Пособие по географии Природа мира

Атмосфера служит щитом против метеоритов (испаряя или сжигая их высоко над Землей) и предохраняет организмы от ультрафиолетовой радиации.

Каждая из составных частей атмосферного воздуха выполняет в географической оболочке свои функции. Кислород участвует в реакции окисления (дыхание, тление, горение). Азот в химических соединениях служит питанием для растений и микроорганизмов.

Современная атмосфера, особенно тропосфера, в значительной степени представляет собой продукт живого вещества биосферы. Полное обновление фотосинтетического кислорода плане живым веществом происходит за 5200-5800 лет.

Географические пояса и типы климатов Земли Экваториальный пояс географический пояс Земли, расположенный по обе стороны

экватора от 5—8° с. ш. до 4— 11° ю. ш., между субэкваториальными поясами, отличается преобладанием экваториальных воздушной масс, наличием на равнинах суши широтной зоны — гилей и гилейно-парамосным спектром зон в горах. Климат обусловлен большим притоком солнечной энергии. Радиационный баланс на суше 70—80 (до 90) ккал/см2 в год. Средние месячные температуры на низменностях 24— 28 °С; годовая амплитуда средних месячных температур наименьшая на Земле (2—3 °С). Характерно наличие экваториальной ложбины пониженного давления, с которой связаны внутритропической зоны конвергенции пассатов; в них происходят подъём воздушных масс, конденсация влаги и выпадение обильных осадков (1500—3000 мм в год, на наветренных склонах гор до 10000 мм). Осадки почти всегда превышают испаряемость, и увлажнение избыточно. Реки многоводны, с относительно малыми колебаниями расхода (кроме тех, бассейны которых лежат и в др. поясах).В экваториальных частях материков типичны отсутствие сезонных ритмов и исключит. активность всех природных процессов. Характерны мощные коры выветривания; господствуют кислые красно-жёлтые ферраллитные (латеритные) почвы с полной гумификацией растительного опада и быстрой минерализацией органоминеральных комплексов, бедные основаниями и гумусом (2— 3%) и богатые гидроокислами железа и алюминия. Жизнедеятельность микроорганизмов и мелких животных в почвах и на их поверхности очень активна. При сведении леса и распашке в условиях высоких температур и промывного режима почвы экваториального пояса быстро теряют плодородие.

Влажноэкваториальные вечнозелёные леса (гилей, бразильские сельвас) отличаются густотой древостоя, необычайным богатством и древностью видового состава, обилием лиан и эпифитов, высокой продукцией надземной биомассы (40—50 до 100 т/га). По берегам морей и океанов обычны мангровые заросли. Много хозяйственно-полезных растений — каучуконосы (в т. ч. гевея), дерево какао, хлебное и хлопчатниковое (сейба) деревья, различные пальмы, деревья с ценной цветной древесиной и др. Животные, обитающие в экваториальных лесах, приспособлены к жизни на деревьях: обезьяны, полуобезьяны, ленивцы, кошачьи и др., из наземных характерны тапиры, носороги, пекари, бегемоты; очень обильны птицы, пресмыкающиеся и насекомые. В зоне гилей иногда выделяют две подзоны: постоянно влажных экваториальных лесов и экваториальных лесов с кратким (2—3 мес) засушливым периодом; последняя распространена во внешних (от экватора) частях пояса и в восточных секторах, попадающих под воздействие континентальных пассатов. В лесах появляется примесь листопадных (на засушливое время) видов и даже пятна саванн (наличие последних вызвано главным образом хозяйственной деятельностью человека, осваивающего под потребительские и плантационные культуры в первую очередь окраинные, более доступные территории экваториального леса). В подзоне постоянно влажных экваториальных лесов основные занятия населения —лесные промыслы, рыболовство, охота и примитивное потребительское земледелие.

11

Вгорах экваториального пояса сохраняется равномерность годового хода температур

иосадков. В связи с уменьшением температур с высотой, изменением характера осадков, увеличением разреженности воздуха и инсоляции в горах до высоты 3000—3500 м выражены три пояса горной гилей, выше которых простирается пояс специфических высокогорных экваториальных лугов — парамос, а с 4300—4800 м — нивальный пояс.

Для Э. п. в океанах характерны ещё более высокий радиационный баланс — до 120 ккал/см2 в год, большая облачность, обильные дожди, слабые ветры и штили. Поверхностные воды имеют солёность несколько ниже среднеокеанической (около 340/00) и богаты планктоном. В связи с особенностями циркуляции атмосферы и вод Э. п. в Тихом и Атлантическом океанах выражен в западных секторах, а в восточных — лишь к северу от экватора, в Индийском — в центральном и восточном секторах.

