Тема 4
Гидросфера и Мировой океан
Вариант I
Гидросфера (от греч. hydor – «вода» и sphaira – «шар») – это совокупность всех водных объектов Земного шара естественного и искусственного происхождения. Основными частями гидросферы являются (с указанием процентного соотношения):
– Мировой океан – 94,0;
– ледники Земли – 1,8;
– подземные воды – около 4,0;
– поверхностные воды суши – около 0,2.
Кроме того, некоторое количество воды содержится в:
а) атмосфере Земли;
б) биологических организмах.
Вода гидросферы содержит практически все химические элементы, ее средний химический состав близок к составу океанической воды. Значение воды для нашей планеты трудно переоценить. Почти все процессы на ее поверхности протекают при ее участии. Вода была и остается наиболее благоприятной средой для развития растительных и животных организмов.
Воде принадлежит важнейшая роль в геологической истории Земли, в формировании физической и химической среды, а также климата и погоды. Это наиболее распространенное вещество на планете. Простейшее устойчивое химическое соединение водорода (11,19 %) с кислородом (88,81 %) – огромно по своему значению для нашей планеты (гидросфера Земли – крупнейшее в Солнечной системе сосредоточение воды).
Мировой океан – это самое большое скопление вод на земной поверхности, это единая непрерывная оболочка, окружающая сушу. Термин «Мировой океан» был предложен отечественным географом Ю.М. Шокальским (1856–1940). Мировой океан занимает 70,8 % поверхности нашей планеты и разделяется на 4 океана (с указанием процентного отношения каждого океана к общей площади Мирового океана, а также площади поверхности каждого из них в млн км2):
а) Тихий – 50 %; 179;
б) Атлантический – 25 %; 93;
в) Индийский – 21 %; 74;
г) Северный Ледовитый – 4 %; 13.
Воды Мирового океана обладают общими физико-химическими свойствами, что является следствием действия морских течений, связывающих его отдельные части в единое целое. Океаническая вода – это раствор, содержащий практически все химические элементы. В Мировой океан ежегодно поступает около 2 735 млн т солей, что обусловливает соленость его вод (в каждом литре морской воды в среднем содержится 35 г соли). Соленость вод неодинакова и зависит от обусловленного географической широтой соотношения осадков и испарений. Единицей солености морской воды является промилле (от лат. promille – «на тысячу»), которая показывает соотношение весовых частей солей и весовых частей воды. Данная единица обозначается в % (определенное количество частей солей на 1 000 частей воды). Так, средняя соленость морской воды – 35 %, соленость экваториальных вод
– 34 %, соленость вод близ тропиков – 36 %, в то время как в умеренных и полярных широтах – 33 %.
Температурный режим океанических вод меняется в зависимости от глубины, резкое падение температуры наблюдается до глубины 1 км, где она достигает значений от 2 до 3 °C (температура воды на дне глубоководных впадин около 0 °C).
Каждый из 4 океанов, составляющих Мировой океан, включает:
1) моря;
2) заливы;
3) проливы.
Море – это условно отделяемая часть океана, обязательно связанная с ним.
Моря могут быть:
– окраинными (Аравийское, Баренцево) – незначительно вдающимися в сушу;
– внутренними (Черное, Балтийское) – далеко вдающимися в сушу и соединяющимися с океаном проливами.
Залив – это вдающаяся в сушу часть океана (иногда деление на моря и заливы условно, особенно при значительной площади заливов, таких как Мексиканский, Бенгальский, Большой Австралийский).
Пролив – это разделяющая участки суши суженная часть мирового океана; проливы могут разделять материки (Берингов, Гибралтарский), отделять крупные острова от материков (Мозамбикский, Магелланов).
Основными формами рельефа дна Мирового океана являются:
– подводная окраина материка (материковая отмель, или шельф) – около 14 % всей поверхности Земли, глубина – до 200 м;
– зона материкового склона и островных дуг – глубина от 200 до 2 500 м;
– ложе океана – около 40 % поверхности Земли;
– срединно-океанические хребты – около 10 % поверхности планеты.
Ложе океана – это основная форма рельефа не только под водой, но и на всем Земном шаре, оно имеет (помимо гор, отнесенных к отдельной форме рельефа) впадины (желоба), достигающие многокилометровых глубин. Так, при средней глубине Мирового океана в 3700 м максимальная глубина отмечена в Марианском желобе в Тихом океане (11 022 м). Картографически рельеф изображается изобатами (от греч. isos – «равный» и bathos – «глубина»). Донные отложения образуют наиболее значительные залежи подобного типа на Земле.
