- •Гідрологія
- •Тема 2. Розподіл води на земній кулі, її кругообіг, властивості та значення 20
- •Тема 3. Хімічні й фізичні властивості природних вод 31
- •Тема 4. Гідрологія річок 43
- •Тема 5. Гідрологія озер, водосховищ 83
- •Тема 1. Гідрологія – наука про воду.
- •1.1 Загальні положення. Предмет вивчення гідрології, поділ її на розділи та значення
- •1.2 Походження води
- •1.3 Види водних об’єктів, їх гідрохімічні показники та гідрологічний режим. Умови формування гідрологічних характеристик
- •1.4 Методи гідрологічних досліджень
- •1.5 Становлення і розвиток гідрології як науки
- •Тема 2. Розподіл води на земній кулі, її кругообіг, властивості та значення
- •2.1 Розподіл води на земній кулі. Єдність гідросфери
- •2.2 Зміна запасів води на Землі. Кругообіг води на Землі
- •2.3 Водні ресурси земної кулі, континентів, України
- •2.3.1 Водні ресурси земної кулі, континентів
- •2.3.2 Водні ресурси України
- •2.4 Заходи, щодо раціонального використання й охорони водних ресурсів
- •Тема 3. Хімічні й фізичні властивості природних вод
- •3.1 Вода як хімічна сполука, її молекулярна структура і ізотопний склад
- •3.2 Хімічні властивості води
- •3.3 Фізичні властивості води
- •3.3.1 Агрегатні стани води і фазові переходи
- •3.3.2 Густина води
- •3.3.3 Teплові властивості води: теплоємність, теплопровідність
- •3.3.4 Загальні закономірності поширення світла I звуку у воді
- •3.4 Хімічний склад природних вод. Умови формування гідрохімічних характеристик. Чинники формування складу I властивості природних вод
- •3.5 Класифікація природних вод
- •3.6 Гідрологічне, фізико-географічне та екологічне значення фізичних властивостей I «аномалій» у воді
- •3.7 Забруднення природних вод та боротьба з ним
- •Тема 4. Гідрологія річок
- •4.1 Гідрографічна мережа. Річки та річкова мережа. Основні елементи річкових систем
- •4.2 Типи річок
- •4.3 Морфологія й морфометрія річки та її басейну
- •4.3.1 Річкова система
- •4.3.2 Водозбір і басейн річки
- •4.3.3 Морфометричні характеристики басейну річки
- •4.4 Річкові долини та їх типи за походженням і характером поперечного профілю. Елементи річкових долин
- •4.5 Річкове русло та його звивистість у плані. Морфометричні елементи русла. Характерні руслові утворення. Поздовжній профіль річки
- •4.6 Живлення річок. Джерела живлення
- •4.7 Водний режим річок
- •4.7.1 Фази водного режиму. Гідрограф стоку. Розчленування гідрографів стоку
- •4.7.2 Класифікація річок за водним режимом. Відповідні рівні
- •4.8 Механізм течії річок. Розподіл швидкості течії води в річках та її екологічна роль
- •4.9 Річковий стік та його складові
- •4.9.1 Поняття про стік води, наносів, розчинених речовин, тепла
- •4.9.2 Фактори річкового стоку
- •4.9.3 Кількісна характеристика стоку. Норма стоку
- •4.10 Енергія та робота річок
- •4.11 Формування річкових наносів
- •4.12 Основні характеристики річкових наносів. Рух річкових наносів
- •4.13 Руслові процеси та їх типізація. Екологічна роль макро-, мезо- і мікроформ русла річки та їх динаміки. Плеси та перекати, меандри.
- •4.14 Термічний режим річок та його фактори
- •4.14.1 Річний термічний режим. Розподіл температури води за живим перерізом та за його довжиною. Тепловий стік.
- •4.14.2 Тепловий баланс
- •4.15 Льодовий режим річок та його фази
- •4.16 Основні риси та особливості гідрохімічного та гідробіологічного режиму річок
- •4.16.1 Гідрохімічний режим річок
- •4.16.2 Гідробіологічний режим річок
- •Тема 5. Гідрологія озер, водосховищ
- •5.1 Озера та їх поширення на земній кулі
- •5.2 Типи озер за походженням, характером водообміну, хімічним складом
- •5.3 Морфологічні та морфометричні характеристики озер
- •5.4 Водний баланс озера. Елементи водного балансу
- •5.5 Рівневий режим
- •5.6 Динамічні явища
- •5.7 Термічний режим
- •5.7.1 Температурний режим озерних вод
- •5.7.2 Сезонний розподіл температури з глибиною
- •5.7.3 Термічні типи озер
- •5.7.4 Особливості льодового режиму
- •5.8 Вплив озер на клімат прилеглої території
- •5.9 Призначення водосховищ та їx розміщення не земній кулі
- •5.9.1 Типи улоговин водосховищ за їх побудовою, їх класифікація
- •5.9.2 Основні морфометричні й гідрологічні характеристики водосховищ
- •5.9.3 Водний баланс водосховищ. Переформування берегів. Вплив водосховищ на річковий стік.
- •Контрольні запитання
- •Тема 1.
- •Тема 2.
- •Тема 4. Гідрологія річок
- •Тема 5. Гідрологія озер, водосховищ
- •Додатки Додаток а
- •Додаток б
- •Додаток в
Тема 2. Розподіл води на земній кулі, її кругообіг, властивості та значення
2.1 Розподіл води на земній кулі. Єдність гідросфери
На земній кулі вода розподілена дуже нерівномірно. Більша частіша її поверхні зайнята океанами і морями, які утворюють єдиний Світовий океан. Із загальної площі земної кулі 510 млн. км2 Світовий океан займає 361 млн. км2, або 71 %, а суша — 149 мли. км2, або 29 %. Площа океанів майже в 2,5 раза більша від площі суші. Суша розташована в основному у північній півкулі, де займає 100 млн. км2. або 39 %; у південній півкулі вона займає лише 49 млн. км2 , або 19 %.
