11. Гидросфера. Вода, ее свойства, происхождение и значение. Глобальный круговорот воды. Мировой океан. Моря, заливы, проливы. Воды суши (реки, озера, болота, подземные воды).

Гидросфера — водная оболочка Земли. Свыше 96% гидросферы составляют моря и океаны; около 2% — подземные воды, около 2% — ледники, 0,02% — воды суши (реки, озера, болота).

Вода представляет собой соединение двух газов: водорода и кислорода, которые являются первым и третьим по количеству химическими элементами в космосе.

Свойства:

• вода – универсальный растворитель;

• вода – единственное из природных веществ, которое может одновременно существовать в трёх состояниях: жидком, твёрдом и газообразном;

• плотность воды зависит от температуры немонотонно: после плавления при повышении температуры плотность воды увеличивается и достигает максимума при 4°C. При дальнейшем нагреве от 4°C до 40°C плотность воды уменьшается, а затем вновь увеличивается. Поскольку плотность воды максимальна при 4°C, значит при понижении температуры ее плотность начинает уменьшаться, т.е. вода при замерзании расширяется, и поэтому зимой на морозе лопаются трубы.

Значение. Исключительно важна роль воды в возникновении и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды. Вода является важнейшим веществом для всех живых существ на Земле.

Происхождение. Многие полагают, что первая вода появилась на земле приблизительно 4-3,6 млрд. лет тому назад, на самом активном этапе формирования планеты во времена постоянных атак со стороны больших и малых комет и астероидов. Большие по размерам астероиды имели внутри себя запасы воды в виде пара, жидкости и льда.

Японские ученые предположили, что на начальном этапе формирования в структуре земли находились целые водородные пласты, которые вступали в химическую реакцию с кислородом, присутствующим в земельной мантии. В результате этого взаимодействия на планете и появилась вода, причем в огромных количествах.

Глобальный круговорот воды не замкнут, так как через рифтовые трещины идет дополнительный приток воды из недр планеты, увеличивающей объем гидросферы ежегодно на 0,25 км3. А часть паров воды, попадая в верхние слои атмосферы под действием солнечного излучения, разлагается на водород и кислород и уходит в космос. За счет круговорота идет непрерывный водообмен в реках, озерах, морях, т. е. непрерывное обновление воды. Так, в Мировом океане вода полностью сменяется за счет испарения за 2400 лет, а речной сток требует 31 тыс. лет. В полярных ледниках, которые питаются атмосферной влагой, а сами, подобно рекам, стекают в океан, выбрасывая в него айсберги, смена льда происходит примерно за 10 тыс. лет. В подземных же водах это происходит в среднем за 5 тыс. лет, а в реках — всего за 12 дней. Таким образом, круговорот обеспечивает доставку воды буквально во все уголки земного шара. В результате вода пронизывает все, поддерживая на Земле жизнь.

Мировой океан един, хоть и сильно расчленен. Площадь его составляет 361 млн. км2. Мировой океан делится на четыре основные части: Тихий (или Великий), Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый океаны. Так как существует постоянный обмен водными массами между ними, деление Мирового океана на части во многом является условным и претерпевает исторические изменения. Океаны в свою очередь делятся на части. В них выделяют моря, заливы, проливы. Части океана, впадающие в сушу и отделенные от океана островами или полуостровами, а также возвышениями подводного рельефа, называются морями. Поверхность моря называется акваторией. Часть акватории моря определенной ширины, тянущаяся полосой вдоль какого-либо государства, называется территориальными водами. Они входят в состав данного государства. За пределами территориальных вод расположено открытое море, которое находится в общем пользовании всех государств. Часть моря или океана, глубоко впадающая в сушу, но свободно сообщающаяся с ним, называется заливом. По свойствам воды, течениям, живущим в них организмам заливы обычно мало отличаются от морей и океанов. Проливы соединяют одну часть моря с другой, одно море с другим, море с океаном и т. д.

Воды суши — часть водной оболочки Земли. К ним относятся подземные воды, реки, ледники, озера и болота, заключающие 3,5% общих запасов воды. Из них только 2,5% составляют пресные воды. Подземные воды находятся в толще горных пород верхней части земной коры в жидком, твердом и парообразном состояниях. Основная их масса образуется вследствие просачивания с поверхности дождевых, талых и речных вод. Подземные воды постоянно перемещаются как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Глубина их залегания, направление и интенсивность движения зависит от водопроницаемости горных пород. Реки — постоянные водные потоки, протекающие в разработанных ими же углублениях — руслах. Исток — место, где река берёт начало. Место впадения реки в другую реку, море или озеро называют устьем. Река, впадающая в другую реку, называется притоком. Главная река со всеми своими притоками образует речную систему. Озеро — природное углубление на суше, заполненное пресной или соленой водой. Все озера Земли занимают около 1,8% поверхности суши. Самое большое по площади акватории озеро — Каспийское море-озеро, самое глубокое — Байкал. По происхождению котловин различают озера: тектонические, образованные в разломах земной коры (Байкал, Танганьика); вулканические в кратерах потухших вулканов (Кроноцкое на Камчатке); ледниковые, связанные с деятельностью ледника (озера Кольского полуострова); запрудные, возникающие при запруживании водотоков оползнями (Сарезкое на Памире); искусственные (водохранилища). Болота — избыточно увлажненные участки суши с влаголюбивой растительностью и слоем торфа не менее 0,3 м. (с меньшим слоем — заболоченные земли). Образуются вследствие зарастания озер или заболачивания суши. Они подразделяются на низинные, переходные, верховые. Ледник — движущиеся массы льда, возникающие на суше в результате накопления и постепенного преобразования твердых атмосферных осадков. Образование их возможно там, где в течение года твердых осадков выпадает больше, чем успевает растаять и испариться. Оледенение бывает двух видов: покровное и горное. Покровное оледенение, встречается в Антарктиде, Гренландии и островах Северного ледовитого океана.