1.Гидрология как наука. Предмет и задачи. Методы исследования. Основные этапы развития.

Гидрология – наука о воде; наука о распр-нии и режиме природ. вод на земле; наука, изуч. прир. воды. Термин введен в 1694 г. По направ-ти и методам исслед-ния Г. делится: общая – наука о наиболее общих закономер-тях гидрол. процессов и явлений; регионал. – изучение и описание конкрет. вод. объектов в пределах опр. тер-рии; прикладная – заним-ся разработкой методов прогноза и расчета различ. гидрол. хар-к; гидрометрия – заним-ся разработкой методов измерения и изучения при изучении прир. вод; спец. напр-ния: возникли на стыке Г. с др. науками (гидрофизика, гидрохимия). Структура общей Г.: Г. моря, Г. суши, Г. подзем. вод. Структура Г. суши: Г. рек, озер, болот, ледников, водохранил., устьев рек. Методы гидрол. исслед-ний: 1)Методы сбора и накопления первич. инф-ции а)методы полев. исслед-ний б)эксперим. исслед-ния в)нетрадиц. методы: дистанционные, аэрокосмич., исп-ние автоном. гидропостов. 2)Методы обработки материала а)статистич. б)теоретич. (мат. моделир-ние, системный анализ, балансовый метод) в)сквозные: заним-ся сбором и изложением инф-ции (картогр. метод). Осн. заказчиками гидрол. исслед-ний явл-ся речной и морской флот, рыбное хоз-во, комунал. хоз-во, промыш. История развития Г: 2 самост. напр-ния история развития суши и моря. 4 осн. этапа: 1) антич. период; 2)период ср. веков и эпоха возрождения. Эти 2 этапа явл-ся этапами накопления первич. материала, когда принимались попытки его осмысления; 3) 18-19вв: заложение основ частных гидрол. дисциплин; 4) 20-21вв: формирование гидрологии как науки.

2.Строение молекулы воды и важнейшие физические свойства воды.

До 19в считалось, что вода не хим. соединение, а простой хим. элемент. В 1805 Гумбольдт и Гей Люсак сумели доказать, что вода это оксид водорода. По теории Виноградова вода произошла в результате дегидратации магмы. В магме содер-ся до 8% воды. По совр. оценоч. данным за всю историю земли выделилось 3,4 . 109км3. Примерно 2/3 покинуло пов-ть планеты, 1/3 составила гидросферу земли. Вода в природе нах-ся в 3 агрегат. состояниях. Состояние воды во многом опр-ся ее молекул. строением. Молекула воды это электрич. диполь. Когда вода нах-ся в газообр. состоянии молекулы одиноч. Вода в жид. состоянии: часть молекул связаны водород. связями. В тв. состоянии: все молекулы связаны водород. связями, они формир-ют гексогонал. кристалл. решетку. Упаковка молекул в жид. воде оказ-ся более плотной, чем во льду. С этим связана меньшая плот-ть льда и его хрупкость. При t0 40С молекулы воды облад. наиболее плот. упаковкой, поэтому t0 40С явл-ся tо наибольшей плот-ти воды. Ни одно вещество не облад. такой характеристикой. Изменение фазового состояния в-ва наз-ют фазовым переходом, кот. сопровож-ся резким изменением плот-ти воды, а также поглощением и выделением энергии. При нормал. атм. давлении точка замерзания или плавления льда составляет 00С, а точка кипения 1000С. t0 замерзания умен-ся с повышением давления, т.к. при давлении в 600 атмосфер t0 замерзания воды -50С, t0 кипения тоже умен-ся при снижении давления. Это так называемые критич. переходные точки, в кот. вода приобретает св-ва жидкости и газа одноврем-но. На t0 замерзания влияет соленость воды (10 промиле снижает соленость на 0,540С). Сред. соленость 35 промиле => сред. tо замерзания-1-20. Плот-ть воды- отношение массы воды к ее объему, измер-ся в кг/м3. Зависит от tо, давления, солености, сод-ния взвеш. частиц. При увеличении t0 плот-ть вцелом умен-ся. От 00 до 40 плот-ть увелич-ся. Плот-ть свежевыпав. снега не > 140 кг/м3, в конце таяния плот-ть снега увелич-ся до 450 кг/м3. Соленость влияет на плот-ть воды. При нормал. давлении плот-ть мор. воды = 1033 кг/м3. Вода облад. высок. удел. теплоем-тью. Она аномально велика в сравнении с теплоемкостью др. жидкостей и тв. в-в. Молекулярная теплопроводность воды очень мала, меньшая теплопроводность имеет лишь воздух. Вязкость воды невелика (уменьшается с нагреванием). У воды очень высокое поверхностное натяжение (чуть меньше чем у ртути). Альбедо воды 4 – 11 %. Химически чистая вода – плохой проводник электричества. Электропроводность льда в 10 раз меньше чем у жидкой воды. У морской воды при 180 электропроводность 4-6 (Ом*м)-1.