Площа водної поверхні в північній півкулі дорівнює 15 5 млн.км2 , тобто 61 %. а в південній — 206 млн. км2, або 81 % площі півкулі 20 млн. км2, або 15 % суші. Якщо не враховувати льодовики, то на решту водних об’єктів суші припадає всього 5,9 млн. км2, або 4 % площі суші. Крім того, вода просочується в грунт і гірські породи, проникаючи на глибину до 16-20 км, і формує підземні води. Вода міститься також у повітрі і є складовою частиною живих організмів. Розподіл води по окремих частинах гідросфери земної кулі наведений у табл. 2.1, з якої видно, що загальна кількість води на земній кулі становить 1388 млн. км3, з якої 1338 млн. км3, або 96,5 %, зосереджено в океанах і морях.
Таблиця 2.1 - Розподіл води на земній кулі по окремих частинах гідросфери
Частина гідросфери
|
Площа поширення, млн. км2 |
Обсяги води |
|
|
Об’єм, тис. км3 |
Частка від загального обсягу всіх вод, % |
|||
Світовий океан |
361 |
1 338 000 |
96,5 |
2650 років |
Льодовики |
16,25 |
25 780 |
1,86 |
9700 років |
Підземні води |
134,8 |
23 400 |
1,68 |
1400 років |
Озера |
2,1 |
176 |
0,013 |
17 років |
Ґрунтова волога |
82,0 |
16 |
0,001 |
1 |
Вода в атмосфері |
510,0 |
13 |
0,001 |
8 діб |
Вода в болотах |
2,7 |
11 |
0,0008 |
5 років |
Водосховища |
0,4 |
6 |
0,0004 |
52 дні |
Продовження таблиці 2.1
Частина гідросфери
|
Площа поширення, млн. км |
Обсяги води |
|
|
Об’єм, тис. км3 |
Частка від загального обсягу всіх вод, % |
|||
Вода в річках |
148,8 |
2 |
0,0002 |
19 діб |
Біологічні води |
510,0 |
1 |
0,0001 |
декілька годин |
Багаторічна мерзлота |
2,1 |
300 |
0,022 |
10 000 років |
Загальні запаси води |
|
1 388 000 |
100 |
|
Прісні води |
|
36 730 |
265 |
|
До підземних вод відносять гравітаційну воду, яка знаходиться в тріщинах і шпарках водонасичених шарів земної кори. Розрахунок природних запасів підземних вод верхньої частини земної кори зроблений до глибини 2000 м. Вони становлять 23,4 млн.км3. Точно визначити об’єм підземних вод дуже важко, оскільки невідома нижня межа їхнього поширення. Наведена в табл. 2.1 величина запасів підземних вод характеризує лише ті води, які беруть участь у круговороті води в природі.
Ґрунтова волога, на відміну від підземних вод, тісніше зв’язана з погодннми умовами: у вологі сезони вона накопичується в груші, а в сухі витрачається на випаровування з різних поверхнен і на транспірацію рослинністю. Практично вся ґрунтова волога міститься у двометровому шарі. її загальні запаси становлять 16,5 тис.км. Значно поширені на земній кулі льодовики. Вони займають площу понад 16 млн.км2, а їхній сумарний об’єм становить 24,1 млн.км3 (разом з постійно залягаючим сніговим покривом). Більше 99 % площі льодовиків і запасівводи в них знаходиться в полярних районах, в основному в Антарктиці та Гренландії.
Багаторічна (вічна) мерзлота поширена на площі 21 млн. км2 (14 % суші). Більша частіша її зосереджена в північній півкулі; в південній півкулі нею зайнято біл 1 млн. км2. Об’єм льоду в районах багаторічної мерзлоти приймається рівним 300 тис. км3.
Озера на поверхні суші зустрічаються більш-менш рівномірно на всіх континентах, проте найбільше їх в областях антропогенового зледеніння та безстічних областях. Сумарна площа озер усіх материків становить 2,07 млн.км2, а об’єм води — 176,4 тис.км3. З них 91 тис.км3 припадає на води прісних озер, а 85,4 тис. км3 — на солоні озера. Більша частина озерних солоних вод зосереджена в найбільшому солоному озері— Каспійському морі (його площа — 374 тпс.км2, об’єм води — 78.2 тис. км3 ). а найбільшим прісним озером с Байкал (його площа — 31.5 тис.км2, об’єм води — 23 тис.км3 ).
Близько 2,7 млн.км2, або майже 2 % суші, займають болота. Найбільше їх у північній півкулі, переважно в лісовій зоні Азії, Європи та Північної Америки. На інших континентах болота мають обмежене поширення. Сумарний об’єм болотних вод світу становить приблизно 11.5 тис. км3. Кількість води в руслах річок безперервно змінюється з року в рік і від сезону до сезону залежно від зміни кліматичних факторів стоку — опадів і випаровування. Ці коливання для різних річок є, як правило, не синхронними, тому одноразовий сумарний запас води в руслах річок визначається для середніх умов виходячи з припущення, що в даний момент на всіх річках проходить середня багаторічна витрата води. Сумарні одноразові запаси води в руслах річок світу оцінюються в 2120 км3. Незважаючи на те, що об’єм цих вод на земній кулі дуже малин (лише 0,0002 % загальних запасів води на Землі і тільки 0,006 % прісних вод), вони мають дуже важливе значення для людини, тому що є безперервно відновлюваним джерелом водних ресурсів.