Субэкваториальные пояса природные географические пояса Земли в Северном и Южном полушариях. Расположены между экваториальным и тропическом поясами Сезонная смена воздушных масс — летом экваториальных, зимой тропических (пассаты). Климат экваториальных муссонов проявляется в чередовании сухих и влажных периодов и обусловливает чёткую сезонную ритмику природных процессов. Средние месячные температуры от 15 до 32 °С. Осадков от 250 до 2000 мм в год. 90—95% осадков выпадает в течение дождливого периода продолжительностью от 2—3 до 9—10 мес. Смена ландшафтных зон происходит в меридиональном направлении: постоянно влажные леса, сезонно влажные листопадные (муссонные) леса, влажные высокотравные саванны и саванные леса, типичные саванны, опустыненные саванны и редколесья. В горах — лесолуговой (во влажных районах) и лесостепной (в сухих районах) спектры высотной поясности. Почвы латеритного ряда — от оподзоленных латеритов до красно-бурых саванных. Из представителей животного мира наиболее характерны жвачные парнокопытные, хищники, грызуны, термиты. В океане С. п. фиксируются границами Северного Пассатного течения. Средняя температура воды 25 °С, Солёность уменьшается по направлению к экватору до 37о/оо. Слабое вертикальное перемешивание определяет недостаток кислорода в воде и низкое содержание планктона (50— 70 мг/м3). Ландшафты С. п. сильно изменены человеком, особенно в Южной и Юго-Восточной Азии, освоены под потребительские и плантационные культуры и пастбищное животноводство (главным образом крупный рогатый скот).

Тропические пояса два географических пояса Земли, расположенных в Северном и Южном полушариях между субтропическими и субэкваториальными поясами. Для Т. п. характерно преобладание пустынных и полупустынных ландшафтов на материках, в океане — высоких температур и солёности воды. Типичны антициклональная циркуляция воздуха, низкая относительная влажность и исключительно малая облачность на большей части территории. Следствием этого являются очень высокие значения суммарной солнечной радиации (140—220 ккал/см2 в год — максимальное для Земли) и в то же время сравнительно невысокий радиационный баланс — 60—70 ккал/см2 в год (из-за большой потери тепла излучением), а также большие амплитуды температур. Средние температуры самых тёплых месяцев на равнинах 30—35 °С, самых холодных не ниже 10 °С; крайние от 61 °С (самые высокие на Земле) до 0 °С и ниже. Осадков 50—200 мм в год (только в восточно-приокеаническом муссонном секторе при благоприятных орографических условиях выпадает 1000—2000 мм осадков в год).

В Т. п. на материках выделяют четыре сектора: восточно-приокеанический — влажный с преобладанием лесных ландшафтов; восточный переходный — с ландшафтами редколесий и кустарников; внутриматериковый и западно-приокеанический — с господством пустынных и полупустынных ландшафтов (для последнего узкого и слабо

12

выраженного сектора характерна также высокая относительная влажность воздуха, частые туманы и ровный ход температуры).

На материках в Т. п. характер природных процессов изменяется по мере продвижения с востока на запад: уменьшается слой стока (от 100 мм до нескольких мм) и водоносность рек (на востоке реки постоянные полноводные, далее к западу — периодические); во внутриматериковых и западно-приокеанических секторах сток эпизодический (постоянные реки транзитны). На востоке Т. п. преобладают химическое выветривание и эрозионные процессы, во внутренних частях и на западе — физическое выветривание и дефляция. По направлению к западу уменьшается мощность почв, последовательно сменяют друг друга оподзоленные латеритные почвы, красные почвы переменно влажных лесов, коричнево-красные и красно-бурые почвы редколесий и саванн; во внутриматериковых секторах и на западе примитивные почвы пустынь (светлые карбонатные, гипсовые, солончаки) чередуются с развеваемыми и полузакреплёнными песками и скоплениями щебня. В направлении с востока на запад сменяются и растительные формации: смешанные (листопадно-вечнозелёные) леса, муссонные (листопадные) леса, редколесья или саванны, сухие леса и заросли ксерофильных кустарников, полупустынная и пустынная растительность. Соответственно изменяется состав и уменьшается число представителей животного мира — от многочисленных обитателей лесов до редких животных пустынь.

На суше в пределах Т. п. выделяются (с востока на запад): зоны тропических влажных лесов, тропических редколесий, сухих лесов и саванн, тропических полупустынь и тропических пустынь. В горах Т. п. выражены лесолуговой (на востоке), редколесостепной, пустынно-степной или пустынно-кустарниково-пустынный (в центре и на западе) спектры высотной поясности.

