1. 3. 2. Водний баланс земної кулі та запаси води України.

На випаровування води витрачається приблизно 22 % усієї сонячної енергії, що досягає землі. Над тією чи іншою територією протягом року повітряними масами переноситься велика кількість вологи і тільки 10 – 40 % її випадає у вигляді опадів. З поверхні океанів в атмосферу надходять приблизно 80 % загальної кількості води, яка випарювалась на земній куля. Схема кругообігу води на земні й кулі (рис. 2) може бути виражена у вигляді простих рівнянь.

Позначимо середньо багаторічні величини таким чином:

• кількість опадів, що випадають на поверхню суші;

• кількість опадів, що випадають на поверхню океану;

• величина випарювання з поверхні суші;

• величина випарювання з поверхні океану;

• стік води з поверхні суші.

Рис. 2. Схема кругообігу води у природі: 1 - випарування з поверхні океану; 2 - опади на поверхню океану; 3 - опади на поверхню суші; 4 - випарування з поверхні суші; 5 - річковий стік в океан; 6 - підземний стік в океан.

Виходячи із суті процесу кругообігу води, запишемо:

(1)

(2)

Тобто: 1) із океанів в середньому за рік випаровується кількість води, що дорівнює кількості випавши на них опадів плюс річковий стік; 2) із сущі в середньому за рік випаровується кількість води рівно кількості випавши на них опадів мінус річний стік.

Склавши ці два рівняння , отримаємо:

(3)

Тобто випарювання з поверхні океанів і з поверхні суші дорівнює сумі опадів на поверхню океанів і на поверхню суші.

В середньому на поверхню земної кулі за рік випадає 1130 мм, або 577 тис. км³ опадів, що дорівнює кількості води, що випаровувалася. На поверхню океану в середньому за рік випадає 1270 мм, або 458 тис. км³ опадів, а випаровується 1400 мм, або 505 тис. км³, решта 130 мм, або 47 тис. км³, надходять в океани за рахунок стоку води з суші. Дані про складові світового водного балансу наведені в табл. 1. 2.

Таблиця 1. 2 Світовий водний баланс

Поверхня	Площа млн. км2	Елементи балансу	Річний об’єм тис. км3
Світовий океан	361	Опади Випарування Приток	458 505 47
Суша	149	Опади Випарування Стік	119 72 478
Земна куля	510	Опади Випарування	577 577

Океан – головний споживач сонячної енергії. Якби він тільки нагрівався, нікуди не віддаючи тепло, то дуже швидко б википів. Але в океані зберігається рухливий баланс між приходом тепла і його витратою. Приблизно 7 % отриманого від Сонця тепла океан затрачає на нагрівання атмосфери в результаті теплообміну з нею, 42 % - на власне випромінювання, як випромінює всяке нагріте тіло. Частина, що залишилася, йде на підтримку кругообігу води, тому що затрачається на випаровування. Це ледве більше половини одержуваного тепла – 51 %. Величезна кількість тепла перетворюється в пару близько 5*10²⁰ м води в рік, що майже в два рази перевищує сумарну масу води всіх озер світу і може покрити планету шаром води в 1 метр. Отже, у добу з поверхні Світового океану випаровується стільки ж води, скільки її знаходиться в руслах рік усього світу.

Вода покриває 3/4 поверхні Землі. За одну хвилину під дією сонячної енергії (тепла) з поверхні водоймищ Землі випаровується 1 млрд. тонн води. Після охолодження пари води утворять (переходять) у хмари, випадає чи сніг, чи дощі. Опади частково переходять у ґрунт. Ґрунтові води частково повертаються на поверхню землі через корені рослин, джерела води, насосні станції. Діапазон швидкостей циркуляції води дуже великий: води океанів обновляються через 2 млн. років, ґрунтові води – за рік, річкові – за 12 доби, пари в атмосфері за 10 доби. Двигуном круговороту води в природі є енергія Сонця.

Щодня для утворення первинної продукції біосфери використовується при фотосинтезі 1 % води, що пропадає у виді опадів. Людиною для побутових і промислових нестатків використовується 20 мм опадів, складає 2,5 % загальної їхньої кількості за рік. Безповоротні втрати щорічного виру складає 5,5 м³. Щорічно він збільшується на 4 … 5 %.

