуются малоразвитые почвы с мощностью не более 10-20 см.

В условиях жаркого, влажного тропического климата, где жизнедеятельность организмов повышена, а продукты выветривания и почвообразования не удаляются эрозионными процессами, мощность почв достигает десятков метров. Таким образом, она не ограничивается пахотным слоем, а определяется глубиной преобразующего воздействия наземных климатических факторов, корневой системой растений и почвенной фауны.

Почва обладает специфическими физическими свойствами (которых нет у горных пород): рыхлостью, структурой, водопроницаемостью, водоудерживающей способностью, аэрацией и поглотительной способностью. Благодаря высокой дисперсности почва может удерживать в поглощенном состоянии различного рода ионы, газы и пары. Специфические физические свойства почвы создают благоприятные условия для развития корневых систем растений и заселения ее высшими и низшими организмами.

Важнейшим химическим свойством почвы является накопление в верхнем горизонте профиля гумуса, продукта отмирания растений, почвенных животных и микроорганизмов. Органическое вещество гумуса служит материальной основой жизнедеятельности почвенных микроорганизмов. В состав гумуса входят важнейшие элементы, соединения которых необходимы для питания растений: азот, фосфор, калий и др.

Почвенная влага содержит различные газы, растворенные соли, питательные и токсические вещества. В почвенном воздухе найдены повышенные количества углекислоты, углеводороды, водяные пары. Почва в отличие от горной породы биогенна. Верхняя часть почвенного профиля пронизана массой корневых систем, которые, непрерывно отрастая, отмирая, разлагаясь, являются основой для жизни микроорганизмов и животных. В 1 грамме почвы гумусового горизонта насчитывают сотни миллионов и миллиардов микроорганизмов. Многочисленные насекомые, роющие животные густо населяют почву и являются после отмирания источником органического вещества для жизнедеятельности микроорганизмов. Почвенные бактерии и грибы принимают активное участие в образовании гумусовых веществ, неспецифических органических соединений, специфических ферментов, антибиотиков, иногда токсинов.

Таким образом, почва представляет собой многофазную, полидисперсную систему, состоящую из различных по размеру механических элементарных частиц, минеральных или органических, микроагрегатов, крупных структурных единиц и их групп. Значительная часть почвы (около 50%) занята твердой фазой. Остальная часть представлена живым веществом, водой и воздухом.

Гидросфера – водная оболочка Земли: химический состав и деление, теории формирования

Гидросферой принято называть всю воду, которая имеется на нашей планете. Причем в состав водной оболочки входит не только вода в жидком состоянии, но и лед, а также водяной пар, содержащийся в атмосфере.

Значение воды переоценить трудно, ведь без нее на планете не было бы ничего живого: ни растений, ни животных, ни людей. Однако, когда планета только сформировалась, на ней не было воды в каком-либо из ее агрегатных состояний. Формирование гидросферы произошло значительно позже, когда на молодой планете появились подходящие для этого условия. Этот процесс затянулся на много миллионов лет, однако благодаря ему Земля стала такой, какой человек знает ее сейчас.

Оболочки Земли

Планета Земля – сложная система, в состав которой входят 4 оболочки, это:

литосфера (твердая оболочка),
гидросфера (водная составляющая),
биосфера (все живые существа, начиная от самых простых и многочисленных – бактерий, до более сложных – животных и людей),
атмосфера (воздушная оболочка, защищающая планету от солнечной радиации, позволяющая живым организмам дышать).

Литосфера

Литосфера – самая твердая оболочка планеты. В ее состав входят поверхностные горные породы, литосферные плиты, из которых состоит земная кора, а также верхний слой недр Земли – мантия.

Выделяют 2 типа литосферы:

Океаническая литосфера состоит из океанических пород, которые имеют большую плотность по сравнению с континентальными.
Континентальная литосфера в свою очередь отличается большей толщиной. Это различные горные массивы, возникающие на участках суши.

Данная оболочка проявляет тектоническую активность, так как она состоит из отдельных плит, которые находятся в постоянном движении и взаимодействии друг с другом. Благодаря этому происходит формирование современного ландшафта.

В состав водной оболочки Земли — гидросферы — входит вся вода, которая имеется на планете.

Она представлена в различных агрегатных состояниях:

жидком,
твердом,
газообразном.

Наибольшее количество воды содержится в океанах и ледниках, значительное количество воды расположено и под земной поверхностью, в недрах планеты.

Гидросфера имеет циклический характер, вода постоянно перемещается, переходя из одного агрегатного состояния в другое. Лед тает, становясь жидкой водой, которая со временем испаряется, приобретая форму водяного пара. Этот пар накапливается в виде облаков, а потом выпадает на землю в виде осадков.

Биосфера

Биосфера – живая оболочка планеты, считается самой разнообразной и масштабной. Живые организмы присутствуют повсюду: и на поверхности, и глубоко в недрах, и на океанских глубинах.

Основной ареал обитания живых организмов ограничивается от 500 м ниже уровня моря и до 6 км выше него.

В состав биосферы входят как простые организмы (в частности, бактерии, сформировавшиеся более 3.5 млрд лет назад), так и более сложные (растения, животные, люди).

Атмосфера

Атмосфера имеет не менее важное значение, чем другие планетарные системы. Она представляет собой совокупность газов, которые силами гравитации удерживаются вокруг планеты, окутывают ее, защищая биосферу от солнечной радиации и других опасных воздействий из космоса.

Атмосфера имеет различную плотность. Вблизи планеты она наиболее плотная и насыщенная, однако по мере удаления атмосфера становится более разреженной. В состав системы входят различные газы. Самыми распространенными среди них считается азот и кислород. Аргон, углерод и другие газообразные элементы встречаются в гораздо меньшем количестве.