Для Т. п. в океане характерен высокий радиационный баланс — 100 ккал/см2 в год, интенсивное испарение, которое повышает солёность воды до 370/00; из-за слабой вертикальной циркуляции вод они бедны кислородом и планктоном. Морские организмы разнообразны, но малочисленны; содержание зоопланктона 25 мг/м3. При температуре вод от 18,5 до 23 °С на глубинах до 30—45 м развиваются рифообразующие кораллы.

Территории Т. п. освоены и заселены слабо, за исключением восточных частей материков. Во внутриматериковых и западно-приокеанических секторах — экстенсивное пастбищное скотоводство с очагами орошаемого земледелия, в восточноприокеаническом, особенно в Азии, — орошаемое и террасное земледелие, плантационное хозяйство, лесоразработки, в результате чего естественные ландшафты почти полностью изменены человеком.

Субтропические пояса субтропики, природные (географические) пояса Земли, расположенные в Северном и Южном полушариях между тропическим и умеренным поясами. Характерно периодическое чередование тропического и умеренного климатических режимов, обусловленное сезонными ритмами общей циркуляции атмосферы: летом С. п. оказываются под влиянием пассатного климатического режима, зимой — под воздействием циклональной циркуляции умеренного пояса (за исключением восточных окраин с летними муссонными осадками). Средняя месячная температура летом выше 20 °С, зимой выше 4 °С, в результате вторжений полярного воздуха возможны заморозки и небольшие (иногда до -10 °С) морозы. В пределах суши С. п. количество атмосферных осадков и их режим испытывают значительные изменения от приокеанических районов к внутриматериковым, что в сочетании с увеличением в этом же направлении континентальности климата определяет существенные ландшафтные

13

различия в формировании природных зон. На каждом из материков в С. п. четко различаются три основных сектора: западный приокеанический, или средиземноморский, с зимним увлажнением; континентальный со скудным увлажнением круглый год и восточный приокеанический, или муссонный, с обильным летним увлажнением. В западном приокеаническом секторе — полусухие субтропики — представлена зона средиземноморских жестколистных лесов и кустарников на коричневых почвах. В Северном полушарии зоны жестколистных лесов и кустарников сменяются к Ю.-В. зонами субтропических степей на серо-коричневых почвах, которые, в свою очередь, переходят на В. к зонам субтропических полупустынь и пустынь континентального сектора на серо-бурых почвах и серозёмах — сухие субтропики. В Южном полушарии для участков С. п. в континентальных секторах характерны субтропические степи на серокоричневых почвах; для участков С. п. в восточных секторах — влажные субтропики с преобладанием вечнозелёных, в более высоких широтах — летнезелёных широколиственных лесных формаций с участием вечнозелёных видов на жёлто-бурых почвах, желтозёмах и краснозёмах. Леса в С. п. сильно сведены; широко развиты плантационные и полевые ландшафты. Животный мир характеризуется смешением видов умеренного и тропического поясов. Океан в пределах С. п. отличается высокой температурой (15—16 °С) и солёностью воды. Слабое вертикальное перемешивание океанических вод уменьшает содержание в них кислорода и планктона, что определяет незначительное количество промысловых рыб.

Умеренные пояса два географических пояса Земли, расположенные в Сев. полушарии, приблизительно между 40° и 65° с. ш., в Южном – между 42° и 58° ю. ш. Занимают около 1/4 площади поверхности Земли, значительно превосходя остальные географические пояса. В Северном полушарии около 55% площади У. п. занято сушей, в Южном полушарии – около 98% – океаном. Для У. п. характерна чёткая сезонность термического режима, определяющая периодичность климатических, гидрологических, геоморфологических, биологических процессов. Термические условия допускают произрастание на всей территории У. п. древесной растительности, но из-за суровости зим развитие вечнозелёной древесной растительности невозможно. Недостаток увлажнения в некоторых районах приводит к формированию безлесных ландшафтов. Природные условия У. п., особенно на обширной суше Сев. полушария, отличаются исключительным разнообразием вследствие больших пространственных градиентов тепла и увлажнения.

