Гидросфера
Одна из составных частей географической оболочки - гидросфера. Пока еще нет общепризнанного определения этого понятия. В довольно узком понимании гидросфера - это воды, находящиеся между атмосферой и литосферой. Нередко под гидросферой подразумевают лишь океаны и моря. Такое суженное толкование гидросферы не дает достаточно полного и достоверного представления о ней, поэтому необходима более точная формулировка этого термина. На современном уровне он трактуется более широко и правильно. Гидросфера - совокупность вод земного шара, водная оболочка Земли, включающая всю химически не связанную воду (т.е. она может двигаться под влиянием гравитационной силы и тепловой энергии)независимо от ее состояния: жидкую, твердую и газообразную. В природе все формы вод переходят одна в другую. Некоторое количество воды содержится в атмосфере и живых организмах, многие из которых, в свою очередь, обитают в воде. Таким образом, гидросфере свойственно взаимопроникновение в другие геосферы и взаимосвязь с ними. Планетарный масштаб, сложность, разнообразие форм и строения гидросферы обуславливают различные подходы к ее изучению. Ее познают в связи с происхождением Земли и земной коры, с позиций возникновения жизни на нашей планете, как химическое вещество, как физическое тело со своеобразными динамическими процессами, как одну из геосфер со своей историей возникновения и развития, особенностями современного состояния и т.п. Каждое из этих направлений представляет собой самостоятельный предмет исследований, опирающихся на общие и частные теоретические и методические приемы.
В соответствии с этим гидросферу изучают разные природоведческие науки: геофизика, геохимия, география, гидрометеорология, биология и др. При этом широко используют законы физики, хмии,биологии, применяют математический аппарат, ставят физические и химические эксперименты, разрабатывают различные модели. Главная цель исследований - познание общих и конкретных закономерностей процессов, протекающих в гидросфере, в их взаимосвязи, а также взаимодействие с ней человеческого общества в настоящее время и в перспективе.
Будучи частью географической оболочки, гидросфера занимает существенное место в географических исследованиях. В настоящее время в них преобладает дифференцированный подход. В качестве самостоятельных природных объектов комплексно или по различным элементам и процессам изучаются океаны, моря, реки, озера, водохранилища, болота, ледники, материковые и морские льды и т.п. Именно в такого рода исследованиях достигнуты наиболее значимые теоретические и практические результаты. Научные, методические и прикладные работы в этой области продолжаются и успешно развиваются.
Вместе с тем в общем землеведении гидросфера рассматривается и с геосферных позиций, т.е. изучается как единое целое, как закономерный комплекс взаимосвязанных процессов, явлений и природных образований. Это направление исследований пока еще менее развито, чем дифференцированный подход к познанию составных частей гидросферы. Однако оно развивается и представляется хотя и сложным, но перспективным.
Оба подхода тесно связаны между собой, дополняют и совершенствуют друг друга, при этом используются современные научные представления и методы исследований, такие как моделирование, системный анализ, общие и частные экологические принципы и др.
Материал излагается в рамках современных научных представлений о географической оболочке и ее составляющей - гидросферы Земли, природных водах Земли, их составных частях (водных объектах),взаимосвязи между ними и взаимодействии с другими геосферами.
На базе закона о географической зональности выясняются особенности вод Земли в конкретных природных зонах. В этих и других аспектах проявляется географический подход (комплексность, пространственное рассмотрение, конкретность, использование карты) к исследованию и познанию гидросферы нашей планеты.
Океанология - наука о процессах в Мировом океане, который представляет собой одновременно и основную часть гидросферы, и планетарный водный объект. Главная задача океанологии - выяснение общих закономерностей природы океана как единого целого на основе изучения трансформации и обмена веществ и энергии в океанских водах, а также между водами и сопредельными с ними средами: атмосферой, литосферой и материковым стоком. Сложное взаимодействие этих сред формирует основные черты природы Мирового океана как комплексного водного объекта нашей планеты.
Океанология исследует физические, химические, геологические, биологические и другие процессы в Мировом океане. Он занимает глобальные пространства, поэтому океанологическая наука всесторонне познает наиболее существенные черты и особенности гидросферы в целом и ее морской составляющей.
Гидрология суши - наука о поверхностных водах суши и происходящих в них природных процессах. Она изучает реки, озера, водохранилища, болота, ледники. Основная область исследований - водный баланс и водный режим, круговорот воды в природе, пространственно-временная изменчивость его элементов и факторов, ее вызывающих. Вместе с тем всесторонне исследуются гидрологические объекты: реки, озера, ледники и др. Каждый из них имеет свою природную специфику и соответствующую ей методику и средства изучения.
Воды суши входят в гидросферу в качестве ее составных частей. Их разновидности во многом связаны между собой и с Мировым океаном. Следовательно, изучение гидросферы - это рассмотрение природных вод Земли на научной базе океанологии и гидрологии суши.