Вода на нашій планеті знаходиться в стані кругообігу. Під дією сонячної енергії вода з поверхні світового океану і суші, а потім випадає у виді атмосферних опадів. З поверхні світового океану випаровується 448 тис. км³ у рік, а кількість атмосферних опадів, складає близько 412 тис. км³ у рік. Різниця представляє річковий стік із суші в моря й океани.

На території України в середньому за рік випадає 625 мм або 377 км.³ атмосферних опадів, із яких 538 мм (325 км³) випаровується, а 86, 4 мм (524 км³) витрачається на стік. Елементи водного балансу окремих областей та території України в цілому наведений в таблиці 1. 3.

Таблиця 1. 3 Водний баланс України і її окремих областей

Область	Площа, тис. км2	Елементи водного балансу						Коефіцієнт стоку
		Об’єм, км3			Шар, мм
		опади	стік	Випаровування	опади	стік	Випаровування
Вінницька	26,5	17,0	2,45	14,5	640	92,5	540	0,14
Волинська	20,2	14,2	2,18	12,0	700	108	592	0,15
Дніпропетровська	31,9	16,8	0,87	15,9	527	27,2	500	0,05
Донецька	26,5	25,8	1,25	14,6	597	47,2	550	0,08
Житомирська	29,9	20,2	3,17	17,0	675	105	569	0,16
Закарпатська	12,8	15,6	7,92	7,68	1219	619	600	0,51
Запорізька	27,2	13,7	0,63	13,1	503	23,0	480	0,05
Іван – Франківська	13,9	12,5	4,59	7,92	900	330	570	0,37
Київська	28,9	18,8	2,05	16,7	650	70,6	574	0,11
Кіровоградська	24.6	14,3	0,95	13,3	580	38,6	541	0,07
Луганська	26,7	16,0	1,46	14,6	600	54,5	545	0,09
Львівська	21,8	18,0	4,92	13,1	826	226	600	0,27
Миколаївська	24,6	12,4	0,58	11,8	503	23,2	480	0,05
Одеська	33,3	16,0	0,35	15,7	481	10,5	471	0,02
Полтавська	28,8	17,5	1,94	15,5	607	67,4	540	0,11
Рівненська	20,1	14,1	2,33	11,7	700	116	584	0,17
Сумська	23,8	16,0	1,45	13,6	674	103	571	0,15
Тернопільська	13,8	9,94	1,81	8,13	720	131	589	0,18
Харківська	31.4	18,6	1,66	17,0	593	52,9	540	0,09
Херсонська	28,5	13,0	0,15	12,8	455	5,2	450	0,01
Хмельницька	20,6	13,6	2,14	11,5	660	104	556	0,16
Черкаська	20,9	12,5	1,01	11,5	600	48,3	552	0,08
Чернівецька	8,1	6,14	1,23	4,91	758	152	606	0,20
Чернігівська	31,9	21,7	3,51	18,2	680	110	570	0,16
АР Крим	27,0	13,1	0,91	12,2	484	33,7	450	0,07
Разом	604	377	52,4	325	625	87,8	538	0,14

Кругообіг води між сушею й океаном через атмосферу виявляється дуже складною системою, що включає частину кругообігу і цілу систему фільтрів, у тому числі біосферний, пройшовши через який чи цілком, чи частково, вода зрештою знову виявляється в основному поверхневому сховищі води – світовому океані. Звичайно допускається, що в даний час у глобальному масштабі і для відрізків часу в десятки років обмін між основними складовими гідросфери збалансований (табл. 1. 4).

Таблиця 1. 4

Глобальний кругообіг води

Процес	Світовий океан, 1020 м	Суша 1020 м
Випаровування	5	0,7
Опади	4,5	1,2
Стік	0.5	0,5

Таке допущення зручне для розрахунків, але реально повної збалансованості не існує, і не тільки в глобальному масштабі, але і для досить великих регіонів, у тім змісті, що складові гідросфери змінюють свою масу, а не залишаються стабільними. Дуже часто така зміна має спрямований тренд, тобто йде в одному напрямку.