Состав гидросферы

Водная оболочка планеты имеет сложный состав и представлена в различных состояниях и формах. Согласно мнению ученых, химический состав тех или иных элементов водной системы схож с составом человеческой крови, в них имеются все известные на сегодняшний день химические элементы, только содержатся они в различных пропорциях.

Очень обобщенно химический состав гидросферы обозначен в таблице.

Основной химический показатель – уровень солености. Наибольшее количество воды заключено в Мировом океане, средний уровень его солености составляет 35 промилле (то есть в 1 кг океанической жидкости содержится около 35 г солей). Однако это количество неодинаково и зависит от многочисленных факторов, таких как регион расположения, климатические условия. Самым соленым принято считать Мертвое море (в его водах уровень содержания солей может достигать 300 промилле). В других источниках показатели солености гораздо скромнее.

Что касается пресных вод, в них химический состав более разнообразен. Он зависит от состава горных пород, ограничивающих источник, а также от глубины залегания вод (если речь идет о подземных источниках).

Процент и общий объем

Известно, что вода может находится на планете в различных формах:

мировой океан (включает в себя океанические и морские воды) – около 94 % от общего содержания, общий объем составляет около 1.34 млрд км3,
подземные источники и грунтовые воды – 4 %, 61 млн км3,
ледники и снежный покров – 2 %, 24 млн км3,
источники на суше (реки, озера) – 0.4 %, 0.5 млн км3.

Границы гидросферы

Гидросфера как оболочка планеты имеет определенную толщину. Верхний предел ее располагается примерно на высоте до 20 км выше уровня моря (дальше молекулы воды распадаются под воздействием солнечных лучей). Нижний предел расположен на уровне около 10 км ниже океанического дна. Кроме того, границы гидросферы определяются и очертаниями водных объектов (морей, озер, рек) и совпадают с ними.

Деления

Части гидросферы представлены большим разнообразием.

Мировой океан

Наиболее масштабным среди них является Мировой океан. В его состав входят воды океанов (Тихий, Атлантический, Северный Ледовитый, Индийский), а также многочисленные моря. Основной особенностью данных источников является их химический состав, в частности, уровень солености (эти источники являются солеными).

Подземные воды

Большая часть гидросферы находится в подземных источниках. Подземные воды содержатся в горных породах, почве, составляющих верхний слой земной коры, а также между отдельными пластами пород, залегающих на большей глубине. В зависимости от окружающих условий подземные воды могут иметь различное агрегатное состояние, они нередко представлены в виде жидкости, льда или пара.

Выделяют следующие разновидности:

поровые — влага, расположенная в песках или почве,
трещинные — наполняющие разломы, образованные в скальных породах,
карстовые — расположенные в более мягких породах, растворимых водой (например, известняк, гипс).

Ледники

Ледники представляют собой скопление вечных льдов, не тающих на протяжении длительного периода времени. Ледники постоянно движутся (хотя это движение довольно медленное и практически незаметное), захватывая встречающиеся на их пути горные породы и образуя уникальный ландшафт (в частности, морены и кары). В некоторых случаях ледник прекращает свое движение. На этом участке формируется область мертвого (неподвижного) льда.

В зависимости от формы и типа движения выделяют континентальные (покровные, материковые) и горные ледники. Материковые объекты имеют более плоскую форму и занимают значительное пространство. Они локализуются в области полюсов (Антарктида и Гренландия). Такие ледники имеют огромную площадь, а в центре них накапливается снег. Таяние ледника покровного типа происходит по его краям, движение имеет радиальный характер (от центра к периферии).

Ледники горного типа имеют более выпуклые и разнообразные очертания и значительно меньшие размеры.

Внутренние материковые воды

Эти объекты гидросферы весьма разнообразны:

реки – источник пресной воды, характеризующийся течением различной скорости,
озера – источники, расположенные в местах естественного углубления ландшафта, не имеют сообщения с океаном, есть четкие обособленные границы,
водохранилища – искусственно образованные источники, расположенные вблизи природного водного объекта.

На водохранилищах устанавливают специальные водонапорные и очистительные устройства. Вода в водохранилищах накапливается для дальнейшего использования в бытовых и промышленных целях.

Атмосфера

Известно, что в состав атмосферы (воздуха) также входит некоторая (хотя и весьма незначительная) доля воды, а значит ее можно считать продолжением гидросферы. Вода в атмосфере содержится в виде газового водяного пара. Эта составляющая необходима для поддержания жизни на земле.

История развития и формирования

Когда Земля только сформировалась, вода в каком-либо виде на ней отсутствовала, а значит не было и гидросферы. Со временем (в течение многих миллионов лет) она все же сформировалась, хотя единого научного мнения о том, как это произошло, нет и по сей день.

Существует 2 основных теории происхождения гидросферы — теллурическая и космологическая.

Сторонники первой теории утверждают, что гидросфера (а также другие системы и оболочки планеты) образовалась в результате единого процесса расщепления твердых веществ на элементы в зависимости от их плотности. Согласно этому утверждению, более плотные и тяжелые элементы сформировали ядро планеты, менее прочные стали основой земной коры, а более легкие элементы сформировали гидросферу и атмосферу.

Сторонники космической теории утверждают, что вся вода на планете имеет внеземное происхождение. Она была доставлена на Землю вместе с кометами и метеоритами, которые в ранний период существования планеты регулярно сталкивались с ней. Конечно, на одном таком объекте содержание воды было весьма невелико, однако подобные космические атаки были весьма масштабными и продолжались они на протяжении миллионов лет, в результате чего был накоплен весь объем воды, который имеется и сейчас.

