В.В. Братков, Н.И. Овдиенко
Геоэкология
Учебное пособие. - М., 2005.
Глава 2. Гидросфера
2.2. Природные системы в гидросфере
2.2.2. Поверхностные воды
Мировой океан содержит основную массу поверхностных вод гидросферы
Земли и занимает площадь 361,1 млн. км2. Океанические воды
характеризуются солёностью. Солёность — это полная масса всех
солей в граммах, содержащихся в 1 кг воды. В.И. Вернадский [1965] пишет, что
солёность океанической воды очень часто рассматривают как результат накопления
солей, выносимых в океан реками в течение миллиардов лет. Но если сравнить порядок
распространённости отдельных химических соединений
в океанической и речной воде, легко убедиться,
что это два разных типа воды: в океанической воде 88,7% солей — это хлориды и
ничтожная часть — карбонаты, в речной воде
карбонатов до 80%. Главная масса солей океанической воды создавалась искони и
создаётся поныне или из надземных вулканических извержений, сопровождающихся
всегда ливнями, или выходами вулканов и фумаролл на морском дне. Речная вода не в состоянии
своим излиянием в океаны изменить первоначальное
сходство порядкового состава океанической воды
и растворимых частей продуктов вулканических процессов. Средняя солёность океанических вод 35‰. Наибольшая солёность наблюдается между 20–25°
широты, где наибольшее испарение. Однако самую большую солёность имеют Красное море и Персидский залив (42‰), наиболее низкую солёность (7‰) — Балтийское море (рис.4).
Общее количество растворённых в океанических водах химических соединений составляет
48000 трлн.т. Если бы удалось извлечь из океанических вод эти растворённые элементы
и распределить их равномерно по поверхности земной
коры, то они покрыли бы эту поверхность слоем в 45 м.
В водах Мирового океана содержится столько золота (при среднем содержании его
0,00001 г в 1 м3
воды), что если бы его извлекли, то на каждого жителя
Земли его пришлось бы более 3 т.
Рис.
4. Солёность вод Мирового океана
Мировой океан определяет лицо биосферы: огромная масса его вод формирует
климаты планеты,
служит источником большей части атмосферных осадков. Более половины кислорода
поступает в атмосферу из океана благодаря обитающим в океане зелёным растениям. Мировой
океан, наряду с лесами, — регулятор содержания углекислоты в атмосфере.
Для океанических вод
характерна система поверхностных течений, образующихся под воздействием
господствующих ветров. Вокруг субтропических антициклонов образуются циркуляционные кольца течений: в северном полушарии
по часовой стрелке, в южном — против (из-за воздействия силы Кориолиса). Вокруг субарктических (Исландского и Алеутского)
минимумов образуются циркуляционные кольца против часовой стрелки (рис.5).
Рис.
5. Система поверхностных течений Мирового океана (1 — тёплые,
2 — холодные)
К поверхностным водам относятся также ледники
и постоянно залегающий снежный покров, занимающие площадь 16227
тыс. км2. Из них на долю Антарктиды
приходится 13977 тыс. км2, Гренландии
— 1801 тыс. км2, арктических островов
— 225 тыс. км2 и горных районов — 224 тыс. км2.
Современное состояние ледника
определяется ходом процесса обмена массой и энергией ледника с
окружающей средой — атмосферой, земной корой, а в ряде случаев и океаном. Различают внешний и внутренний
массоэнергообмен ледника. Внешний определяется
процессами на дневной поверхности ледника: аккумуляцией, таянием и стоком, а также радиационным
балансом и обменом тепловой энергией между ледником и прилегающим слоем
воздуха. Внутренний массоэнергообмен зависит
от процессов, протекающих внутри ледника и на его ложе; источниками тепла здесь служат
геотермический поток, энергия движения и преобразования льда, перемещение и замерзание воды в ледниковой
толще. Большое значение для массоэнергообмена
имеют внутриледниковая и подледниковая абляция (убыль льда при таянии), а
также экзарация (ледниковая эрозия), перенос и
отложение моренного материала.
Суммарный объём ледниковых
покровов в 50–70 раз больше объёма воды, принимающего
участие во влагообороте. Это существенный
для человека резерв пресной воды. В настоящее время наблюдается сокращение
объёма оледенения и площади ледников в связи с увеличением
содержания в воздухе углекислого газа, так как
благодаря этому усиливается парниковый эффект.
Воды озёр также относятся к поверхностным водам. Озёра занимают
площадь 2058,7 тыс. км2. Они располагаются в одиночку или группами,
насчитывающими от десятка до тысяч озёр. К одиночным озёрам относятся такие крупные, как
Байкал, Балхаш, Онежское, Балатон и др. Многочисленные группы образуют озёра в
Фенноскандии, Северо-Американские Великие
озёра, озёра приальпийских предгорий, Великие
Африканские озёра; территории с
многочисленными озёрами называются озёрными областями.
К поверхностным водам относят
также воды болот, занимающих площадь 2682,6 тыс. км2.
Болота образуются обычно при равнинном рельефе, чаще на поверхности осадочного чехла плит платформ в условиях замедленного
поверхностного стока и избыточно влажного климата. Заболачиванию способствует наличие близкого водоупора
в условиях обильного застойного или слабопроточного увлажнения грунта в течение
большей части года.
Наиболее обширные площади болот расположены на равнинах в тундре и тайге северного полушария в районах с многолетней мерзлотой, служащей водоупором.
Таковы болота Западно-Сибирской низменности и Лаврентийской
равнины. Имеются болота также на востоке Индо-Гангской
низменности и в Южной Америке — в Амазонии и в депрессии Пантанал.
Воды в руслах рек. Реки представляют собой естественные водные потоки, текущие
в выработанных ими руслах, как правило,
постоянные (лишь иногда в засушливых зонах на отдельных участках временно пересыхающие),
питающиеся за счёт стока с их водосбора. В
питании рек принимают участие дожди, снега, ледники и подземные воды. Главная
характеристика рек — величина их стока (расход, годовой объём), которая при
одной площади водосбора может быть очень различной, в зависимости от источников питания и
их сочетания, которые в разных регионах
связаны с географической широтой, рельефом, климатическими
особенностями. Реки, в отличие от других малых составляющих гидросферы, — это
быстрые транспортёры воды. Вода в них возобновляется намного быстрее, чем в
любой другой составляющей гидросферы. Поэтому, имея сравнительно небольшой
мгновенный запас воды в своих руслах, реки в течение
года доставляют к устьям массу воды в 30–40 раз бóльшую.
Реки разнообразны по своим
размерам, глубинам и скоростям течения. Такой гигант, как Амазонка, имеет длину, почти равную радиусу Земли, а количество
воды, проносимое за секунду через поперечное сечение в устье, составляет почти 200 тыс.
м3. Площадь бассейна
Амазонки лишь немного меньше площади такого материка, как Австралия. Одной из самых необычных рек
можно назвать безымянную реку на юго-востоке
Северной Америки, она вытекает из озера Окичоби и через 160 км впадает в Мексиканский залив. Ширина её
местами достигает 80 км, а средняя глубина составляет
всего 15 см, течение в реке почти не ощущается, так как падение от истока до устья реки равно всего 4,5 м.
|