Годовая суммарная радиация от 70–80 до 140–160 ккал/см2. Годовой радиационный баланс на суше Сев. полушария 20–40, Южном полушария 30–40 ккал/см2, на океанах соответственно 20–60 и 30–60 ккал/см2. Летом суммарная радиация с увеличением широты изменяется слабо вследствие увеличения в этом направлении продолжительности дня. Зимой суммарная радиация быстро уменьшается с увеличением широты, и радиационный баланс оказывается отрицательным. В течение всего года во всей толще тропосферы У. п. происходит зап. перенос воздушных масс, что в сочетании с интенсивной циклонической деятельностью способствует транспортировке влаги с океанов на материки и межширотному обмену теплом. Средние температуры воздуха наиболее холодных месяцев над сушей в Сев. полушарии от 6 до –50 °С, в Южном – от 2 до 8 °С, над океанами соответственно от 10 до –8 °С и от 2 до 10 °С; наиболее тёплых – над сушей в Сев. полушарии от 10 до 28 °С, в Южном – от 8 до 20 °С; над океанами соответственно от 8 до 20 °С и от 8 до 16 °С. Годовые суммы осадков на большей части У. п. от 500 до 800 мм, к окраинам континентов они увеличиваются до 1000–2000 мм, а в юж. внутриконтинентальных районах уменьшаются до 100–200 мм в связи с ослаблением циклональной циркуляции. Для суши У. п. характерны значительные величины поверхностного стока, большая активность текучих вод, вызывающих интенсивное эрозионное расчленение поверхности. Величина стока в Сев. полушарии уменьшается к южным районам с их большими бассейнами внутреннего стока. В У. п. наибольшее в

14

сравнении с др. поясами количество озёр, весьма специфичную группу которых составляют озёра ледникового происхождения.

Для почвообразования типична интенсивная минерализация органических веществ и выщелачивание; широко распространены подзолистые и различные оподзоленные почвы. В более тёплых и влажных районах – активный синтез вторичных минералов с оглинением почв. В умеренно влажных районах преобладает дерновый процесс, а в засушливых – засоление. значительные площади в У. п. занимают подзолистые, бурые и серые лесные почвы, менее распространены чернозёмы, каштановые п др. Наиболее распространённые типы растительности – леса: таёжные (на значительных пространствах заболоченные), смешанные хвойно-широколиственные и летнезелёные широколиственные. В фауне важнейшую роль играют лесные формы животных, ведущие преимущественно оседлый образ жизни; менее распространены животные открытых пространств. Многие млекопитающие впадают в зимнюю спячку или имеют иные приспособления для перенесения неблагоприятного времени года.

На суше У. п. выделяют три типа секторов: западноприокеанические, внутриматериковые и восточноприокеанические. Границы между ними нечёткие, в связи с чем иногда выделяют и переходные от внутриматериковых к приокеаническим секторы. В западноприокеанических секторах господствует мягкий влажный климат с интенсивной циклональной циркуляцией. Увлажнение достаточное или избыточное. Снежный покров непродолжительный или вовсе отсутствует. Реки полноводны. Господствуют мезофильные широколиственные или хвойные леса, бурые лесные или дерновоподзолистые почвы. В пределах горных районов – лесолуговой спектр высотных поясов. Внутриматериковые секторы Сев. полушария имеют континентальный климат с наибольшими в У. п. различиями температур по сезонам года, холодной и (особенно на С.) снежной зимой и относительно тёплым или (на Ю.) жарким летом. На значительной территории развиты многолетнемёрзлые грунты. В сев. частях секторов увлажнение избыточное, в средней полосе – достаточное, в южной – скудное. Для этих секторов характерна следующая смена ландшафтных зон по мере увеличения радиации и уменьшения увлажнения: лесные зоны умеренных поясов, лесостепные зоны умеренных поясов, степные зоны умеренных поясов, полупустынные зоны умеренных поясов и пустынная зона умеренного пояса. Простирание зон степей и лесостепей имеет концентрический характер. Для восточноприокеанических секторов характерны ландшафты лесных зон, которые формируются в условиях муссонно-циклонального климата, особенно ярко проявляющегося на В. Азии. На равнинах и низкогорьях господствуют темнохвойные, смешанные и (на Ю.) широколиственные леса на дерновоподзолистых и бурых лесных почвах. В высокогорьях – ландшафты лесотундрового спектра.

Полнее всего спектр зон и высотных поясов выражен в Евразии и Северной Америке. В них наибольшие площади заняты лесными зонами, а в горах – лесотундровыми (на С.) и лесолуговыми типами высотной поясности. В приокеанических секторах спектр зон сокращается вследствие уменьшения пространственной амплитуды увлажнения: исчезают зоны полупустынь и пустынь, а зоны лесостепей и степей представлены фрагментарно. В Южной Америке и на Тасмании секторность зон вследствие региональных особенностей суши и циркуляции воздушных масс выражена слабее.

Освоенность суши У. п. хозяйственной деятельностью человека разнообразна. Наибольшей степени она достигает в приатлантических секторах Европы и Северной Америки, где широко распространены индустриальные антропогенные ландшафты, а также в степных и лесостепных районах внутриконтинентальных секторов, где почти

15

повсеместны с.-х. антропогенные ландшафты. Наименьшая освоенность присуща сев. районам таёжной зоны и пустыням.

