3.2. Гидросфера

3.2.1. Общие сведения о воде. Мировой океан

Общие сведения о воде. Вода — самое распространенное вещество (минерал) на Земле. Она образует оболочку, которую называют гидросферой. Общий объем гидросферы очень велик. Если бы всю воду, находящуюся в океанах и водоемах суши, распределить равномерно по поверхности Земли, то образовался бы слой в 2,7 км. Вода в океанах и морях составляет 73% всех водных запасов, в земной коре — 25%, в ледниках, озерах и реках — 2%. Гидросфера находится в постоянном взаи­модействии с другими земными оболочками.

Вода является одним из условий существования жизни на Земле, это колыбель жизни. Да и первые очаги культурной жизни возникали вдоль рек и берегов морей. Ныне снабжение насе­ления и производства пресной водой стало важнейшей проблемой — проблемой номер один развития всего человечества. Дело в том, что только 2% всей воды на Земле приходится на пресную воду, которая может использоваться в бытовых и производственных целях.

Достаточно привести такие примеры, показывающие количество необходимой воды в современном производстве. Для изготовления 1 т кирпича надо израсходовать 1—2 г воды; на добычу 1 т угля — 3 т; для изготовления 1 г стали и бумаги — 250—300 т воды. Еще выше потребность в воде в сельском хозяйстве: 1 т урожая пшеницы поглощает 1500 т воды, риса — 4000 т, а хлопка — 10 000 т; для производства 1 т мяса нужно не менее 50 000 г воды.

В связи с бурным развитием хозяйства и неразумным использованием воды сточные воды промышленных и бытовых предприятий часто загрязняют реки и озера. Уже теперь в ряде стран на протяжении десятков тысяч километров вода в реках непригодна для питья. Гибнет рыба, чахнет растительность. Загрязняется и Мировой океан. Отдельные страны сбрасывают в него радиоактивные отходы, химические отравляющие вещества. Океан загрязняется и от судоходства. В течение года в воды океанов и морей сбрасывается не менее 14 тыс. т мазута.

В нашей стране приняты законы по охране вод от загрязнения. Охрана чистых вод от загрязнения — общенародное дело, основа дальнейшего развития производства.

Вода обладает удивительными свойствами, отличающими ее от других природных тел:

1. Вода — единственный минерал, существующий в естественных условиях на нашей планете одновременно в твердом, жидком и газообразном состояниях. Переход воды из одного состояния в другое происходит постоянно. В результате этого на Земле наблюдается круговорот воды.

2. При понижении температуры от +4° С до замерзания вода увеличивает свой объем. Вот почему лопается на морозе закупоренная бутылка, разрываются трубы, в которых замерзла вода, разрушаются скалы.

3. Вода обладает самой высокой после ртути способностью прилипать к поверхности многих тел, высоко подниматься по тонким капиллярам. С этим свойством связаны особенности циркуляции воды в почве и в горных породах, движение соков у растений, кровообращение у человека и животных.

4. Вода — универсальный растворитель. В ней встречаются почти все химические элементы.

5. Вода легко вступает во взаимодействие со многими веществами.

Кроме перечисленных свойств, вода обладает еще и такими, как текучесть, способность постоянно менять форму, прозрач­ность, бесцветность. Вода не имеет запаха.

Мировой океан. Под Мировым океаном понимают огромные водные пространства, покрывающие непрерывной водной оболочкой большую часть земного шара. Воды океана заполнили крупные понижения земной поверхности. На всем протяжении они обладают определенными физическими и химическими свойствами, которые отличают их от пресных вод суши.

Воды Мирового океана распределяются неравномерно. Между 30—70° широты в южном полушарии на них приходится 95,5%, а в северном — 44,1%.

Каждый из четырех океанов, составляющих Мировой океан, вдаваясь в сушу, образует моря и заливы. Море — это более или менее изолированная часть океана, имеющая свой режим, т.е. свои условия солености, температуры, течения. Заливы — менее изолированные части океанов или морей с режимом, сход­ным с тем океаном или морем, частью которого они являются. Исторически сложилось так, что некоторые моря называют заливами, хотя они являются типичными морями, например Мексиканский, Гудзонов, Персидский заливы.

