12. Гидросфера. Воды суши: реки, озера, болота, водохранилища, ледники, снежники, подземные воды.

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. К водопроницаемым горным породам относятся галечники, пески, гравий. К водонепроницаемым (водоупорным), практически не пропускающим воду, относят глины, плотные без трещин горные породы, мерзлые грунты. По условиям залегания подземные воды подразделяются на: почвенные, находящиеся в верхнем почвенном слое; грунтовые, залегающие на первом от поверхности постоянном водоупорном слое; межпластовые находящиеся между двумя водоупорными пластами. Последние, чаще всего бывают напорными и носят название артезианские. Подземные воды, содержащие большое количество солей, газов, называют минеральными. Они часто обладают целебными свойствами за счет содержания в них полезных микроэлементов (бром, йод, радон). Там, где слой водоупорных пород с водоносным горизонтом над ним выходит на поверхность появляется источник. Источники с температурой воды до 20°С называют холодными, с температурой от 20 до 37°С — теплыми, а свыше 37°С — горячими или термальными. 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. Площадь, с которой река собирает поверхностные и подземные воды, называется речным бассейном. Бассейны соседних рек отделяются водоразделом. В горных районах водоразделы обычно выражены хорошо и проходят по горным хребтам. На равнинах водоразделы нередко определить трудно. Скорость течения реки находится в прямой зависимости от уклона русла — отношения разности высот (истока и устья) к длине реки. Реки равнин имеют небольшие уклоны, и скорость их течения редко превышает 1 м/сек. Уклоны горных рек значительны и скорость течения их велика (более 5 м/сек.). Участки рек с бурным течением приурочены к местам выходов на поверхность трудно размываемых пород, носят название пороги. Падение воды с отвесного уступа называется водопадом. Самый высокий водопад на Земле — Анхель (1054 м.) в Южной Америке. Важнейшей характеристикой рек является их питание. Выделяется 4 источника питания: снеговое, дождевое, ледниковое и подземное. Роль каждого из них в разные сезоны года и в разных регионах неодинакова. Большинство рек имеют смешанный тип питания. Дождевое питание характерно для рек экваториальных, тропических и муссонных областей. Водами тающего снега питаются реки умеренного пояса с холодными, снежными зимами. Ледниковое питание получают реки, начинающиеся в высоких, покрытых ледниками горах. Подземные воды питают многие реки и благодаря — ним реки не пересыхают летом и не иссекают подо льдом. От питания в значительной степени зависит режим реки. Режим реки — изменение состояния реки во времени (величины её расхода по сезонам года, колебание уровня воды, изменение температуры). Водный режим реки характеризуется расходом воды и стоком. Расход — количество воды, проходящее по руслу за одну секунду. Расход воды на длительное время — месяц, сезон, год называется стоком. Количество воды, которое несут реки в среднем за год, называется их водоносностью. Самая многоводная река — Амазонка, в устье которой в среднем годовой сток равен 175 000 м. куб./с. В нашей стране самая многоводная река — Енисей (19 800 м. куб./с.). Озера. 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). По составу воды озера бывают: соленые и пресные. По режиму озера бывают — сточные, если из озера берет начало хотя бы одна река и бессточные. В распространении озер по земной поверхности наблюдается зональность. Особенно много озер в тундре и лесной зоне. 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. Общая площадь, занимаемая болотами 2% площади суши. 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. Граница, выше которой возможно накопление снега, называется снеговой линией. Высота снеговой линии зависит от климатических условий. В полярных областях она располагается низко, на экваторе на высоте 5 км, а в тропических широтах на высоте 6 км. Оледенение бывает двух видов: покровное и горное. Покровное оледенение, встречается в Антарктиде, Гренландии и островах Северного ледовитого океана.

13. Экологические функции гидросферы: климатические, ресурсные, геологические. 

Вода выполняет четыре очень важных экологических функции:

1) является важнейшим минеральным сырьем, главным природным ресурсом потребления (человечество использует ее в тысячу раз большее, чем угля или нефти);

2) является основным механизмом осуществления взаимосвязей всех процессов в экосистемах (обмен веществ, тепла, рост биомассы);

3) является главным агентом-переносчиком глобальных биоэнергетических экологических циклов;

4) является основной составной частью всех живых организмов.

Для огромного количества живых организмов, в особенности на ранних этапах развития биосферы, вода была средой зарождения и развития.

Огромную роль сыграют воды в формировании поверхности Земли, ее ландшафтов, в развития экзогенных процессов (склоновых, карстовых), переносе химических веществ глубь Земли и на ее поверхности, транспортировании загрязнителей окружающей среды.

Водяной пар в атмосфере выполняет функцию мощного фильтра солнечной радиации, а на Земле -- нейтрализатора экстремальных температур, регулятора климата. Основную массу воды на планете составляют соленые воды Мирового океана. Средняя соленость этих вод--35 % (то есть в І л океанической воды помещается 35 г солей). Самая соленая вода в Мертвом море-260 % в (в Черном- 18 %. Балтийском -- 7%). Химический состав океанических вод, как считают специалисты, очень похожий на состав человеческой крови -- в них помещаются почти все известные нам химические элементы, но, конечно, в разных пропорциях. Частица кислорода, водорода, хлора и натрия составляет 95,5 %.

Химический состав подземных вод очень разнообразный. В зависимости от состава вмещающих пород и глубины залегания они изменяются от гидрокарбонатно-кальциевых к сульфатных, сульфатно-натриевых и хлоридно-натриевым, за минерализацией от пресных к рассолу с концентрацией 600 %, часто с наличием газовой компоненты. Минеральные и термальные подземные воды имеют большое бальнеологическое значение, есть одним из рекреационных элементов природной среды.

Из газов, раскрытых в водах Мирового океана, наиболее важными для биоты является кислород и углекислый газ. Общая масса углекислого газа в океанических водах превышает его массу в атмосфере приблизительно в 60 раз. Следует отметить, что углекислый газ океанических вод потребляется растениями во время фотосинтеза. Часть его, которая вошла в кругооборот органического вещества, расходуется на построение известняковых скелетов кораллов, ракушек. После отмирания организмов углекислый газ возвращается у воды океана за счет растворения остатков скелетов, панцирей, ракушек. Частично он остается в карбонатных осадках на дне океанов. Большое значение для формирования климата и других экологических факторов имеет динамика огромной массы океанических вод, которые постоянно находятся в движении под влиянием неодинаковой интенсивности солнечного прогревания поверхности на разных широтах.

Океанические воды сыграют основную роль в кругообороте воды на планете. Подсчитано, что приблизительно за 2 млн лет вся вода на планете проходит через живые организмы, средняя продолжительность общего цикла обмена воды, привлеченной в биологический кругооборот, составляет 300--400 лет. Приблизительно 37 раз на год (то есть каждые десять дней) изменяется вся влага в атмосфере. [4]