Для океанов в пределах У. п. характерны: круглогодичный перенос поверхностных слоев воды к В. (в связи с господством зап. ветров), наибольшие (в сравнении с др. поясами) годовые колебания температуры, солёности и др. гидрологических показателей, обилие органической жизни. По насыщенности поверхностных вод планктоном У. п. превосходят все др. пояса. Весьма богата донная фауна, вследствие чего многие районы океана в У. п. играют роль кормовых пастбищ для промысловых рыб. Океаны в пределах У. п. дают более 2/3 мирового улова морской рыбы (сельдь, треска, пикша, сайда, палтус, камбала, а в более тёплых районах – сардина, кефаль, скумбрия).

Субарктический пояс, географический пояс в Северном полушарии, между арктическим поясом на С. и умеренным на Ю. Южная граница С. п. в океане находится в пределах распространения сезонных льдов. Климат холодный; средняя температура самого тёплого месяца от 5 до 10 °С, холодного от -5 °С на западных окраинах до -30, -40 °С (и даже -50 °С) в центральных частях. Летом преобладают западный перенос умеренных воздушных масс и интенсивная циклопическая деятельность, зимой — арктические массы воздуха и антициклональное состояние атмосферы. Осадки выпадают главным образом в твёрдом виде; количество их (300— 500 мм в год) превышает испарение. Продолжительность существования снежного покрова превышает 8 мес. Глубокое промерзание грунтов. Для микро- и мезорельефа суши характерны полигональные образования, гидролакколиты, формы, связанные с солифлюкцией. Разделение пояса на географические зоны обусловлено главным образом тепловыми условиями летнего периода и поэтому зоны имеют в основном циркумполярное положение. В более холодной части пояса (на севере) выделяется тундровая зона, в более тёплой (на юге) — лесотундровая зона. В североамериканском и европейско-азиатском С. п. выделяются по два приокеанических и по одному континентальному сектору. В океане четко проявляется сезонность всех процессов, связанная с ледовым режимом. Положительные летние температуры поверхностного слоя океана, насыщенность его кислородом, продолжительная освещённость создают благоприятные условия для развития планктона, что определяет обилие промысловых рыб и др. животных.

Арктический пояс северный географический пояс Земли, включающий большую (северную) часть Арктики. Границу А. п. проводят обычно по изотерме 5°С самого тёплого месяца. Характеризуется отрицательными или низкими положительными значениями радиационного баланса, господством арктических воздушных масс, наличием арктических пустынь зоны (ледяных и каменистых) на суше, устойчивым ледяным покровом и холодными водными массами на поверхности океана.

Антарктический пояс

самый южный географический пояс Земли, включающий Антарктиду и некоторые острова Антарктики. Границу А. п. проводят обычно по изотерме 5°С самого тёплого месяца. Характеризуется отрицательными или низкими положительными значениями радиационного баланса, господством антарктических воздушных масс, наличием на суше ландшафтов зоны антарктических пустынь, холодными водными массами поверхностных слоев океана.

Вопросы:

1.Что такое атмосфера и каковы ее состав и строение? 2.Какова роль атмосферы на земле?

3.Каковы основные черты воздушной циркуляции в тропосфере?

4.Что такое воздушные массы и какие зональные типы воздушных масс бывают? 5.В чем отличие основных и переходных климатических поясов?

6. Какие типы климатов формируются на земле?

16

1.3.Гидросфера Гидросфера - совокупность всех вод Земли: материковых (глубинных, почвенных,

поверхностных), океанических и атмосферных. Иногда воды океанов и морей объединяют в своеобразную часть гидросферы — океаносферу. Это логично, ибо подавляющая часть воды сосредоточена в океанах и морях. Возникновение воды на Земле обычно связывают с конденсацией водяных паров вулканических извержений, происходивших с начала формирования планеты. Доказательством наличия воды в геологическом прошлом являются осадочные горные породы, имеющие горизонтальную слоистость, которая отражает неравномерное осаждение минеральных частиц в водной среде. Такие породы известны и их возраст датируется 3,8 — 4,1 млрд лет. Однако появление капельной воды могло быть и раньше — в воздухе, на поверхности планеты, в пустотах горных пород. Для того, чтобы вода могла сконцентрироваться в понижениях земной поверхности и образовать бассейны, должно было произойти обводнение изначально обезвоженных горных пород. Первичные воды были сильно минерализованы, что связано с растворением в них различных веществ, выделявшихся вместе с водяным паром при вулканических проявлениях. Пресные воды появились позднее. Возможно, что дополнительным источником воды на Земле были ледяные кометы, вторгавшиеся в атмосферу. Такой процесс наблюдается и в настоящее время, как и образование воды при конденсации паров вулканических извержений. Несмотря на многообразие природных вод и их разное агрегатное состояние, гидросфера едина, ибо все ее части связаны потоками океанических и морских течений, русловым, поверхностным и подземным стоком, а также атмосферным переносом.

