Реферат особливості кругообігу води в природі - банк рефератів, творів, доповідей, курсових і

Континентальний круговорот води

Потреба людини у воді

Виникнення науки про воду

Наука про воду - найдавніша з наук. Вона виникла разом з штучним зрошенням. Американський гідролог Р. Нейс вважає, що гідрологія існує 5 тис. Років.

Перші уявлення про кругообіг води з'явилися в Китаї, потім в Індії, де стали використовувати дощомір - прилади для визначення кількості опадів, т. Е. Там, де встановили зв'язок між опадами і стоком води в річках. У Стародавній Греції, Стародавньому Єгипті, на Близькому Сході цей зв'язок не усвідомлювалася, оскільки дощі, що живили, наприклад, Ніл, випадали десь в його верхів'ях, а використовувалася вода в посушливих низов'ях - в Стародавньому Єгипті. На Близькому Сході дощі і танення снігу Тигру і Євфрату також формувалися далеко в горах. У Греції поширений карст, і тому Аристотель (384 - 322 рр. До н. Е.) Вважав, що річки утворюються в підземних порожнинах. У Європі про кругообіг води дізналися тільки 500 років тому, і перші міркування з цього приводу висловив Леонардо да Вінчі (тисячі чотиреста п'ятьдесят два - 1519).

Леонардо да Вінчі цікавили, скоріше, питання гідравліки, ніж гідрології, але в деяких своїх творах він висловив думки, які співзвучні з сучасними науковими уявленнями про кругообіг воли. Він вказував на значення водопроникних геологічних порід, що утворюють водоносні шари в Альпах, пояснював, як відбувається заповнення підземних віл і як низинні джерела харчуються водою. Інші вчені значно розширили його ідеї, але це сталося набагато пізніше. Більш повні уявлення про кругообіг виклав в книзі, виданій в 1580 році у Франції, Б. Палісса (+1510 - 1589). Він вперше вказав на дощові опади як основне джерело постачання рік.

Основоположником вчення про круговорот води вважають француза П. Перро (1611 - 1680), який більш відомий як будівельник водопроводу для Лувру - королівського палацу в Парижі. Набагато пізніше Е. Дарвін (1731 - 1802), дід Ч. Дарвіна, пояснив механізм кругообігу води і довів, що атмосферні опади забезпечують приплив води в річках і частина вологи надходить на сушу з моря. Англійський астроном Е. Галлей (1655 - 1742) першим розрахував величину випаровування з поверхні океану.

Великий внесок у вивчення кругообігу води вніс український вчений А. І. Воєйков (1842 - 1916), слова якого «річки можна розглядати як продукт клімату» стали визнаним положенням.

вода циркуляція планета людина

Кругообіг води на Землі.

Кругообіг води на Землі, або глобальний гідрологічний цикл, - це безперервний процес циркуляції води на планеті, обмін водою між усіма складовими гідросфери. У ньому беруть участь поверхню земної кулі, надра, товща води і атмосфери.

Головний енергетичний двигун кругообігу води - Сонце. Сонячні промені нагрівають воду, і вона інтенсивно випаровується. Молекули води виявляються в атмосфері, причому половина їх зосереджена в нижньому полуторакилометровом шарі повітря. З висотою температура повітря поступово падає, тому пари води на певній висоті насичуються і конденсуються в крапельки води або кристали снігу, формуючи хмари. Хмари проливаються дощем або випадають у вигляді снігу. Цей процес йде безперервно. Випарувалася вода знаходиться в атмосфері всього 8 - 9 днів, потім знову повертається в океан, озеро, болото, річку або надра Землі.

Кругообіг води на Землі виник при утворенні гідросфери. Океан став основним поглиначем сонячного тепла і постачальником водяної пари. Частина пара повітряними течіями переноситься на сушу і після конденсації випадає у вигляді дощів і снігопадів. Потоки дощової і талої води стікають до руслах річок, а потім по річках до океану. На цьому цикл водообміну між сушею і океаном закінчується, але сам процес нескінченний.

Глобальний кругообіг води не замкнутий, так як через рифтові тріщини йде додатковий приплив води з надр планети, що збільшує обсяг гідросфери щорічно на 0,25 км. А частина парів води, потрапляючи у верхні шари атмосфери під дією сонячного випромінювання, розкладається на водень і кисень і йде в космос. За рахунок кругообігу йде безперервний водообмін в річках, озерах, морях, т. Е. Безперервне оновлення води. Так. в Світовому океані вода повністю змінюється за рахунок випаровування за 2400 років, а річковий стік вимагає 31 тис. років В полярних льодовиках, які харчуються атмосферною вологою, а самі, подібно річках, стікають в океан, викидаючи в нього айсберги, зміна льоду відбувається приблизно за 10 тис. років. У підземних же водах це відбувається в середньому за 5 тис. Років, а в річках - всього за 12 днів. Таким чином, кругообіг забезпечує доставку води буквально в усі куточки земної кулі. В результаті вода пронизує все, підтримуючи на Землі життя.

