7.6 Понятие о водном балансе

Водный баланс – это количественная характеристика в атмосфере, на земном шаре или его отдельных участках. Это количественное выражение круговорота воды на Земле. Расчетом водного баланса пользуется гидрология и метеорология.

Водный баланс суши – количество атмосферных осадков на данной территории, равное сумме испарения стока и накоплению воды в верхних слоях литосферы.

В водном балансе атмосферы расход воды на выпадение осадков равен сумме испарения с Земли поступлению или выносу пара в результате его переноса воздушными течениями.

Водный баланс атмосферы зависит от условий в атмосфере влагооборотов, в ходе которых водяной пар переносится из одних регионов в другие. Хотя испарение с поверхности составляет 2/3 осадков на континентах, фактически большая часть осадков, выпадающая на сушу, формируется из водяного пара, перенесенного воздушными течениями с океана. Это объясняется тем, что циркуляция атмосферы уносит с континентов на океаны значительную часть водяного пара, образующегося при местном испарении.

Разность между испарениями и осадками равна разности между приходом и расходом водяного пара в атмосфере над континентами и одновременно равна величине речного стока с континентов в океан.

В гидрологии метод водного баланса широко применяется при изучении многих гидрологических процессов, например, формирование стоков воды в речных бассейнах, режим ледников, колебания уровней озер и морей и т.д.

Для определения испарения стоков и других составляющих водного баланса широко используется расчетный метод, который заключается в составлении уравнения водного баланса:

Х + У₁ + W₁ + Z₁ = У₂+ W₂ + Z₂ + ∆U,

где:

Х - атмосферные осадки на поверхности объекта,

У₁ – поверхностный приток воды извне,

W₁ – подземный приток воды извне,

Z₁ - конденсация водяного пара,

У₂ – поверхностный отток воды за пределы объекта,

W₂ – подземный отток воды за пределы объекта,

Z₂ – испарение,

∆ U – изменение количества воды в пределах объекта (контура).

Если рассматривать водный баланс для всей земной поверхности в целом, также как и для всей атмосферы, то годовая сумма осадков равна величине испарения, которая в соответствии с современными данными составляет 100 см в год.

7.7 Водный баланс земного шара

Содержание воды в атмосфере невелико – 0,001% от всей ее массы. Основным источником являются водоемы и увлажненная почва, кроме того вода попадает в атмосферу в результате испарения воды растениями, а также дыхательных процессов живых существ.

Вода в атмосфере находится в трех агрегатных состояниях - в газообразном (водяной пар), жидком (капли дождя), твердом (снег, лед). Конденсация водяных паров приводит к образованию облаков. Атмосферная влага, теряемая во время осадков, пополняется за счет новых порций испарений. Полное обновление воды в атмосфере происходит за 9 -10 дней.

7.8. Пресные воды

Реки являются значительной частью ресурсов пресной воды. Вследствие непрерывной обновляемости и доступности речные воды более всего пригодны для использования.

Большое значение для функционирования рек имеют атмосферные осадки. При этом непосредственное питание рек осуществляется дождями, при таянии снегового покрова, талыми водами ледников и из подземных источников.

Озера В целом на нашей планете 176000 кв. км. Многие озера были образованы в результате отступления ледников в период последнего оледенения. Глубочайшие озера возникли там, где образовались провалы в результате разломов и опускания земной коры. Самое глубокое озеро – Байкал – 11,200 м . В районах повышенной влажности,. где поступление воды намного превышает расход на испарение озера становятся проточными, давая начало рекам. У большинства озер вековые запасы воды крайне медленно возобновляются, в среднем 1,5% в год от запаса. У Байкала лишь 0,3%. Постепенная деградация озер зависит от смыва с полей соединений фосфора и азота, составных частей удобрений.

Болота. Их значение со стоит в том, что в них именно накапливается вода для снабжения ручьев и рек в течение лета.