Физико-химические свойства воды.

Вода — самое удивительное вещество на свете. Несмотря на то что А. Цельсий использовал для температурной шкалы точку таяния воды как 0° и точку ее кипения как 100°, эта жидкость может замерзать при температуре 100 °С и оставаться в жидком состоянии при -68 °С в зависимости от coдержания кислорода и атмосферного давления. Она обладает многими аномальными свойствами.

Пресная вода не имеет запаха, цвета и вкуса, тогда как морская вода обладает вкусом, цветом и может иметь запах. В естественных условиях только вода встречается в трех агрегатных состояниях: твердом (лед), жидком (вода) и газообразном (водяной пар).

Присутствие солей в воде изменяет ее фазовые превращения. Пресная вода на поверхности суши при давлении в одну атмосферу имеет температуру замерзания 0 °С и температуру кипения 100 °С. Морская вода при давлении в одну атмосферу и при солености 35 %о имеет температуру замерзания около -1,9 С и температуру кипения 100,55 °С. Температура кипения зависит от атмосферного давления: чем больше высота над землей, тем она меньше. Вода — универсальный растворитель: она растворяет больше солей и прочих веществ, чем любое другое вещество. Это химически стойкое вещество, которое трудно окислить, сжечь или разложить на составные части. Вода окисляет почти все металлы и разрушает даже самые стойкие горные породы.

При замерзании вода расширяется, увеличивая свой объем примерно на 10%. Плотность пресной воды составляет 1,0 г/см3, морской - 1,028 г/см3 (при солености 35%), пресного льда -0,91 г/см3 (поэтому лед плавает в воде). Плотность же других тел (кроме висмута и галлия) при переходе из жидкого состояния в твердое увеличивается. Вода обладает большой удельной теплоемкостью, т.е. способностью поглощать большое количество теплоты и сравнительно мало при этом нагреваться. Это свойство чрезвычайно важно, так как вода стабилизирует климат планеты.

Аномальные свойства воды объясняются строением ее молекулы: атомы водорода прикрепляются к атому кислорода не «классически», а под ром 105°. Вследствие асимметрии одна сторона молекулы воды имеет положительный заряд, а другая - отрицательный. Поэтому молекула воды представляет собой электрический диполь.

17

Процессы, где участвует вода, чрезвычайно многогранны: фотосинтез растений и дыхание организмов, деятельность бактерий и организмов, генерирующих из воды (главным образом морской) для строительства своих скелетов или аккумулирующих в себе химические элементы (Са, J, Со), процессы питания и антропогенное загрязнение и многие другие.

Мировой океан (океаносфера) — единая непрерывная водная оболочка Земли, которая включает океаны и моря. В настоящее время выделяют пять океанов: Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый (Арктический по зарубежным классификациям) и Южный (Антарктический). Согласно международной классификации, насчитывается 54 моря, среди которых по местоположению выделяют внутренние (Черное, Средиземное и др.), окраинные (Баренцево, Карское и др.)и межостровные(Яванское и др.). Моря занимают 10% площади Мирового океана. Граница суши и моря называется береговая линия.

Объем вод Мирового океана составляет 1340—1370 млн км3. Объем суши, поднимающейся над уровнем моря, составляет 1/18 объема океана. Если бы поверхность Земли была совсем ровной, океан покрывал бы ее слоем воды в 2700 м.

Воды Мирового океана составляют 96,5% объема гидросферы и покрывают 70,8 % поверхности планеты (362 млн км2). Благодаря огромной водной массе Мировой океан оказывает большое влияние на тепловой режим земной поверхности, выполняя функции планетарного терморегулятора. Средняя температура поверхностных вод в океане +17С. Температура поверхностных вод в океане зональна и убывает от экватора к полюсам.

Химический состав вод Мирового океана. Морская вода — особый тип природных вод. Формула воды Н20 верна и для морской воды. Однако помимо водорода и кислорода в морской воде содержатся 81 из 92 встречающихся в естественных условиях элементов (теоретически в морской воде могут быть найдены все существующие в природе элементы таблицы Менделеева). Большинство из них находится в чрезвычайно малых концентрациях.

