Круговорот воды на земном шаре. Понятие о водных ресурсах.

Круговорот воды на земном шаре. Водный баланс

Основные характеристики стока.

Вертикальная устойчивость вод

Речной сток – процесс стекания воды с водосборов вместе с содержащимися в ней веществами и теплом.

В реках содержится всего 0,0002% объема вод гидросферы, но, несмотря на это, речной сток является важнейшим элемент материкового звена глобального круговорота воды и веществ и, следовательно, играет большую роль в круговороте вещества и энергии на Земле. Это объясняется очень небольшим периодом условного возобновления запасов воды. Реки – важный элемент ландшафта, заметно влияющий на его структуру.

Круговорот воды на земле состоит из двух основных звеньев: океанического и материкового. Уравнение водного баланса, описывающее круговорот воды над океаном выглядит так: x_ок (458) + w (2) + y (45) = z_ок (505), для материкового звена, состоящего из переферийной и внутренней зон: x_с (110)= y (45) + w (2) + z_c (63). Все цифры даны в тыс. км³/год.

Круговорот воды основан на законе сохранения вещества, солнечной энергии, энергии силы тяжести.

Водные ресурсы – природные воды Земли, которые используются человеком в настоящее время и могут быть использованы в обозримой перспективе.

К водным ресурсам не относятся воды глубоких частей океана (верхние слои используются для навигации), ледники центра Антарктиды. Существует более узкое понятие, в соответствии с которым к водным ресурсам относятся только пресные воды.

Пресные воды как водные ресурсы делятся на:

- статические (вековые) водные ресурсы – воды пресных озер и подземных горизонтов (измеряются в км³)

- возобновляемые водные ресурсы (измеряются в единицах расхода – км³/год).

Отличие водных ресурсов от других видов ресурсов:

- воду нельзя ничем заменить

- вода почти никогда не исчезает, а лишь меняет фазовые состояния

- вода трансгранична.

Круговорот воды. Вода находится в постоянном движении. Испаряясь с поверхности водоемов, почвы, растений, вода накапливается в атмосфере и, рано или поздно, выпадает в виде осадков, пополняя запасы в океанах, реках, озерах и т.п. Таким образом, количество воды на Земле не изменяется, она только меняет свои формы - это и есть круговорот воды в природе. Из всех выпадающих осадков 80% попадает непосредственно в океан. Для нас же наибольший интерес представляют оставшиеся 20%, выпадающие на суше, так как большинство используемых человеком источников воды пополняется именно за счет этого вида осадков. Упрощенно говоря, у воды, выпавшей на суше, есть два пути. Либо она, собираясь в ручейки, речушки и реки, попадает в результате в озера и водохранилища - так называемые открытые (или поверхностные) источники водозабора. Либо вода, просачиваясь через почву и подпочвенные слои, пополняет запасы грунтовых вод. Поверхностные и грунтовые воды и составляют два основных источника водоснабжения. Оба этих водных ресурса взаимосвязаны и имеют как свои преимущества, так и недостатки в качестве источника питьевой воды.

Круговорот воды является одним из грандиозных процессов на поверхности земного шара. Он играет главную роль в связывании геологического и биотического круговоротов. В биосфере вода, непрерывно переходя из одного состояния в другое, совершает малый и большой круговороты. Испарение воды с поверхности океана, конденсация водяного пара в атмосфере и выпадение осадков на поверхность океана образуют малый круговорот. Если же водяной пар переносится воздушными течениями на сушу, круговорот становится значительно сложнее. В этом случае часть осадков испаряется и поступает обратно в атмосферу, другая - питает реки и водоемы, но в итоге вновь возвращается в океан речным и подземным стоком, завершая тем самым большой круговорот. Важное свойство круговорота воды заключается в том, что он, взаимодействуя с литосферой, атмосферой и живым веществом, связывает воедино все части гидросферы: океан, реки, почвенную влагу, подземные воды и атмосферную влагу. Вода - важнейший компонент всего живого. Грунтовые воды, проникая сквозь ткани растения в процессе транспирации, привносят минеральные соли, необходимые для жизнедеятельности самих растений.

Наиболее замедленной частью круговорота воды является деятельность полярных ледников, что отражают медленное движение и скорейшее таяние ледниковых масс. Наибольшей активностью обмена после атмосферной влаги отличаются речные воды, которые сменяются в среднем каждые 11 дней. Чрезвычайно быстрая возобновляемость основных источников пресных вод и опреснение вод в процессе круговорота являются отражением глобального процесса динамики вод на земном шаре.