Состав и строение гидросферы

Наша планета, Земля, при взгляде из космоса предстает как прекрасный голубой шар. Такой цвет ей придает вода, покрывающая большую часть ее поверхности. Вся вода на Земле, находящаяся в жидком, твердом и газообразном состояниях, образует единую водную оболочку, которую ученые называют гидросферой. Это слово происходит от двух древнегреческих слов: «гидро», что означает «вода», и «сфера» — «шар». Таким образом, гидросфера — это «водный шар» нашей планеты. Она не является сплошной, как, например, земная кора, а прерывиста. Она проникает во все другие оболочки Земли: в атмосферу в виде пара и облаков, в литосферу в виде подземных вод, и, конечно, является средой обитания для множества живых организмов, составляющих биосферу. Значение гидросферы для нашей планеты невозможно переоценить. Вода — это источник жизни, она участвует во всех процессах, формирующих климат, рельеф и саму возможность существования всего живого.

Что входит в состав гидросферы

Гидросфера — это не просто один большой океан. Она представляет собой сложную систему, состоящую из нескольких взаимосвязанных частей. Основной объем воды, конечно же, сосредоточен в Мировом океане. Но вода есть и на суше, и даже в воздухе, которым мы дышим. Ученые делят всю гидросферу на три большие группы.

Мировой океан — главная часть гидросферы

Мировой океан — это основная и самая большая часть гидросферы. На его долю приходится около 96,5% всей воды на планете. Это огромное непрерывное водное пространство, которое окружает материки и острова. Хотя мы привыкли говорить об отдельных океанах — Тихом, Атлантическом, Индийском, Северном Ледовитом, а с недавнего времени и Южном — на самом деле все они соединены между собой и образуют единую глобальную систему. Вода в Мировом океане соленая. В среднем в каждом литре океанской воды растворено около 35 граммов различных солей, в основном поваренной соли (хлорида натрия), которая и придает ей характерный вкус. Эта соленость делает океанскую воду непригодной для питья и для полива большинства растений. Но именно соленость и огромная масса воды в океане играют ключевую роль в формировании климата на всей планете. Океан накапливает огромное количество тепла от Солнца, а затем медленно его отдает, согревая или охлаждая прибрежные территории. Океанские течения, как гигантские реки внутри океана, переносят теплые воды из экваториальных широт к полюсам, а холодные — обратно, тем самым перераспределяя тепло по всей Земле.

Воды суши: реки, озера и ледники

Вторая важная часть гидросферы — это воды, находящиеся на поверхности и в глубине материков. Их называют водами суши. По сравнению с Мировым океаном, их объем невелик, но их значение для жизни человека и природы огромно. В отличие от океанской, вода на суше в большинстве своем пресная, то есть содержит очень малое количество солей. Именно эту воду мы используем для питья, приготовления пищи, в сельском хозяйстве и промышленности.

Воды суши очень разнообразны. К ним относятся:

• Реки
• Озера
• Болота
• Ледники
• Подземные воды

Реки — это постоянные водные потоки, текущие в выработанных ими углублениях, которые называются руслами. Каждая река, от маленького ручейка до великой сибирской реки Лены или полноводной Волги, является частью гидросферы. Озера — это замкнутые углубления на суше, заполненные водой. Они бывают пресными, как самое глубокое озеро в мире — наш Байкал, и солеными, как Каспийское море-озеро. Болота — это избыточно увлажненные участки суши, играющие важную роль в питании рек и поддержании водного баланса. Особое место занимают ледники. Это гигантские скопления льда на суше. Основная масса ледников сосредоточена в Антарктиде и Гренландии, а также в высоких горах, таких как Кавказ, Памир и Гималаи. Ледники — это главный резервуар, «кладовая» пресной воды на планете. В них заморожено почти 70% всех запасов пресной воды. Если бы все ледники растаяли, уровень Мирового океана поднялся бы на десятки метров, затопив огромные прибрежные территории. Подземные воды скрыты от наших глаз. Они находятся в порах и трещинах горных пород в земной коре. Эти воды образуются в результате просачивания дождевой и талой воды с поверхности. Они формируют целые подземные реки и озера и являются важнейшим источником чистой питьевой воды для многих городов и поселков.