В зависимости от положения и характера их котловин моря делят на межматериковые (Средиземное, Карибское, Красное); внутри материковые (Черное, Азовское, Балтийское); окраинные (моря Северного Ледовитого океана); межостровные (Яванское).

В настоящее время ученые всего мира изучают Мировой океан по общей международной программе. Большую работу проводят советские исследователи. Наш исследовательский флот оснащен передовой техникой. Так, его флагман «Академик Курчатов» оборудован всеми современными навигационными приборами, позволяющими работать в любом районе Мирового океана. На борту корабля 24 лаборатории, счетно-вычислительная машина, радиолокационная станция, 7 эхолотов, позволяющих точно по курсу определять глубины океана. На кораблях изучают животный и растительный мир океанов и морей.

Морская вода представляет собой газово-солевой раствор, богатый по качественному составу: в воде океанов обнаружено до 44 химических элементов. Океаническая вода имеет горько-соленый вкус.

Соленость Мирового океана измеряют в промиллях и обозначают знаком ‰. Средняя соленость воды составляет 35‰, т.е. в литре воды растворено 35 г соли. Наибольшая соле­ность отмечается в тропических широтах, где испарение велико, а приток пресной воды небольшой. 15 экваториальной полосе соленость несколько уменьшается благодаря большому количест­ву осадков. Наибольшая соленость в Красном море — до 41‰.

Наши моря имеют небольшую соленость, за исключением мо­рей Тихого океана. Так, в Балтийском море всего 8—12 ‰.

В сухом климате соленость увеличивается. На ее распределе­ние оказывают также влияние морские течения: теплые увеличи­вают, холодные уменьшают соленость воды. Уменьшается соле­ность и там, где впадают в моря крупные реки.

В океанической воде растворены многочисленные газы. Осо­бое значение принадлежит кислороду, которым дышат все живые организмы. В холодных водах растворено кислорода больше, чем в теплых.

Углекислый газ находится главным образом в виде углекис­лых соединений. Его используют морские животные для построе­ния раковин и костного скелета.

Вода в океанах и морях имеет разную температуру. В эквато­риальной зоне температура верхнего слоя воды плюс 27—28° С, по сезонам колебания ее незначительны. В умеренных широтах температура воды от 0 до +20° С, в полярных — от 0 до — 2° С.

В полярных странах вода Мирового океана замерзает. Кристаллики льда, образовавшиеся на поверхности, постепенно срастаются, образуя комки и льдинки, которые почти сплошь по­крывают поверхность моря или океана, это «ледяное сало». Льдинки увеличиваются в размерах, трутся друг о друга и при­нимают вид больших плавающих тарелок. Этот покров еще не сплошной и называется блинчатым льдом. Если погода тихая, блинчатый лед смерзается, образуя сплошной ледяной покров. Сильное волнение обычно разбивает ледяной покров на огром­ные участки, называемые ледяными полями. Ледяные поля под влиянием ветров надвигаются друг на друга, взламываются по краям, нагромождаются в виде ледяных торосов. Высота торосов над водой в отдельных случаях достигает 5—10 м. Тол­щина льда многолетних ледяных полей 3—5 м и более.

Граница замерзания океана проходит от берегов Ньюфаунд­ленда к западным берегам Гренландии, к островам Шпицберге­на, далее к берегам Кольского полуострова. В Тихом океане — от берегов Северной Кореи к острову Хоккайдо, от Курильских островов к полуострову Аляска. В южном полушарии граница замерзаемости поднимается до 45° ю.ш.

С Антарктиды и Гренландии сползают огромные ледники в мо­ря и океаны. Обламываясь, они образуют плавающие ледяные горы — айсберги. Наблюдались айсберги высотой до 157 м, а длиной до 170 км. При этом над водой находится лишь1/7 часть льда. Морские течения их выносят в северном полушарии до 40— 50° с.ш., а в южном до 30—40° ю.ш.

Вопросы и задания.

1. Каковы запасы воды на Земле?

2. Какой процент составляет пресная вода?

3. В чем сущность проблемы чистой воды на Земле?

4. Каковы основные свойства воды?

5. Как распределяются воды Мирового океана на Земле?

6. Что называют морем? Заливом?

7. Каковы свойства океанической воды?

8. Как измеряется соленость воды?

9. Как происходит замерзаемость морской воды?

10. Что такое айсберги?