Некоторые ученые считают, что и 1, и 2 теории имеют право на существование. Более того, они утверждают, что гидросфера в том виде, в котором она находится сегодня, сформировалась и благодаря расщеплению твердых веществ, и благодаря кометам.

Эволюция и развитие

Земля сформировалась из огромного газопылевого облака под влиянием сил гравитации. Считается, что в этих частицах уже находились элементы, из которых в дальнейшем образовалась вода. Под влиянием термических процессов, происходивших в глубинах молодой планеты, вода, заключенная в твердых элементах, высвобождалась и постепенно перемещалась на поверхность. Таким образом сформировался первичный океан, который покрывал собой всю поверхность Земли. С течением времени геологическая активность земной коры привела к формированию первых вулканических островов, из которых впоследствии образовались континенты.

Первичный океан был довольно горячим, а значит он быстро испарялся, уходя в атмосферу. Вода, накапливаясь в облаках, вновь выпадала на землю, но она была уже пресной. Эти пресные воды — результат выпадения осадков — накапливались в углублениях первых континентов, а также в почве, образуя собой и другие источники (такие как реки, озера, подземные воды).

По мере стабилизации температурных условий, когда в определенных участках (например, в районах полюсов) наблюдалось значительное снижение температуры, вода в этих регионах стала оледеневать, в результате чего сформировались современные ледники.

Какой будет гидросфера в будущем

Деятельность человека оказывает непосредственное влияние на все процессы, происходящие на планете, в том числе и на гидросферу. Считается, что непомерное использование природных источников воды негативно сказывается на процессе ее круговорота. В результате этого гидросфера может стать в будущем крайне нестабильной. Например, в некоторых регионах будут возникать длительные засухи (даже если сейчас это не является характерным), другие же, напротив, будут страдать от чрезмерных осадков.

Имеет место и такое неблагоприятное явление? как опреснение соленых источников. В результате вливания пресных вод (в основном это происходит из-за обильного таяния ледников), меняются подводные течения, а это может сказаться на климатических условиях Земли, ее атмосферном состоянии, в частности, привести к новому ледниковому периоду.

Значение

Гидросфера — очень важный элемент нашей планеты. Прежде всего без нее не могла бы зародиться жизнь (известно, что первые живые организмы появились именно в океане). Да и современные живые существа не могут функционировать без воды, ведь с ее помощью в организме на клеточном уровне осуществляются метаболические процессы. Представить себе современный быт без воды тоже невозможно.

Водная оболочка играет важную роль и для формирования климатических условий и погоды. Вода способна накапливать тепло, а значит она согревает планету.

Загрязнение

Деятельность человека и научно-технический прогресс негативно сказываются на состоянии гидросферы, приводят к ее постоянному загрязнению.

Выделяют различные типы загрязнителей, основные из них:

химические,
биологические,
радиоактивные.

Химические загрязнители, такие как нефть, синтетические продукты, вырабатываемые заводами, пестициды и тяжелые металлы, являются наиболее распространенными. Проблема состоит в том, что ежедневно их выбрасывается огромное количество, и природные источники не могут самостоятельно очиститься от них, ведь период разложения этих элементов довольно продолжительный.

Биологические загрязнители (грибки и плесень, патогенная микрофлора) относятся к разряду естественных и не представляют такой большой опасности, как химикаты. А значит, такое загрязнение носит временный характер.

Радиоактивные загрязнители вырабатываются в результате масштабных захоронений радиоактивных элементов. Этот вид представляет серьезную угрозу для всей экосистемы, так как даже незначительное содержание этих веществ в воде может привести к необратимым для живых организмов последствиям.

Пути решения проблемы

Чтобы предотвратить глобальную катастрофу, связанную с загрязнением, необходимо:

Уменьшить объемы выделяемых сточных вод.
Внедрить системы замкнутого водооборота.
Установить на промышленных предприятиях очистные сооружения.
Предотвращать утечки топлива на водном транспорте.
Создавать специальные водоохранные зоны.

Все эти действия вполне по силам человеку, однако на их внедрение требуются дополнительные материальные расходы.

Видео

В данном ролике содержится информация о том, что такое гидросфера, какие элементы она включает в себя.

Гидросфера – водная оболочка Земли: химический состав и деление, теории формирования

Оболочки Земли

Планета Земля – сложная система, в состав которой входят 4 оболочки, это:

литосфера (твердая оболочка);
гидросфера (водная составляющая);
биосфера (все живые существа, начиная от самых простых и многочисленных – бактерий, до более сложных – животных и людей);
атмосфера (воздушная оболочка, защищающая планету от солнечной радиации, позволяющая живым организмам дышать).

Литосфера

Выделяют 2 типа литосферы:

Океаническая литосфера состоит из океанических пород, которые имеют большую плотность по сравнению с континентальными.
Континентальная литосфера в свою очередь отличается большей толщиной. Это различные горные массивы, возникающие на участках суши.

Гидросфера

В состав водной оболочки Земли — гидросферы — входит вся вода, которая имеется на планете.

Она представлена в различных агрегатных состояниях:

жидком;
твердом;
газообразном.

Биосфера

Основной ареал обитания живых организмов ограничивается от 500 м ниже уровня моря и до 6 км выше него.

Атмосфера

Состав гидросферы

Очень обобщенно химический состав гидросферы обозначен в таблице.

