Круговорот воды на Земном шаре.

Круговорот воды на Земном шаре – основная особенность гидросферы Земли и природных условий планеты в целом. Он создает основной механизм перераспределения вещества и энергии на Земле, объединяет в единое целое не только водные объекты планеты, но и отдельные части.

Физическая причина круговорота солнечная энергия, которая обеспечивает процессы нагревания и последовательность испарения воды, неравномерное распределение на Земле солнечной энергии приводит к неравномерному распределению атмосферного давления, вызывает воздушные потоки (ветры), переносящие водяной пар и создающие ветровые течения в океане. Неравномерное распределение солнечной энергии приводит также к неравномерному распределению плотности воды в океане, следовательно, возникают плотностные течения.

Сила тяжести вынуждает сконденсировавшую в атмосфере водяную влагу выпадать в виде атмосферных осадков, а также все поверхностные воды стекать ………………, а в конечном счете к океанам. Стекание вод под действием силы тяжести и слоев воды в Земной коре непосредственно объясняется, в свою очередь, тектоническими и геоморфологическими причинами, накладывающимися на эффекты, возникающие в воде под действием силы тяжести.

В круговороте воды на Земном шаре проявляются закономерность сохранения вещества и водного баланса. В глобальном круговороте воды выделяют два звена: 1. океанический (многократно повторяющийся цикл: испарение с поверхности океана – океанические течения – испарение – перенос влаги в атмосфере – конденсация и осадки на поверхность океана), 2. материковый (цикл превращения воды: испарение с поверхности суши – перенос водяного пара – осадки на поверхность суши – поверхностные и подземные стоки – испарение). Оба звена связаны между собой переносом водяного пара с океана на сушу и наоборот поверхностным и подземным стоком с суши в океан. С океана ежегодно испаряется почти 505 тыс. км³, возвращается 458 тыс. км³, разность 47 тыс. км³ составляет воды, перенесенные с океана на сушу в виде водяного пара – это и есть водообмен между океаном и сушей, эти 47 тыс. км³ возвращаются в океан со стоком.

Суша делится на две области: область внешенго стока (откуда вода так или иначе впадает в Мировой океан (80% суши)) и бессточные области (20%). Главный водораздел Земли не делит всю сушу на два региона: 1. со стоком вверх в Атлантический и Северо-Ледовитый океан (60%), 2. со стоком рек в Тихий и Индийский океан. К наиболее обширным областям внутреннего стока относятся:

1. в Европе – водосборный бассейн….

2. в Азии – Туранская низменность (водосборы Аральского моря и озера Балкаш).

Осадки на любом участке суши складываются из внешних (сконденсировавшего водяного пара, пришедшего из вне) и внутренних (испарившихся с данного участка суши) осадков. Этот сложный многократно повторяющийся процесс называется внутренним материковым влагооборотом. Важной его характеристикой служит отношение внешних и внутренних осадков или отношение всех осадков (х) к внешним осадкам (х_а), последнее (отношение) – коэффициент влагооборота:

В пределах каждого водного оъекта происходит обмен вод, который делится на внутренний и внешний. Внешний водообмен отражает степень обновления вод водного объекта….или стока воды из данного объекта. Внутренний водообмен отражает перемещение вод внутри объекта в результате вертикального или горизонтального переноса воды в самом объекте.

Интенсивность внешнего водообмена может быть охарактеризована коэффициентом условного водообмена, равного отношению приходных или расходных членов уравнения водного баланса к среднему объему вод в объекте:

Коэффициент условного водообмена показывает сколько раз в году сменяются воды в водном объекте при , или какая часть объема воды сменяется в течение года при . Величина, обратная коэффициенту условного водообмена, называется периодом условного водообмена (период условного водообновления вод):

Этот период показывает время, в течение которого произойдет полная замена вод в водном объекте, если происходит неполное мгновенное перемешивание воды в водном объекте, а вытеснение «новой» водой «старой» воды. Например, ежегодно в процессе водообмена участвует 505 тыс. км³ океанических вод, что составляет 0,04% их объема, период условного водообновления вод определится следующим образом: .

Важная задача в гидрологии – оценка влияния хозяйственной деятельности на процесс круговорота воды.

Круговорот содержащихся в воде веществ. К числу участвующих вметсе с водой элементов в гидросфере относятся растворенные соли, газы.

Круговорот солей. С поверхности океана в атмосферу при выбросе, волнении в среднем уносятся 5 млн. т соли, возвращается 4,5 млн.т вместе с осадками, частичками пыли. Таким образом осуществляется непрерывный вынос солей с суши в размере 4 млн.т солей в год. Это приблизительно 1/1·10⁶ часть всех солей, содержащихся в море. Это не грозит изменению состава вод, т.к. соли оседают на дне.

……… Проявляется лишь в геологическом масштабе времени, когда в различных районах планеты сменяется характер эрозионно-аккумулятивного цикла.

Круговорот газов. Наибольшее значение имеют углекислый газ и кислород, баланс их в природных водах определяется соотношением продуцированного кислорода и поглощенного углекислого газа (при фотосинтезе), потребленного кислорода (выделенного углекислого газа) при дыхании, окислении органического вещества.