Круговорот воды в природе

Все воды нашей планеты, образующие гидросферу, едины не только по своему происхождению, но и в результате их круговорота, т.е. непрерывного процесса обращения воды на Земле под влиянием солнечной радиации и действия силы тяжести. Солнечная энергия перераспределяется между поверхностью Земли и атмосферой, между сушей и океаном. При этом природные воды выступают как поглотитель и регулятор поступающей солнечной энергии и как фактор ее перераспределения на земном шаре. Солнечная энергия - причина нагревания и последующего испарения воды. Она конденсируется в атмосфере и под действием силы тяжести при благоприятных условиях выпадает в виде атмосферных осадков на землю. Сила тяжести приводит в движение поверхностные и подземные воды, которые, вследствие наклона поверхности Земли и земных слоев, стекают в реки, а затем в океаны, озера, болота и т.д.

Нередко движущие силы круговорота воды - тепловая энергия и сила тяжести - действуют совместно. Так, на атмосферную циркуляцию влияют как тепловые процессы, так и сила тяжести. Круговорот воды, взаимодействуя с атмосферой, литосферой и биосферой, связывают воедино все части гидросферы: океаны, реки, почвенную влагу, подземные и атмосферные воды. Благодаря круговороту воды в известной мере утрачивается разобщенность водных объектов.

Круговорот воды сложный - геофизический процесс. В обобщенномпредставлении он объединяет несколько взаимодействующих элементов: испарение, перенос водяных паров воздушными потоками, образование облаков и выпадение осадков, поверхностный и подземный сток вод суши в океан. В глобальном круговороте воды на земном шаре проявляются закономерности сохранения веществ и водного баланса. Вместе стем в реальных условиях круговорот воды проявляется не только в планетарном масштабе, но и в виде составляющих его звеньев. Современные подходы к дифференцированному представлению круговорота воды в науке не одинаковы. Один из них выделяет два звена.

Первое - океаническое. Оно представляет собой многократно повторяющийся цикл: испарение с поверхности океана - перенос водного пара над океаном - осадки на поверхность океана - океанические течения - испарение и т.д. По современным данным, с океана испаряется в среднем 505 тыс. км³ воды, возвращается в виде атмосферных осадков 458 тыс. км³ воды. Разность в испарении и осадках – 47 тыс. км³ воды. Оставшиеся в атмосфере 47 тыс. км³ воды переносятся на сушу с океана в виде водяного пара. Следовательно, в океаническое звено круговорота воды вовлечено 458 тыс. км³ воды в год.

Второе – материковое. На поверхность суши ежегодно выпадает в среднем 119 тыс. км³ атмосферных осадков. Это количество слагается из воды, испарившейся с поверхности суши (72 тыс. км³), и влаги перенесенной с океана (47 иыс км³). Таким образом, в материковом звене круговорота воды на Земле уваствует 72 тыс. км³ воды. Из них 30 иыс. км³ (42%) приходится на долю транспирации воды растениями.

Вместе с тем в природе происходит водообмен между сушей и океаном, величина которого равна 47 тыс. км³ в год. Принесенная из океана влага возвращается в него с материковым стоком, равным 47 тыс км³ в год. Эта величина материкового стока слагается из водного стока рек, впадающих в океан (41,7 тыс. км³ в год), и ледникового стока (3,0 тыс. км³ в год). Последний состоит из величин разгрузки покровных ледников, откалывающиеся части которых представляют собой айсберги, и талых ледниковых вод, стекающих в океан. Наибольшая часть ледникового стока (2,3 тыс. км³ в год) приходится на долю Антарктиды.

При рассмотрении водообмена в системе «вода-суша» учитывается, что не все выпавшие на сушу осадки попадают в океан. Лишь с части суши (области внешнего стока) атмосферные осадки так или иначе поступают в Мировой океан. На долю этой части приходится около 80% площади суши. Остальные 20% (бессточные области) не дают стока в океан.

При более детальных исследованиях круговорота воды в нем выделяют несколько различных звеньев. К ним относятся следующие: атмосферное звено - перенос влаги в процессе циркуляции воздуха; океаническое звено - испарение воды, которая поддерживает содержание водяного пара в атмосфере; литогенное звено - участие подземных вод в круговороте воды; почвенное звено - часть литологического, так как почвенная вода связана с самой верхней частью земной коры; речное звено - возвращение в океан той части воды, которая переносится в виде пара атмосферой на сушу; озерное звено, тесно связанное с речным стоком; биологическое звено учитывает сложные связи органического мира с водой; хозяйственное звено - использование вод в многогранной деятельности человека. Ни одно иззвеньев не представляет собой отдельной замкнутой системы. Все они тесно взаимосвязаны.