Процент и общий объем

Известно, что вода может находится на планете в различных формах:

мировой океан (включает в себя океанические и морские воды) – около 94 % от общего содержания, общий объем составляет около 1.34 млрд км 3;
подземные источники и грунтовые воды – 4 %, 61 млн км 3 ;
ледники и снежный покров – 2 %, 24 млн км 3 ;
источники на суше (реки, озера) – 0.4 %, 0.5 млн км 3 .

Границы гидросферы

Деления

Части гидросферы представлены большим разнообразием.

Мировой океан

Подземные воды

Выделяют следующие разновидности:

поровые — влага, расположенная в песках или почве;
трещинные — наполняющие разломы, образованные в скальных породах;
карстовые — расположенные в более мягких породах, растворимых водой (например, известняк, гипс).

Ледники

Ледники горного типа имеют более выпуклые и разнообразные очертания и значительно меньшие размеры.

Внутренние материковые воды

Эти объекты гидросферы весьма разнообразны:

реки – источник пресной воды, характеризующийся течением различной скорости;
озера – источники, расположенные в местах естественного углубления ландшафта, не имеют сообщения с океаном, есть четкие обособленные границы;
водохранилища – искусственно образованные источники, расположенные вблизи природного водного объекта.

Атмосфера

История развития и формирования

Существует 2 основных теории происхождения гидросферы — теллурическая и космологическая.

Эволюция и развитие

Какой будет гидросфера в будущем

Значение

Загрязнение

Выделяют различные типы загрязнителей, основные из них:

химические;
биологические;
радиоактивные.

Пути решения проблемы

Чтобы предотвратить глобальную катастрофу, связанную с загрязнением, необходимо:

Уменьшить объемы выделяемых сточных вод.
Внедрить системы замкнутого водооборота.
Установить на промышленных предприятиях очистные сооружения.
Предотвращать утечки топлива на водном транспорте.
Создавать специальные водоохранные зоны.

Видео

В данном ролике содержится информация о том, что такое гидросфера, какие элементы она включает в себя.

Что такое гидросфера Земли: описание, схема, составные части и влияние человека

Гидросфера представляет собой водную оболочку Земли, включающую суммарную массу воды найденной на, под и над поверхностью планеты. Вода гидросферы может находится в трех агрегатных состояниях: в жидком (вода), твердом (лед) и газообразном (водяной пар). Уникальная в Солнечной системе гидросфера Земли играет одну из первостепенных ролей для поддержания жизни на нашей планете.

Общий объем вод гидросферы

Земля имеет площадь около 510 066 000 км²; почти 71 % поверхности планеты покрыто соленой водой с объемом около 1,4 млрд. км³ и средней температурой около 4° C, не намного выше точки замерзания воды. В Мировом океане содержится почти 94% объема всей воды Земли. Остальная часть встречается в виде пресной воды, три четверти из которой, заперты в виде льда в полярных регионах. Большая часть оставшейся пресной воды – это грунтовые воды, содержащиеся в почвах и горных породах; и менее 1% водных ресурсов находится в озерах и реках мира. В процентах атмосферный водяной пар является незначительным, но перенос воды, испарившейся из океанов на поверхность суши, является неотъемлемой частью гидрологического цикла, который обновляет и поддерживает жизнь на планете.

Объекты гидросферы

Объектами гидросферы выступают все жидкие и замерзшие поверхностные воды, грунтовые воды в почве и горных породах, а также атмосферный водяной пар. Всю гидросферу Земли, как показано на схеме выше можно разделить на следующие крупные объекты или части:

Мировой океан: содержит 1,37 млрд. км³ или 93,96% от объема всей гидросферы;
Подземные воды: содержат 64 млн. км³ или 4,38% от объема всей гидросферы;
Ледники: содержат 24 млн. км³ или 1,65% от объема всей гидросферы;
Озера и водохранилища: содержат 280 тыс. км³ или 0,02% от объема всей гидросферы;
Почвы: содержат 85 тыс. км³ или 0,01% от объема всей гидросферы;
Атмосферный пар: содержит 14 тыс. км³ или 0,001% объема всей гидросферы;
Реки: содержат немного больше 1 тыс. км³ или 0,0001% от объема всей гидросферы;
СУММАРНЫЙ ОБЪЕМ ГИДРОСФЕРЫ ЗЕМЛИ: около 1,458 млрд. км³.

Круговорот воды в природе

Гидрологический цикл включает в себя перемещение воды из океанов через атмосферу на континенты, а затем обратно в океаны над, по и под поверхностью суши. Цикл включает такие процессы, как осаждение, испарение, транспирацию, инфильтрацию, перколяцию и сток. Эти процессы действуют во всей гидросфере, которая простирается примерно на 15 км в атмосферу и примерно до 5 км вглубь земной коры.

Около трети солнечной энергии, которая достигает поверхности Земли, расходуется на испарение океанической воды. Полученная атмосферная влажность конденсируются в облаках, дожде, снегу и росе. Влажность является решающим фактором в определении погоды. Это движущая сила штормов и она отвечает за разделение электрического заряда, что является причиной молнии и, следовательно, естественных лесных пожаров, которые отрицательно воздействуют на некоторые экосистемы. Осадки увлажняют почву, пополняют подземные водоносные горизонты, разрушают ландшафт, питают живые организмы и наполняет реки, которые переносят растворенные химические вещества, и отложения обратно в океаны.

