Резервуарная модель гидросферы Земли

Все четыре резервуара гидросферы (океан, материки, криосфера и атмосфера) взаимосвязаны посредством непрерывного процесса циркуляции и перераспределения природных вод (Рисунок 1).

V_A

13 км³

0.001%

P_AC (2,5) P_AL (113,5)

E_LA (69,0)

V_L

31,14*10⁶ км³

2,475 %

V_C

24,4*10⁶ км³

1,76 %

E_OA (509) P_AO (462)

V_O

1386*10⁶ км³

96,5 %

I (2,5) R (44,5)

Рисунок 1 - Резервуарная модель гидросферы Земли

Стрелками показаны потоки влаги между резервуарами. Р (precipitation) – осадки, E (evaporation) – испарение, R (run off) – материковый сток, I (ice) – айсберговый сток, а цифры - их объем в 10³ км³/год и доля от общих запасов вод на Земле в %. Самый большой резервуар – Мировой океан, самый малый – атмосфера, но атмосферная влага, как будет показано, чрезвычайно важна для ГЦ.

Общие запасы воды на Земле (ОЗВ) составляют 1386*10 ⁶ км ³. ОЗВ (суммарный объем всех четырех резервуаров) в течение периода времени, измеряемого геологическими эпохами, практически не изменяются, так как поступление воды из земных недр и космического пространства на поверхность Земли очень мало и практически компенсируется безвозвратной потерей воды вследствие фотодиссипации водяного пара в верхних слоях атмосферы. Следовательно, гидросфера – квазизамкнутая система, для которой:

V_o + V_c + V_l + V_a = const

Здесь V_o, V_c, V_l , V_a – суммарные запасы воды в Мировом океане, криосфере, материках и атмосфере соответственно.

Не смотря на замкнутость системы, в ней постоянно происходит перераспределение вод между резервуарами, приводящее к изменению запасов вод в каждом отдельном резервуаре во времени.

Часть б Общие сведения о водах гидросферы Воды Мирового океана

Площадь поверхности Земли составляет 510 млн км². Мировой океан (МО) занимает 71% поверхности Земли, суша – 29%. Еще в 1914 г. Дж. Грегори в своей работе «Образование Земли» писал, что фундаментальная разница между Северным и Южным полушариями есть наиболее бросающаяся в глаза «черта в плане Земли». И действительно, прежде всего сама фигура Земли асимметрична, причем северная полуось на 70-100 м длиннее южной, поэтому полярное сжатие Северного полушария меньше, чем Южного. Асимметричность Северного и Южного полушарий заключается в том, что суша в Северном полушарии составляет 39 % , а в Южном - 19 %. Неравномерность распределения воды и суши влияет на многие планетарные процессы, влечет за собой асимметричность в распределении компонентов географической оболочки и, следовательно, и биосферы.

Дж. Грегори заметил, что в 19 из 20 случаев напротив суши на противоположной стороне Земли – вода. Воды много! Наша планета, голубая из космоса (из-за воды), должна было бы быть названа планета Вода. Однако, при средней глубине МО 3704 м и диаметре Земли 12 756 км ее слой составляет всего 0,03 % от диаметра Земли. (Наглядный пример: диаметр футбольного мяча 222 мм, а 0,03 % от него составляет всего 0,07 мм – пленка!)

Воды Мирового океана образуют непрерывное водное пространство, со всех сторон окружающее разобщенные им материки. Понятие Мировой океан ввел Ю.М. Шокальский. В 1928 г Международное гидрографическое бюро приняло деление МО по ряду признаков на четыре океана: Атлантический, Индийский, Тихий и Северный Ледовитый. Второй Международный океанографический конгресс счел возможным выделить пятый океан – Южный.

Самую значительную площадь, составляющую почти половину всей площади МО и превышающую площадь всех материков и островов, имеет Тихий океан. Он же является и самым глубоким океаном. В 1957 г участники советской экспедиции на научно-исследовательском судне “Витязь” измерили наибольшую глубину ТО в Марианском желобе – 11 022 м.

Самым малым является Северный Ледовитый океан, площадь которого в 12 раз меньше площади ТО. СЛО – единственный океан, находящийся полностью в полярной области, и имеющий в связи с этим специфический гидрологический режим.

Доля небольших глубин (до 500 м) составляет только 9,6% всей акватории МО, причем на долю шельфа (глубины до 150 – 200 м) приходится менее 7 % . На 73,8 % площади МО преобладают глубины 3000 – 6000 м.

В каждом океане можно выделить моря – достаточно большие районы океана, ограниченные берегами материков, островами, повышениями дна и обладающие собственным гидрологическим режимом. Площадь морей составляет 10 % площади МО, а объем воды в них – около 3 % объема МО. Самое большое – Коралловое море, самое малое – Мраморное. Самое глубокое (по средней глубине) - море Сулавеси, а абсолютно наибольшую глубину имеет Коралловое море (10 038 м). Самое мелкое море – Азовское (средняя глубина 7 м, а максимальная – 13 м.

По своему расположению и физико-географическим условиям моря делятся на три основные группы: внутренние, окраинные и межоcтровные.