В 1 км3 морской воды содержится около 40 т растворенных твердых веществ, которые определяют ее важнейшее свойство — соленость (количество солей в граммах, растворенных в одном литре, или килограмме морской воды). Соленость выражается в промилле (0,1 %) и ее средняя величина для океанских вод равна 35 %о. Температура воды и соленость определяют плотность морской воды. Соленость морской воды зональна, изменяется от экватора к полюсам: в экваториальных широтах – 34%, тропических37 %, умеренных – 35%, приполярных – 32%. Чередование очагов пониженной и повышенной солености у экватора и в тропиках объясняется обилием атмосферных осадков в экваториальной полосе и превышением испарения над количеством осадков у северного и южного тропиков.

Состав морской воды:

1.Твердые вещества, составляющие в среднем 3,5 % (по массе), Больше всего в морской воде содержится хлора (1,9%), т.е. более 50% всех растворенных твердых веществ. Далее следуют: натрий (1,06%), магний (0,13%), сера (0,088%), кальций

(0,040%), калий (0,038%), бром (0,0065%), углерод (0,003%). Главные растворенные в морской воде элементы образуют соединения, основные из которых: а) хлориды (NaCl, MgCl) — 88,7%, которые придают морской воде горьковато-соленый вкус; б) сульфаты (MgS04, CaS04, K2S04) — 10,8%; в) карбонаты (СаСОэ) — 0,3%. В пресной воде наоборот: больше всего карбонатов (60,1 %) и меньше всего хлоридов (5,2 %).

2. Биогенные элементы (питательные вещества) — фосфор, кремний, азот и др. 3. Газы. В морской воле содержатся все атмосферные газы, но в иной пропорции, чем в воздухе: преобладает азот (63 %), который в силу своей инертности не участвует в биологических процессах. Далее следуют: кислород (около 34%) и углекислый газ (около 3 %), присутствуют аргон и гелий. В тех морских районах, где отсутствует кислород (например, в Черном море), образуется сероводород, который в атмосфере при

18

нормальных условиях отсутствует. 4. Микроэлементы, присутствующие в малых концентрациях.

Водные массы — это большой объем воды, формирующийся в определенном районе Мирового океана и обладающий относительно постоянными физическими, химическими и биологическими свойствами. Воды Мирового океана находятся в постоянном движении: волнения и течения. Глубже 200 м. даже сильное волнение, вызванное ветром незаметно.

Согласно В.Н.Степанову (1982), по вертикали выделяют следующие водные массы: поверхностные, промежуточные, глубинные и придонные.

Среди поверхностных водных масс выделяют экваториальные, тропические (северные и южные), субтропические (северные и южные), субполярные (субарктические и субантарктические) и полярные (арктические и антарктические) водные массы.

Границами различных типов водных масс являются пограничные слои: гидрологические фронты, зоны дивергенции (расхождения) или конвергенции (схождения) вод.

Поверхностные воды наиболее активно взаимодействуют с атмосферой. В поверхностном слое происходит интенсивное перемешивание вод, он богат кислородом, углекислым газом и живыми организмами. Их можно назвать водами «океанической тропосферы».

Наряду с поверхностными течениями в Мировом океане существуют противотечения, подповерхностные и глубинные движения воды, а также вертикальное перемешивание, приливоотливные течения.

Роль океаносферы Разнообразные (тепловые, механические, физические, химические и др.) процессы, протекающие на огромной (более 70% поверхности Земли) акватории Мирового океана оказывают существенное влияние на процессы, происходящие на суше и в атмосфере. Химические элементы, входящие в состав морской воды, участвуют в процессах газо-, массо- и влагообмена на границах гидросфера — литосфера — атмосфера. Гидрохимические процессы влияют на животный и растительный мир не только океана, но и планеты в целом. Постоянный газообмен с атмосферой регулирует газовый баланс Земли: содержание диоксида углерода в морской воде в 60 раз больше, чем в атмосфере.

Воды суши несмотря на сравнительно небольшой объем, играют огромную роль в процессах функционирования географической оболочки и жизнедеятельности организмов. Следует заметить, что не все воды суши пресные, есть соленые озера и источники

Реки —(0,0002% от общего объема гидросферы) наиболее активный представитель пресных вод суши. К рекам относят постоянные (есть реки с пересыхающим русломвади, крики) и относительно крупные водотоки. Водотоки меньших размеров называют ручьями. Рельеф, геологическое строение, климат, почвы, растительность влияют на режим рек и формируют их природный облик. Река имеет исток — место, откуда она начинается, и устье — место непосредственного впадения реки в приемный водоем (озеро, море, река). Устье может разветвляться, образуя дельту реки. Участок суши, по которому протекает река, называется руслом. Главная река и ее притоки составляют речную систему. Граница раздела соседних речных систем называется водоразделом. Реки, впадающие в Мировой океан, образуют эстуарии - обширные пространства смешения речной и морской воды. Эстуарии в значительной степени находятся под влиянием океанических вод.