Значение гидросферы

Вода играет важную роль в круговороте углерода. Под действием воды и растворенного углекислого газа кальций выветривается из континентальных пород и переносится в океаны, где образуется карбонат кальция (включая раковины морских организмов). В конечном итоге карбонаты осаждаются на морском дне и литифицируются образуя известняки. Некоторые из этих карбонатных пород позже погружаются в недра Земли благодаря глобальному процессу тектоники плит и расплавляются, что приводит к выделению двуокиси углерода (например, из вулканов) в атмосферу. Гидрологический цикл, круговорот углерода и кислорода через геологические и биологические системы Земли являются основой для поддержания жизни планеты, формирования эрозии и выветривания континентов, и они резко контрастируют с отсутствием таких процессов, к примеру, на Венере.

Проблемы гидросферы

Существует множество проблем, которые непосредственно связаны с гидросферой, однако наиболее глобальными являются следующие:

Повышение уровня моря

Повышение уровня моря является новой проблемой, которая может затронуть многих людей и экосистемы во всем мире. Измерения уровня прилива показывают всемирное увеличение уровня моря на 15-20 см, и МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата) предположила, что рост обусловлен расширением океанической воды из-за повышения температуры окружающей среды, таяния горных ледников, и ледяных шапок. Большинство ледников Земли тают из-за глобального изменения климата, и многие научные исследования показали, что скорость этого процесса увеличивается, а также оказывает значительное влияние на глобальный уровень моря.

Уменьшение арктического морского льда

За последние несколько десятилетий арктический морской лед значительно уменьшился в размерах. Недавние исследования NASA показывают, что он сокращается со скоростью 9,6 % за десятилетие. Такое истончение и отвод льда оказывает влияние на соленость океана, баланс тепла и места обитания животных. Например, популяции белых медведей снижаются из-за разрыва льда, который отделяет их от суши и многие особи в попытках переплыть, тонут. Эта потеря морского льда также влияет на альбедо или отражательную способность поверхности Земли, в следствии чего, темные океаны поглощают больше тепла.

Изменение количества осадков

Увеличение количества осадков может привести к наводнениям и оползням, а снижение – к засухам и пожарам. События Эль-Ниньо, муссоны и ураганы также влияют на краткосрочное глобальное изменение климата. Например, изменение океанических течений у берегов Перу, связанное с событием Эль-Ниньо, может привести к изменениям погодных условиях на всей территории Северной Америки. Изменения характера муссонов из-за повышения температуры способны вызвать засухи в районах по всему миру, которые зависят от сезонных ветров. Ураганы, усиливающиеся с повышением температуры морской поверхности, в будущем станут более губительными для людей.

Таяние вечной мерзлоты

При повышении глобальной температуры вечная мерзлота тундры тает. Это больше всего влияет на людей живущих в этой природной зоне, поскольку почва на которой расположены дома становится нестабильной. Мало того, что есть немедленный эффект, ученые опасаются, что таяние вечной мерзлоты высвободит огромное количество двуокиси углерода (CO2) и метана (CH4) в атмосферу, что в значительной степени повлияет на окружающую среду в долгосрочной перспективе. Высвобожденные парниковые газы будут способствовать дальнейшему глобальному потеплению за счет выделения тепла в атмосферу.

Антропогенное влияние человека на гидросферу

Люди оказали значительное влияние на гидросферу нашей планеты, и это будет продолжаться поскольку население Земли и потребности человечества увеличиваются. Глобальное изменение климата, загрязнение водных ресурсов, затопление рек, дренаж водно-болотных угодий, сокращение потока и орошение оказали давление на существующие пресноводные системы гидросферы. Устойчивое состояние нарушается выбросом токсичных химических веществ, радиоактивных веществ и других промышленных отходов, а также утечкой минеральных удобрений, гербицидов и пестицидов в водные источники Земли.

Кислотный дождь, вызванный выбросом диоксида серы и оксидов азота от сжигания ископаемого топлива, стал всемирной проблемой. Считается, что подкисление пресноводных озер и повышенная концентрация алюминия в их водах, ответственны за значительные изменения в экосистемах озер. В частности, во многих озерах сегодня нет значительных популяций рыб.

Эвтрофикация, вызванная вмешательством человека, становится проблемой для пресноводных экосистем. По мере того, как избыточные питательные и органические вещества из сточных вод от сельского хозяйства и промышленности выпускаются в водные системы, они становятся искусственно обогащенными. Это влияет на прибрежные морские экосистемы, а также на введение органического вещества в океаны, что в разы больше, чем в дочеловеческие времена. Это вызвало биотические изменения в некоторых областях, таких как Северное море, где лучше развиваются цианобактерии и хуже – диатомовые водоросли.

При увеличении численности населения потребность в питьевой воде также возрастет, и во многих районах мира из-за изменения температуры, пресная вода чрезвычайно труднодоступна. Поскольку люди безответственно изменяют направление рек и исчерпывают естественные запасы воды, это создает еще больше проблем.

Люди оказали большое влияние на гидросферу и будут продолжать это делать в дальнейшем. Важно понимать воздействие, которое мы оказываем на окружающую среду, и работать над тем, чтобы уменьшить негативные последствия.

Что такое гидросфера Земли: описание, схема, составные части и влияние человека

Вода находится на нашей планете повсюду и в разном состоянии. Больше всего ее в жидкой форме. Сюда можно отнести:

океаны;
моря;
озера и водохранилища;
реки;
подземные воды.

Здесь нужно понимать, что соленая вода составляет примерно 95% и только 5% — пресная (та, которую потребляет большинство живых организмов).

На планете огромные запасы подземных вод. Ученые оценивают их примерно в 5% от всей гидросферы планеты, но существует теория об огромном подземном океане глубоко в недрах. Правда, мне в это верится с трудом.

В состав гидросферы также входит лед. На планете огромное количество ледников, которые сосредоточены на полюсах нашей планеты. Но если смотреть в абсолютном количестве, то в гидросфере они составляют всего лишь 2%. Узнав это, я был очень удивлен.