Кожен живий організм можна розглядати як частину гідросфери, що бере участь у кругообігу води. Завдяки воді в організмах відбуваються реакції, необхідні для підтримки життя, і формується саме тіло організму. Тому будь-який організм повинен пропускати через себе воду, здійснювати свій власний круговорот води. Як писав український дослідник В. Г. Богор (1904 - 1971), «ніякої води, яка б не стикалася з живими істотами, в океані немає». Можна додати - і на суші теж немає. Практично вся маса води на суші проходить через рослинність і грунтові організми, а це означає, що біота суші весь обсяг гідросфери планети пропускає через себе приблизно за 20 тис. Років. В океані, де вода - це середовище проживання, джерело їжі і кисню, морські організми пропускають через себе весь обсяг Світового океану всього за півроку.

Вода - ідеальний розчинник, тому будь-яка природна вода містить розчинені гази і речовини, в тому числі необхідні для життя.

Потоки води в річках, хвилі і течії в озерах і морях руйнують гірські породи і переносять частинки і уламки на великі відстані. Основна частина їх врешті-решт виявляється на дні морів і озер. Таким чином, вода формує круговорот речовини в природі. Рослини за рахунок води, вуглекислого газу та сонячної енергії створюють органічну речовину для підтримки життя інших організмів на планеті, які харчуються цим органічною речовиною. Для того щоб створити масу органічної речовини, потрібно щорічно близько 1 тис. Км3 води. Отже, можна стверджувати, що гідросфера - це продукт живих організмів, середовище, яке вони створили самі для себе.

Вода потрібна всім. Тварини теж беруть участь у кругообігу води.

Глобальний кругообіг води розділяється на океанічний і континентальний.

Океанічний круговорот води

Океанічний круговорот води - це безперервний процес випаровування, перенесення вологи повітряними течіями над океаном і випадання її у вигляді опадів на поверхню океану. За час існування планети круговорот змінюється в залежності від площі океану і обсягу гідросфери. Зараз щорічно в океанічному круговороті бере участь 458 тис. Км3 води. Це майже шість таких водойм, як Каспійське море. Але випаровується з поверхні океану щороку 505 тис. Км3. Різниця в 47 тис. Км3 йде на континенти, випадаючи у вигляді дощу і снігу на суші. Але завдяки цій невеликій частині океанічного кругообігу води на суші виник континентальний круговорот, що поклав початок життя на Землі, а потім і появи людини.

Континентальний круговорот води

Континентальний круговорот води - це безперервний процес випаровування з поверхні суші і її водойм, утворення хмар, випадання опадів, а також поверхневий і підземний стік води. Не вся вода, принесена з океану на сушу, випадає у вигляді опадів - від 20 до 75% її проходить над материками транзитом і знову несеться в океани. Чим більше материк і вище на ньому гори, тим більше він перехоплює океанічної вологи. Тому максимальний перехоплення спостерігається в Євразії, а мінімальний - в Австралії.

У континентальному круговороті щорічно бере участь 119 тис. Км3 води. З цієї маси 47 тис. Км3 становить волога, принесена з океану, яка в процесі багаторазового випадання у вигляді опадів і випаровування на суші в сумі утворює 119 тис. Км3 опадів. У процесі кругообігу на суші щорічно випаровується 72 тис. Км3 води.

Опади на суші випадають нерівномірно. Найбільша кількість опадів у вигляді дощів відзначається в тропіках, в середньому за рік це становить шар води завтовшки 1 м. На плато Шиллонг в Індії за рік випадає 12 м опадів, а на горі Маезі (Гавайські острови) - 14 м. У 1861 р на Черрапунджі (Індія) - 23 м опадів (семиповерховий будинок!). У самому посушливому місці на Землі, в Аріка (Чилі), в середньому на рік припадає лише 0,8 мм опадів.

Континентальний круговорот води, як і океанічний, за час свого існування варіювався залежно від зміни площі поверхні океану і обсягу гідросфери. Але в його геологічному минулому (не настільки віддаленому) відбулися зміни, які різко посилили цей кругообіг.

Потреба людини у воді

Вода - ресурс, вода - енергоносій, вода - транспортна система, вода - основа життя. Тому підрахунок запасів води ведеться давно. Розроблено способи визначення площі і глибини водних об'єктів, створені прилади для вимірювання швидкості течії, інших фізичних і хімічних характеристик. Все це дозволяє оцінити запаси води на нашій планеті.

