5.2.2. Общий круговорот воды

Как известно, между водными объектами гидросфе­ры (океанами, морями, реками, озерами, болотами и подземными водами в верхней части литосферы) происходит непрерывный водообмен, осуществляющийся в виде общепланетарного кругово­рота воды. Энергетической основой этого мощного влагооборота являются солнечная энергия и сила тяжести.

Накопление влаги в атмосфере происходит главным образом за счет испарения с поверхности океанов. Водяной пар, распро­страняясь в сторону материков, частично конденсируется и выпа­дает в виде осадков еще над океаном, завершая тем самым малый круговорот воды. Значительная же часть водяного пара достигает суши. При благоприятных условиях он образует осадки, которые стекают по склонам и далее по речным руслам обратно в океан, частью - просачиваются в почву или задерживаются в замкнутых водоемах. В дальнейшем вода с поверхности земли и из почвы снова испа­ряется. Но часть ее проникает в глубокие слои грунта и питает водоносные горизонты подземных вод. Последние с течением вре­мени отдают свои запасы в реки или непосредственно в океаны и моря.

Влага, поступившая в атмосферу в результате местного испа­рения, движется с общим воздушным потоком в глубь материка и снова участвует в образовании осадков. Такие внутриматериковые обороты могут повторяться неоднократно, но рано или поздно вода воздушным или наземным путем достигает океана. Таким образом, вода, собираемая реками периферийных областей, непосред­ственно изливается обратно в Мировой океан, а вода, скапливающаяся в реках бессточных областей, как, например, в Каспийской впадине, испаряется и попадает в океан в общем потоке водяных паров. Тем или иным путем вся вода возвращается в океан, и таким образом замыкается большой круговорот воды на Земле. Упрощенная схема круговорота воды в природе приведена на рис. 5.1.

Рис.5.1. Упрощенная схема круговорота воды в природе. 1 - испарение с поверхности океана, 2 - осадки на поверхность океана, 3 - осадки на поверхность суши, 4 - испарение с поверхности суши, 5 - поверхностный и под­земный сток в реки, 6 - речной сток в океан (бессточное море), 7 - подземный сток в океан (бессточное море), 8 - влагообмен между сушей и океаном через атмосферу.

5.2.3. Внутриматериковый влагооборот

Обороты влаги на материке, то есть выпадение осадков и последующее испарение части их, могут повторяться многократно. Чем больше таких оборотов, тем дальше влага проникает на материк и увлажняет все более уда­ленные от океана территории. Влагооборот ограниченной области можно представить простой схемой (рис. 5.2).

А B

х

E y

Рис.5.2. Упрощенная схема внутриматерикового влагооборота.

Здесь А - количество водяного пара, поступившего в область извне; x = x₁+x₂ - полное количество осадков, выпавших в пределах области (х₁ - так называемые адвективные («внешние») осадки, выпавшие за счет влаги, принесенной извне, а x₂ - «внутренние» осадки, вы­павшие за счет влаги от местного испарения Е); у – речной сток; В - количество водяного пара, вышедшего за пределы области. Это количество В выражается уравнением:

В = А – x + Е (5.1)

Из уравнения (5.1) ясно, что с возрастанием испаре­ния количество парообразной влаги, выносимой за пределы обла­сти, возрастает. В то же время повышается интенсивность влаго­оборота, так как с увеличением испарения увеличиваются осадки х₂, а значит и общая их сумма х. В предельном случае, когда Е = х, количество водяного пара В стано­вится равным А, т.е. за пределы области выносится столько же водяного пара, сколько поступает извне. При этом речной сток (у) уменьшается до нуля. Речной сток представляет собой разность осадков и испарения, т.е.

у = х – Е (5.2)

Величины осадков и испарения, определяющие интенсивность влагооборота, зависят от рельефа, растительного покрова, вида землепользования, наличия больших водоемов и заболоченных пространств. Большинство из этих факторов изменялось очень медленно, однако при современном уров­не развития производительных сил преобразование Земли может происходить очень быстро благодаря активному вмешатель­ству человека, а значит и интенсивность влагооборота может меняться достаточно быстро. Влагооборот той или иной территории оценивается достаточно просто, если известны количества переносимой за тот или иной период времени влаги, осадки и испарение.

На влагооборот влияют водохранилища, замедляя его. Так, если в обычных условиях продолжительность полного обмена в реке обычно не более 20 – 30 дней, то при наличии водохранилищ она увеличивается в 4 – 5 раз.