Водяной пар также является частью гидросферы, но очень-очень маленькой. Хотя благодаря ему выпадают осадки.

Строение и функции гидросферы

Гидросфера Земли — это термин, который используется для описания совокупности всех водных запасов планеты. В него входят не только пресноводные и соленые водоемы, расположенные на поверхности, но также подземные источники и вода, находящаяся в парообразном и замерзшем состоянии. На планете непрерывно происходит круговорот воды.

Сотни тонн воды каждый день испаряются с поверхности Мирового океана. Одна часть здесь же выпадает в виде дождя, а другая относится ветрами на континенты. Попавшая из Мирового океана жидкость питает подземные источники, испаряется или же возвращается обратно благодаря рекам.

Гидросфера является важнейшей составляющей живой и неживой природы. В каждой клетке любого организма присутствует запас воды. Без данного компонента становятся невозможными обменные процессы. Кроме того, вода необходима для поддержания существующих климатических условий на планете. Фазовые превращения сопровождаются выделением или поглощением тепла.

Вода, присутствующая в атмосфере, создает парниковый эффект, повышающий температуру на планете в среднем на 18°C. Кроме того, поддержанию климатических условий, пригодных для жизни, способствуют существующие подводные течения, которые переносят разогретые экваториальные воды к полюсам.

Использование водных ресурсов

Водопотребители
. Это отрасли, использующие воду для определенных целей, но не возвращающие ее. Среди них теплоэнергетика, сельское хозяйство, черная и цветная металлургия, целлюлозно-бумажная и химическая промышленность.
Водопользователи
. Это отрасли, которые используют воду для своих нужд, но потом всегда ее возвращают. Например, службы хозяйственно-питьевого потребления, морской и речной транспорт, судоходство, рыбное хозяйство.

Стоит отметить, что для жизнеобеспечения города с населением 1 млн человек необходимо более 300 тысяч м³ чистой воды в сутки, причем более 75% вод возвращаются непригодными для живых организмов, т.е. загрязненными.

Что такое гидросфера

Гидросфера представляет собой водную оболочку Земли, расположенную между атмосферой (газовой оболочкой) и литосферой (твердой земной корой).

В состав гидросферы входит вода, которая представлена в 3 состояниях:

жидком;
твердом (ледники);
газообразном (в виде водяного пара, входящего в состав нижних участков атмосферы).

В состав данной системы входит большое количество различных химических элементов: различных минеральных солей, газов, других соединений.

Гидросфера является динамической, постоянно меняющейся системой, образующей круговорот воды в природе, когда жидкость испаряется из источников, поднимаясь в виде газа в атмосферу, а затем конденсируется, выпадая в виде осадков.

Теории формирования

В современном научном обществе существуют 2 основных теории формирования гидросферы.

теллурическая теория;
космическая теория.

Приверженцы теллурической теории считают, что земная кора, атмосфера и водная оболочка планеты формировались в одно и то же время, разделяясь в результате процессов плавления и высвобождения газов, запертых в твердых веществах.

Известно, что Земля сформировалась из протопланетного облака, в составе которого уже находились различные элементы, но они входили в состав твердых частиц. Когда планета достигла довольно большого размера, в ней стали происходить определенные изменения, которые связаны с силами гравитации и распадом радиоактивных элементов в недрах Земли. Все это привело к разогреву планеты, что в свою очередь стало причиной дифференциации ее составных элементов.

Самые легкие из них, постепенно превращаясь в пар, сформировали основу атмосферы, а затем и гидросферы, более тяжелые вошли в состав земной коры и недр планеты (наиболее объемные элементы, например железо и никель, составляют земное ядро и мантию).

Космическая теория гласит, что вся вода, которая содержится на нашей планете, имеет внеземное происхождение. Она была доставлена кометами и метеорами, прилетающими из космоса. В тот период времени, когда планета только сформировалась, она подвергалась постоянным ударам космических тел, в состав которых входили мельчайшие частички воды. Конечно, их количество было весьма незначительным, но благодаря тому, что эта атака продолжалась на протяжении миллионов лет, на поверхности и в недрах планеты скопились масштабные водные запасы.

Существует мнение, что обе этих теории являются верными. Согласно этому мнению, часть гидросферы сформировалась в результате естественных планетарных процессов, характерных для планет земного типа, другая часть прибыла к нам вместе с космическими телами.

Последствия

Все последствия загрязнения воды можно условно разделить на обратимые и необратимые. Если количество поступающих в водоем отравляющих веществ невелико, природные механизмы очистки позволяют обезвредить загрязнение. При систематическом сбросе стоков отравляющие вещества накапливаются.

Загрязнение пресноводных водоемов приводит к нехватке питьевой воды. В озерах растет численность патогенных микроорганизмов, т.к. отмершие растения и животные являются для них хорошей питательной средой.

Загрязнение пресноводных водоемов, из которых проводится забор в городские системы водоснабжения, самым негативным образом отражается на состоянии здоровья людей.

Сильное загрязнение рек и озер провоцирует массовую гибель малька. Повышенное содержание токсинов в водоемах приводит к массовой гибели перелетных птиц, а также животных, приходящих на водопой.

Значение для экологии

Без воды не может существовать не только человек, но другие живые организмы, населяющие нашу планету, в частности растения и представители животного мира. Известно, что растения в процессе фотосинтеза поглощают солнечный свет, преобразуя его в простую форму сахара – глюкозу. В процессе такого превращения выделяется газ – кислород – важный элемент экосистемы планеты.