Вважається, що 70,8% поверхні земної кулі покрито водою. Тому нашу Землю можна назвати Планетою води, або Планетою Океану. Дійсно океан займає 360 млн. Км2 при загальному розмірі поверхні планета 510 млн. Км2. Але насправді гідросфера значно більше. Так, льодовики покривають 16,3 млн. Км2, або 11% суші. Озера і водотоки на суші займають значно меншу територію - 2,3 млн. Км2, або 1,7% суші, болота і сильно зволожені землі - 3 млн. Км, або 2% суші. Тому на Землі постійно покриті водою не 360, а 380 млн. Км2 поверхні, або 75%. Отже, правильніше вважати, що ѕ земної кулі постійно покрито водою. Однак не треба забувати і про зимовий сніжний покрив. Найбільшу площу на суші займає взимку сніговий покрив Північної півкулі - 59 млн. Км2. В цей період року площа, зайнята гідросферою, становить 439 млн. Км2, або 86% всієї поверхні земної кулі. Сніг засипає стежки, дороги, тротуари, і люди змушені миритися з капризами і примхами природи.

Людині для життя і виробничих потреб потрібна прісна вода, але гідросфера - це в основному солона вода. У солоній воді в 1 л міститься більше I г розчинених речовин. Тільки льодовики завжди містять прісну воду. Навіть річки бувають з солоною водою. Так, на севереУкаіни є річка Солянка: вона протікає по району з виходами пластів солей на поверхню. А в Центральній Азії в озеро Балхаш впадає річка з солонуватою водою. Збір даних ведеться регулярно по мірі накопичення відомостей про водні об'єкти. Вони показують, що частка прісної води в загальному обсязі води на Землі незначна: вона становить всього 2%, або 32,1 млн. Км3. Але основну частку в цьому обсязі - більше 80% - складають прісні води льодовиків, які малодоступні для використання не тільки тому, що вода в них знаходиться в твердому вигляді, але і через віддаленість від населених територій. Прісні води льодовиків розташовуються або в полярних районах, або високо в горах.

Водопроводи, за археологічними даними, з'явилися дуже давно. Добре відомий водопровід Екбатана в Ассирії VIII - VII ст. до н. е. побудований за наказом легендарної цариці Семіраміди; водопровід в Єрусалимі - VII - VI ст. до н. е. і Карфагені - IV - III ст. до н. е. У древніх Афінах за часів Перикла (близько 490 - 429 рр. До н. Е.), Коли населення досягало 200 тис. Чоловік, існувало 18 водопроводів.

Перший водопровід в Римі був побудований в 312 р. До н.е. е. У період правління імператора Траяна (98 - 117 рр.), Коли Римська імперія досягла максимальних меж, а в Римі жило близько 1 млн. Чоловік, там працювала складна система водопроводів, яка подавала на кожного жителя до 1000 л води на добу. (Сьогодні ж на одного жителя Риму припадає лише близько 500 л.)

Великі досягнення римлян в будівництві, в тому числі водопроводів, стали можливі завдяки винаходу (або отримання з Близького Сходу) рецепта приготування цементу, а також свинцевих і керамічних труб. Вода в місто подавалася з джерел в горах по облицьованим акведукам (в пер. З лат. «Аква» - «вода» і «Дуко» - «веду») - довгим кам'яним мостам-каналах.

З 4 млрд. Років геологічної історії Землі суша була млявою 3,4 млрд. Років, так як життя існувало тільки в океані. На сушу життя вийшло близько 600 млн. Років тому. Суша того далекого часу - це оголене простір з чергуванням непроникних для води поверхонь, швидше за схожих на асфальтовані площі міст або висохлі глинисті ділянки, і територій, проникних для вологи, типу піщаних пляжів, кам'яних осипів або потрісканих твердих порід. Після дощу або танення снігу вода по водонепроникним поверхонь швидко стікала в річки або йшла в пори і тріщини. Випаровування на млявої суші було невелике.

Живі істоти, що вийшли з океану, не могли існувати в таких умовах, тому природа «океанізіровала» сушу. Мікроорганізми створили на суші грунт, яка має здатність затримувати воду. У цьому «грунтовому океані» на суші міститься 11,5 тис. Км3 води, що відповідає дуже дрібному океану, що покриває сушу шаром води в 10 см. Щоб грунт весь час поповнювалася вологою, необхідна велика випаровування води на суші. А для цього потрібне збільшення площі поверхні, що випаровує. Таку роботу виконують рослини, листя яких через продихи інтенсивно випаровують вологу, що надходить по корінню з грунту. Цей вид випаровування називається транспирацией. Листова поверхня рослин величезна. Площа всіх листя в 3 - 4 рази більше площі всієї суші, т. Е. За величиною вона не менше площі Світового океану. Таким шляхом биота (сукупність всіх організмів) на суші забезпечила більш інтенсивний круговорот води. Контролює континентальний круговорот рослинність на суші.