7

Гидрология 2012

ЛЕКЦИЯ 1. ВВЕДЕНИЕ.

Вопросы:

1. Роль воды в природе и обществе

2. Понятие о водных объектах и гидросфере

3. Гидрологический режим и гидрологические процессы

4. Гидрология как наука. Классификация отраслей гидрологии.

5. Использование природных вод. Практическое значение гидрологии.

6. Краткие сведения по истории гидрологии

7. Международная деятельность в области гидрологии

Литература:

Основная:

1. Михайлов В.Н., Добровольский А.Д. Гидрология. М., 1991-2005

2. Давыдов Л.К., Дмитриева А.П., Конкина Н.Г. Общая гидрология. Л,1973

Дополнительная:

1. Мишон В.М. Поверхностные воды Земли: ресурсы, использование и охрана. Воронеж, 1979.

1.Роль воды в природе и обществе

Вода – одно из наиболее распространенных веществ на Земле. Химическая формула воды - Н₂О, но она представляет собой смесь молекул разного изотопного состава и различных растворенных и нерастворенных веществ.

Роль воды.

1.Среда жизни. Жизнь возникла в водной среде. Белковые вещества, на основании которых возникли простейшие организмы, а затем и весь растительный и животный мир, образовались в морской воде, где содержатся все необходимые для их развития компоненты. Вышедшие на сушу животные имеют химический состав крови, близкий к химическому составу морской воды.

Вода – самое распространенное на земле вещество (2/3 территории земли –вода), она находится как в свободном состоянии (океаны, моря, озера ,ледники, реки, поземные воды), так и в связанном состоянии (входит в состав минералов, горных пород, почв, растений, животных). Наименьшее количество воды содержат мхи – 5-7% массы, больше всего – 90-98% в водорослях и грибах. Млекопитающиеся содержат 60-70% воды. Бактерии на 8% состоят из воды, а их споры – на 50%. В организме человека содержится , в целом, 65-70% воды (к 18 годам) и в старости – 60%. 3,5 л составляют плазму крови, 10,5 л – лимфа и внутриклеточная вода тканей.

Для поддержания нормальной жизнедеятельности человеческого организма необходимо от 2.5 до 4 л в сутки. В жаркую погоду человек потребляет до 10 л/сутки, в пустынях до 1л/час. Такое количество воды необходимо регулирования термического и солевого режима организма, удаления из него вредных веществ. Потеря организмом 6-8% приводит к сморщиванию кожи, полуобморочному состоянию, потеря 10% - нарушение глотательного рефлекса и деятельности сердца, наступление самоотравления, потеря 14-15% - смерть.

Без еды человек может жить около месяца, без воды – 3-4 дня. Ощущение жажды возникает после потери 1-1,5 л воды (2% веса тела). В течение 60 лет человек выпивает 50 т воды (железнодорожная цистерна).

Вода необходима для мытья тела и различных гигиенических процедур. По нормам в сутки человеку в крупном городе требуется 275-400л/сутки, малых городах – 180-230 л/сутки, сельской местности (без водопровода и ванной) – 30-50 л/сутки.

3. Вода – регулятор климата.

Вода – гигантский аккумулятор и распределитель солнечного тепла на Земле. Водяные пары поглощают солнечную энергию, которая затем переносится воздушными течениями в области с умеренным и холодным климатом. Водяной пар переходит в жидкую или твердую фазу, отдавая окружающей среде 2500 Дж при конденсации 1 грамма пара. Ежегодно с поверхности океана и суши испаряется 577000 км³ воды.

Другим мощным регулятором и распределителем солнечной энергии являются океаны и моря. Течения в них переносят большие массы воды, нагревая или охлаждая территории . Пример Гольфстрим (ширина 78 км в начале до 675 км в конце, скорость от 9 км/ч в начале до 3 км/ч в конце, температура на поверхности в начале – 30º). Если не было Гольфстрима вся Скандинавия подобно Гренландии была бы покрыта льдом Благодаря Гольфстриму средняя годовая температура в Мурманске - -5º, хотя он располагается на одной широте в Якутии - -40º.

Вода – очиститель атмосферы, атмосферные осадки освобождают от примесей в атмосфере (выбросы вулканических газов, техногенные вещества).

4. Формирование земной поверхности. Вода является мощным геологическим фактором. Совместно с зноем, холодом и ветром она разрушает самые твердые горные породы, способствуя образованию осадочных порол (в Прикаспийской низменности – мощность осадочных пород – 15-20 км). Наряду с этим ряд форм рельефа образуется в ходе эрозионных и суффозионных процессов

5. Источник кислорода.

Вода является одним из веществ, участвующих в процессе фотосинтеза где при разложении молекулы воды образуется кислород. Впервые это показано в 1771 г. Пристли. Кислород в процессе фотосинтеза выделяется в воздух, а азот и водород связывается в органическом веществе.