Кроме того, водные потоки способствуют формированию ландшафта поверхности Земли, они разрушают горные массивы, растворяют химические соединения, формируя плодородный почвенный слой, обеспечивают циркуляцию химических элементов во всех слоях и оболочках планеты. В результате всех этих процессов образуется сложная и хрупкая экосистема Земли. И любое изменение, в том числе и человеческий фактор, способно нарушить ее, что может привести к глобальной катастрофе.

Гидросфера относится к разряду возобновляемых природных ресурсов, однако бесконтрольное их использование и загрязнение сточными водами и другими отходами нарушает баланс всей экосистемы и биосферы Земли. И это является проблемой глобального масштаба, решать которую необходимо уже сейчас.

Методы очистки

Во многих развитых странах охрана гидросферы и защита воды, которую можно использовать для обеспечения бытовых нужд людей, стоит остро. Очистки стоков механическими, химическими, биологическими и другими методами является шагом к сохранению водных ресурсов. В развитых странах для получения наилучшего результата используется сразу несколько видов очистки сточных вод.

Механические

К механическим методам очистки относится отстаивание, процеживание и фильтрация. Химические реагенты и высокие температуры не применяются. Эти способы очистки позволяют удалить не только крупные загрязнители, но и нерастворенные органические и минеральные примеси. Данные методы сейчас используются в качестве предварительной очистки.

Химические

В ряде случаев для очистки стоков требуется использование химических реагентов. В ходе реакций сложные загрязнители расщепляются на простые и безопасные вещества. Такими методами проводится нейтрализации щелочей и кислот. Очистка стоков может проводиться электрохимическим способом, позволяющим провести окисление и выведение примесей тяжелых металлов.

Физико-химические

Существует немало физико-химических способов устранения загрязнений из стоков.

К таким методам относятся:

флотация;
эвапорация;
ионный обмен;
коагуляция;
дезактивация;
диализ;
обессоливание;
кристаллизация;
сорбции;
экстракции.

Данные технологии предполагают использование сочетания химических реагентов и физических способов воздействия.

Биологические

Биологическая очистка проводится за счет питания ряда микроорганизмов, которые способны расщеплять в процессе своей жизнедеятельности многие сложные вещества, содержащиеся в стоках.

Хороший эффект дает отстаивание стоков в специальных искусственных водоемах. Кроме того, к таким биологическим методам относится процедура взаимодействия активного ила и прошедших механическую очистку стоков. Сейчас активно применяются биологические фильтры, позволяющие устранить нежелательную микрофлору.

Физические

К физическим методам очистки относится использование фильтров разной степени чувствительности. К таким методам также относится воздействие электрическими токами, низкими и высокими температурами и ультрафиолетовая дезинфекция.

Загрязнение вод

Что такое загрязнение гидросферы? Это загрязнение вод — одна из глобальных проблем человечества. Происходит перенасыщение нефтепродуктами. Для очищения необходимо вылавливать не только плавающие на поверхности масла, но и осадок, опускающийся на дно. Химическая промышленность является одним из главных источников загрязнения не только гидросферы, но и атмосферы.

Целлюлозно-бумажная промышленность засоряет близлежащие территории нерастворимыми волокнами и другими веществами. Из-за этого у воды появляется неприятный запах и вкус, меняется цвет, усиливается рост бактерий и грибов.

ТЭЦ сбрасывают отработанную воду обратно в водоемы. Если учитывать, что она обычно намного теплее, можно понять: происходит нагревание всего водохранилища. Это неблагоприятно сказывается на местных флоре и фауне. Воды начинают цвести, т.к. усиливается рост цианобактерий, водорослей и другой растительности. Жидкость приобретает неприятный запах и вкус.

Сплав леса также неблагоприятно сказывается на состоянии воды. Реки засоряются, загрязняются. К тому же данная хозяйственная деятельность наносит вред рыбе и животным, обитающим в реке, по которой происходит сплав. От недостатка кислорода гибнет молодняк рыбы, икра. Видовой состав уменьшается.

Человеческая жизнедеятельность наносит вред окружающей среде, особенно гидросфере и биосфере. Сточные воды из канализаций оказываются в грунте, вредные вещества попадают не только в почву, но и в подземные воды, реки и озера. Кроме вредных органических веществ в сточных водах находятся различные примеси: радиоактивные элементы, тяжелые металлы, продукты органического синтеза.

Вода имеет уникальное свойство — она может самовозобновляться и самоочищаться благодаря солнечной энергии.

Гидросфера земли — хрупкая структура. Чтобы решить проблему ее загрязнения, необходимо принять ряд мер:

обеспечение каждого предприятия современной водоочистительной установкой;
установка качественных фильтров для бытовой воды;
совершенствование замкнутых циклов потребления воды.

Что такое гидросфера и как она важна, знает, пожалуй, каждый человек, но не многие задумываются о том, с какой катастрофической скоростью происходит загрязнение вод. Если бы каждый приложил усилия для сохранения чистой воды, катастрофа бы не была такой масштабной. Гидросфера земли уже никогда не восстановится полностью, но человечеству под силу сделать так, чтобы нынешние запасы не оказались загрязненными.

Нерациональное использование вод и пути решения проблем

Самая большая проблема — это перерасход поверхностных вод. В результате возникают такие региональные катаклизмы, как гибель животных и растений, осушение болот, падение уровня воды в реках.

Чтобы не было перерасхода ценного ресурса, необходимо рационально его использовать, создавать замкнутые циклы использования воды в промышленности, экономить на бытовом уровне.