Вместе с тем развитие учения о гидросфере невозможно без связи с другими науками и научными направлениями. Характерным примером этого служит изучение взаимодействия атмосферы и океана. Это один из основополагающих процессов, формирующих свойства, структуру, динамику гидросферы и их пространственно-временные изменения. Главное внимание здесь уделяется физике взаимодействия двух сфер, с применением современных методов исследования - системного подхода, моделирования и др.
Существенно важно, что при изучении взаимодействия этих сфер заметное место занимает рассмотрения влияния гидросферы на атмосферу. Оно проявляется в распределении величин метеорологических элементов, формировании погодных условий в разных районах Земли и др. Тем самым справедливо подчеркивается роль биосферы в развитии атмосферных процессов на нашей планете.
В условиях современности не менее показательно экологическое (геоэкологическое) направление исследований. Оно относится к различным отраслям знаний, включая изучение гидросферы. С экологических позиций она пока еще изучается не как единое целое, а по ее основным составляющим. В настоящее время исследуется экология океанов и морей, рек и озер, болот и водохранилищ, оценивается экологическая роль снега и льда. Однако и такой подход уже дает ощутимые научные и практические результаты. В частности, в морской экологии появилась новая ветвь - антропогенная экология Мирового океана. Она выявляет основные закономерности разносторонних, в основном негативных воздействий человека на океаническую и морскую среду, ее животный и растительный мир, а также отражение отрицательного антропогенного влияния на океаны и моря на условиях жизни и деятельности людей.
В рамках комплексного изучения Мирового океана разрабатываются научные и методические основы создания морского экологического мониторинга.
С геоэкологических позиций разрабатываются научные и методические основы создания морского экологического мониторинга.
С геоэкологических позиций изучаются водоемы суши. В этом аспекте рассматривается загрязнение и санитарное состояние вод, оцениваются их качество и влияние загрязнения на водные организмы. Принмая во внимание специфику тех или иных видов водоемов (реки, озера, болота и др.), при изучении каждого из них должны быть найдены свои подходы, методологические приемы, средства и т.п. В некоторых случаях экологические исследования ведутся с точки зрения взаимодействия реки и озера, болота и реки и т.п.
Такой подход дает положительные результаты и представляется перспективным.
С развитием учения о гидросфере открывается реальные возможности формирования в нем раздела "Экология гидросферы". Его главный смысл - разработка научных представлений об экологическом состоянии водной оболочки как единого комплекса Земли, закономерностях его изменения. Создание этого раздела и развитие его научной базы позволят заложить, а затем и сформулировать научные и методические основы экологического мониторинга биосферы, которые станут базой его практической организации.
Необходимость в разносторонних экологических исследованиях всей гидросферы начинает ощущаться уже в настоящее время. Это связано со многими современными экономическими проблемами. Они актуальны при освоении и использовании Мирового океана, решения водохозяйственных вопросов, в деле охраны морских и пресных вод и т.п. Все эти и другие показатели свидетельствуют о важном экономико-экологическом значении гидросферы для человека.
В наши дни экономическая наука все шире и глубже стала соприкасаться с природопользованием, основательно вникать в экологию, применяя для исследования методы системного анализа. При таком подходе комплексно рассматриваются хозяйственные проблемы с учетом требований окружающей среды, т.е. анализируется система "экономика-среда". Таким образом, на стыке экономики и экологии оформилось новое экономико-экологическое направление в науке. В частности, оно в значительной мере проявилось в морских природно-экономических исследованиях и получило название "эконология". Этот термин достаточно известен в морской экономической литературе и практике. Эконология Мирового океана - это наука о законах функционирования, устойчивости и развития экономико-экологических систем океанов и морей. Ее задача - изучение законов совместного, согласованного функционирования и развития экономики и морской среды в качестве равноправных подсистем в рамках целостной экономико-экологической системы Морового океана. Таки образом, главная часть гидросферы - Мировой океан уже стал предметом экономико-экологических исследований, актуальных в настоящее время.
Аналогичный подход предлагается распространить и на воды суши.
В последние десятилетия Мировой океан и водные объекты сушииспытывают значительное антропогенное воздействие. Оно связано с интенсификацией использования биологических, минеральных, энергетических и других ресурсов Мирового океана, развитием судоходства и морских первохок различных грузов по океанам и морям. В водоемах суши увеличилось использование воды для хозяйственных нужд в связи с мелиоративным и гидротехническим строительством и пр.
Все это негативно сказывается на экологическом состоянии природных вод, поэтому они нуждаются в продуманной и действенной охране, рациональном использовании. В разработке природоохранных мероприятий и правил непосредственное участие принимают специисты-геоэкологи. Чтобы принять правильное и научно обоснованно решение по этим непростым проблемам, геоэколог должен быть достаточно компетентным в данных вопросах.