Характер стока рек связан с их питанием, которое бывает дождевым, снеговым, ледниковым и подземным, и определяется климатическими условиями в речном бассейне. Реки преимущественно снегового питания имеют ярко выраженное весеннее половодье и летнюю межень (Волга, Днепр, Дунай, Северная Двина. Амур и др.). Подземное питание сглаживает годовой сток. У рек с дождевым питанием максимум стока часто приходится

19

на разные сезоны года. Участки земной поверхности и толщи почв и грунтов, откуда река получает питание, называется водосбором.

Реки производят значительную работу, размывая русло, транспортируя и отлагая продукты размывания. Они не только механически разрушают, но и растворяют горные породы. Речные отложения образуют порой обширные аллювиальные равнины площадью в миллионы километров (Амазонская, Западно-Сибирская низменности и др.). Подсчитано, что в реках одновременно находится 2100 км3 воды, в то время как в океан стекает ежегодно 47 ООО км3. Значит, объем воды в реках обновляется приблизительно каждые 16 дней. Для сравнения укажем, что воды Мирового океана осуществляют большой круговорот примерно за 2500 лет.

Озера — естественный водоем суши с замедленным водообменом, не имеющий прямой связи с океаном. Для его образования необходимо наличие замкнутого понижения земной поверхности (котловины). Озера занимают общую площадь приблизительно в 1 млн км2, а суммарный объем их вод превышает 176 тыс. км3. По (условиям образования котловины, размерам, химическому составу вод, термическому режиму озера очень разнообразны. По происхождению озера делятся на тектонические (Байкал, Танганьика и др,) вулканические (Кроноцкое), ледниковые (Онежское), запрудные (Сарезское), карстовые.Немало создано и искусственных озер — водохранилищ (около 60 тыс.), объем воды в которых составляет более 6 тыс. км3. Длина некоторых наиболее крупных водохранилищ достигает 500 км., ширина – 60 км, глубина – 300м. В России имеется 2255 водохранилищ с полным объемом 840. км3. Хотя 86% из них относятся к категории мелких, большую роль играют 105 крупных водохранилищ. А по количеству крупнейших водохранилищ (полный объем более 50 км3) с Россией не может конкурировать ни одна другая страна (Братское, Красноярское, Усть-Ильимское и др.) При этом водохранилища здесь образуют целые каскады, например на Волге, на Ангаре. История создания водохранилищ восходит к временам глубокой древности. Первые плотины и водохранилища появились еще задолго до начала новой эры в районах так называемых речных цивилизаций: в долинах Нила, Тигра и Евфрата, Инда, Янцзы и некоторых других рек.

Примерно половина озерных вод — соленые, причем основная их часть сосредоточена в самом большом бессточном озере — Каспийском море (76 тыс. км3). Из пресных озер крупнейшими являются Байкал (23 тыс. км3), Танганьика (18,9 тыс. км3), Верхнее (16,6 тыс. км3), режим озер характеризуется притоком тепла, колебаниями уровни воды, течениями, условиями водообмена, ледовитостью и др. Крупные озера во многом определяют климатические условия прилегающих территорий (например, Ладожское оз.).

Болота — это области суши, характеризующиеся избыточным увлажнением, застойным или слабо проточным режимом вод и гидрофитной растительностью. Они занимают площадь 2,7 • 106 км2, или около 2 % поверхности суши. Объем болотных вод мира составляет около 11,5 км3, что в 5 раз превышает разовый объем воды в реках. Возникновение болот связано как с климатическими условиями (избыток влаги), так и с геологическим строением территории (близость водоупорного горизонта), которые способствуют за6олачиванию суши или зарастанию водоемов. В некоторых районах умеренных и субполярных широт роль водоупора выполняет вечная мерзлота. Специфическим образованием болот является торф. Самая заболоченная равнина мира - Западно-Сибирская.

Подземные воды — это воды, находящиеся в горных породах в жидком, твердом или газообразном состоянии. Согласно последним исследованиям, содержание воды в горных породах в пределах литосферы составляет около 0,73 — 0,84 млрд км3. Это всего лишь вдвое меньше, чем се содержится в морях, океанах и поверхностных водоемах, включая и мировые запасы льда. Вода скапливается во всевозможных пустотах — каналах, трещинах, порах. Установлено, что ниже уровня грунтовых вод до глубины 4 — 5 км и более почти все пустоты горных пород заполнены водой. По данным глубокого

20