Перерасход грунтовых вод происходит из-за повышенного забора и пониженного количества осадков, когда подземные хранилища не успевают пополнить истраченные запасы. Чтобы решить эту проблему, необходимо учитывать особенности территории, с которой происходит забор воды.

Если вовремя не реагировать на вышеописанную проблему, может возникнуть следующая — просадка грунта. Когда подземные источники истощены, в недрах земли возникают полости, почва уже ничем не поддерживается и оседает. Это опасно тем, что просадка может быть неожиданной в местах, где находятся люди.

Чтобы эта проблема не застала врасплох, необходимо уменьшать потребление грунтовых вод, ставить высококачественные фильтры для повторного использования отработанной жидкости.

Еще одна проблема, возникающая из-за чрезмерного употребления подземных вод, — подток соленой воды. Это происходит из-за понижения давления внутри полостей в результате уменьшения уровня грунтовой воды.

Гидросфера

Гидросфера – водная оболочка Земли. В данном разделе мы будем говорить о воде во всех ее формах на нашей планете. Гидросфера состоит из следующих частей: вода океанов, морей, суши и вода, находящаяся в живых организмах. К водам суши относятся реки, озера, болота, подземные воды, искусственные водоемы и так далее.

Говоря о том, что такое гидросфера, мы подразумеваем гигантский водный массив, общий объем которого составляет без малого 1,4 млрд км3. Большая часть этой воды приходится на соленый мировой океан. На 96,4% гидросфера состоит из воды океанов и морей. Только менее 3% на Земле пресной воды.

Таблица: Источники воды в гидросфере

Источник вод в гидросфере	Процент от общего объема
Мировой океан	96,4%
Ледники и постоянные снега	1,86%
Подземная вода	1,71%
Озера	0,013%
Почвенная влага	0,001%
Болота	0,0008%
Реки	0,0002%

Цифры в таблице являются округленными.

“Вода, нельзя сказать, что ты необходима для жизни – ты и есть жизнь!” – де Сент-Экзюпери

Свойства воды

Вода на Земле находится в трех состояниях:

Жидкое – сама вода.
Твердое – лед, снег. Достигается при температуре от -0 градусов по Цельсию.
Газообразное – пар. Достигается при температуре воды +100 градусов по Цельсию.

Все три состояния очень тесно связаны друг с другом и благодаря Солнцу и силе тяжести образуют круговорот воды в природе.

Вод обладает уникальными свойствами в плане теплообмена. Она нагревается медленнее чем суша, но удерживает тепло гораздо дольше чем суша. Именно поэтому говорят, что в вблизи морей идеальный климат – летом вода приносит прохладу, а зимой тепло. Кроме того можно выделить еще 2 очень важных свойства воды:

Она создает и изменяет рельеф планеты. Делается это благодаря течениям.
Все организмы состоят из воды: животные до 75%, растения от 80% до 99%. Достаточно сказать, что если человек теряет 11% влаги – сердце останавливается.

Важнейшие свойства воды: она медленно нагревается и остывает, при замерзании увеличивается в объемы, растворяет большинство веществ .

Ученые доказали, что жизнь зародилась в воде, поэтому ее значимость очень сложно переоценить.

Таблица: свойства вод в различных частях Мирового океана

Океан,часть океана	Глубина, в метрах	Температура поверхности воды	Соленость в ‰	Прочие особенности
Марианский желоб (Тихий океан)	11022	>+30	34-35	Самая глубокая точка Земли
Красное море (Индийский океан)	до 2400	>+30	более 37	Самое соленое море в мире
Атлантический океан (пересечение южного тропика и атлантического хребта)	до 2200	+20 +25	более 36	–
Шпицберген (Северный Ледовитый океан)	до 400	0 +5	33-34	Возможны айсберги
Антарктида (Южный океан)	до 4000	ниже 0	менее 32	Плавучие льдины круглый год
Охотское море (Тихий океан)	до 400	+10 +15	до 33	Высота приливов 13 метров
Антарктида (Южный океан)	до 400	ниже 0	менее 32	зимой сплошной лед

Сплошная и непрерывная оболочка

Доказать, что гидросфера сплошная и непрерывная оболочка Земли довольно просто. Ее состав, прежде всего количественный, практически не меняется со временем. Благодаря круговороту воды происходит переход воды из одного состояния в другое, из одной формы в другую. Но в целом ее количественное значение не меняется. Например, капля воды из мирового океана испаряется, переносится ветром, собирается в тучи и выпадает на землю в виде осадков. После этого вода попадает в подземные почвы, а дальше через реки и моря вновь попадает в океан. В результате происходит постоянный процесс, который и обеспечивает непрерывность оболочки.

Роль воды на Земле

Что такое гидросфера в плане ее значимости для нашей планеты и для человека? На этот вопрос ответить очень легко. Человек на ¾ состоит из воды и из всего пространства Земли ¾ занимает вода. Поэтому роль воды на нашей планете крайне высока. Ученые проводили исследования, которые показали, что:

если человек потеряет 6-8% влаги от своего тела – у него обморок.
если человек теряет 10-12% влаги от своего веса – у него останавливается сердце.

Без воды невозможна жизнь человека (мы постоянно пьем), работа промышленности (вода используется практически во всех процессах производства), реки и озера используются для судоходства, вода снабжает человека пищей (рыба и морепродукты). Уже больше полувека силу движения воды используют для строительства гидроэлектростанций, которые добывают энергию.

Часто морскую воду называют жидкой рудой. Это связано с тем, что из нее можно добывать очень многое. Всем известно, что морская вода поставляет людям соль, но она также может поставлять и многие другие минеральные вещества. Из 106 химических элементов, которые сегодня известны науке, 70 находятся в морской воде!