Вода в атмосфере и в живых организмах

Третья, самая малообъемная, но очень важная часть гидросферы — это вода, находящаяся в атмосфере и в составе живых организмов. В атмосфере вода присутствует в виде невидимого водяного пара, а также в виде капелек воды и кристалликов льда, из которых состоят облака и туманы. Несмотря на то, что ее количество кажется незначительным, именно эта вода участвует в создании погоды. Из облаков выпадают осадки — дождь, снег, град, которые питают реки, озера и пополняют запасы подземных вод. Без воды в атмосфере не было бы круговорота воды, и жизнь на суше стала бы невозможной. Также не стоит забывать, что все живые организмы, от крошечной бактерии до огромного кита и человека, состоят из воды. Например, тело взрослого человека примерно на 60-65% состоит из воды. Эта вода является частью глобальной гидросферы и постоянно участвует в общем обмене веществ.

Мировой круговорот воды — вечный двигатель планеты

Все части гидросферы — океаны, реки, ледники, подземные воды и атмосферная влага — не существуют изолированно друг от друга. Они объединены в единую систему благодаря непрерывному процессу, который называется мировым круговоротом воды. Этот процесс можно сравнить с вечным двигателем, который работает благодаря энергии Солнца.

Как происходит круговорот воды

Все начинается с испарения. Под действием солнечного тепла вода испаряется с поверхности Мирового океана, рек, озер, почвы. Воду также испаряют растения в процессе, называемом транспирацией. Легкий водяной пар поднимается вверх, в более холодные слои атмосферы. Там он охлаждается и конденсируется, то есть превращается в мельчайшие капельки воды или кристаллики льда. Из этих капелек и кристалликов образуются облака. Ветер переносит облака на огромные расстояния. Когда капельки или кристаллики в облаках становятся достаточно тяжелыми, они выпадают на земную поверхность в виде осадков: дождя, снега или града. Часть осадков выпадает обратно в океан, замыкая так называемый малый круговорот. Другая, более значимая часть, выпадает на сушу.

Попав на сушу, вода продолжает свое путешествие. Часть ее снова испаряется. Часть стекает по поверхности, образуя ручейки и реки, которые в конечном итоге впадают в озера или возвращаются в Мировой океан. Этот процесс называется поверхностным стоком. Еще одна часть воды просачивается вглубь, пополняя запасы подземных вод. Подземные воды тоже не стоят на месте. Они медленно движутся под землей и в конце концов тоже находят выход на поверхность в виде источников (родников) или впадают непосредственно в реки, озера и океан. Этот путь воды называется подземным стоком. Таким образом, вода, выпавшая на сушу, рано или поздно возвращается в Мировой океан, и цикл начинается снова. Этот полный путь воды от океана через атмосферу на сушу и обратно в океан называется большим мировым круговоротом воды.

Значение круговорота воды

Мировой круговорот воды — это глобальный процесс, который связывает воедино все оболочки Земли: гидросферу, атмосферу, литосферу и биосферу. Он выполняет несколько важнейших функций. Во-первых, он перераспределяет влагу по планете, снабжая водой даже те районы, которые находятся далеко от океана. Без него суша превратилась бы в безжизненную пустыню. Во-вторых, круговорот воды — это гигантский природный опреснитель. Испаряясь с поверхности океана, соленая вода оставляет соли, а в виде осадков на сушу выпадает уже пресная вода, необходимая для всего живого. В-третьих, вместе с водой по планете переносится огромное количество энергии. Испаряясь, вода забирает тепло, а конденсируясь и выпадая в виде осадков, — отдает его. Это смягчает климат, делая его более равномерным. Наконец, круговорот воды участвует в формировании рельефа. Реки прорезают глубокие долины, ледники сглаживают горы, а подземные воды создают удивительные пещеры. Этот процесс происходит непрерывно на протяжении миллиардов лет, постоянно изменяя облик нашей планеты.

Изучение гидросферы и ее сложного устройства помогает нам понять, насколько хрупка и взаимосвязана природа Земли. Вода — это не просто химическое вещество, это основа жизни и важнейший компонент нашей планетарной системы. Относиться к ней нужно бережно, ведь от чистоты и доступности водных ресурсов зависит будущее всего человечества и благополучие нашей родной планеты.