Осадки в Мировом океане различаются по происхождению. Главным образом, это:
а) океанические (продукты жизнедеятельности морской флоры и фауны);
б) материковые (поступающие с суши продукты разрушительных экзогенных процессов).
Льды в Мировом океане образуются в арктических и субарктических широтах, однако замерзанию подвергаются и некоторые моря в умеренном поясе. Океаническая вода замерзает при температуре –2 °C Обычно различают льды:
а) однолетние;
б) многолетние;
а также:
а) плавучие (дрейфующие);
б) неподвижные.
В океане встречаются айсберги (от голл. ice – «лед» и berg – «гора») – льды, отколовшиеся от ледникового покрова суши и перемещаемые океанскими течениями.
Остров – это, как правило, небольшой участок суши, окруженный водой (крупнейшим островом на планете является Гренландия – 2 176 тыс. км2).
Острова подразделяются на:
– материковые (отделившиеся части материков, например Мадагаскар, Шри-Ланка);
– самостоятельные, делящиеся в свою очередь на 2 группы:
а) вулканические (Гавайские);
б) коралловые (Большой Барьерный риф).
Острова располагаются:
– одиночно (остров Святой Елены);
– архипелагами (Большие Антильские).
Полуостров – это участок суши, с одной стороны соединенный с более крупной частью суши (крупнейший полуостров Земли – Аравийский – 2,7 млн км2).
Вода в океанах пребывает в постоянном движении. В основном это выражается в пространственном перемещении водных масс – значительных объемов воды, образующихся в определенных частях Мирового океана и различающихся:
1) температурой;
2) соленостью;
3) плотностью;
4) прозрачностью;
5) количеством кислорода;
6) разнообразием форм жизни.
Водные массы могут быть:
а) поверхностными;
б) промежуточными;
в) глубинными;
г) придонными.
При этом в поверхностных водных массах (до глубины 200 м) различают:
а) экваториальные;
б) тропические;
в) умеренные;
г) полярные.
На поверхности океанов под воздействием ветра образуются волны (средняя высота от 4 до 6 м). Основной формой перемещения океанических вод являются океанические течения – горизонтальные перемещения масс воды в виде огромных потоков. На возникновение течений оказывают влияние следующие факторы:
а) постоянные ветры;
б) сила вращения Земли;
в) очертания материков;
г) рельеф дна и др.
Океанические течения бывают:
а) теплыми;
б) холодными.
Это уже само по себе указывает на их роль в перераспределении тепла на планете. Океанические течения являются поверхностными, т. к. определяют движение водных масс на глубине до 200 м (главным образом под воздействием господствующих ветров).
Среди крупнейших океанических течений можно выделить:
а) теплые – Гольфстрим, Куросио, Южное Пассатное, Бразильское;
б) холодные – течение Западных Ветров, Бенгальское, Канарское, Перуанское. Общая схема движения течений в основном совпадает со схемой постоянных ветров, поэтому поверхностные течения образуют глобальные круговые движения вод.
Планетарным видом движения вод является приливно-отливные течения, возникающие под действием гравитационных сил Луны и Солнца. Приливы и отливы – это периодические колебания уровня воды в Мировом океане (от 1 м в открытом море до 18 м в узких заливах).
Вариант II
Роль Мирового океана как основной части гидросферы в жизни Земли огромна. Это – главное водохранилище планеты. На поверхность океана поступает большая часть солнечной энергии, и вследствие большой теплоемкости воды именно он стабилизирует температурный режим окружающего пространства. Океан играет большую роль в планетарном круговороте веществ (в т. ч. влагообороте, обмене с атмосферой кислородом и углекислым газом). Океан – это, кроме того, важнейший источник жизни на планете, в котором возникли и первоначально развивались первые многоклеточные организмы.
В целом Мировой океан – это основная доминанта планеты, которую можно отождествить с одной из четырех (наряду с лито-, атмо– и биосферой) оболочек планеты.
Ресурсы Мирового океана – это неиссякаемый источник богатств планетарного масштаба. Их принято подразделять на следующие типы:
а) химические – состав морской воды;
б) минеральные – состав дна океана;
в) биологические;
г) энергетические.
Морская вода составляет свыше 94 % всего объема гидросферы (1370 млн км2). В химическом составе морской воды насчитывают 75 химических элементов (в каждом км3 морской воды растворено около 37 млн т веществ, в т. ч.: солей хлора и натрия – 20 млн т; магния – 9,5 млн т; серы – 6 млн т и т. д.).
Минеральные ресурсы дна океана – это в основном полезные ископаемые континентального шельфа, из которых особо следует выделить:
а) нефть;
б) природный газ;
в) железо-марганцевые конкреции.
Энергетические ресурсы Мирового океана (которые возможно использовать)
– это приливно-отливные движения водных масс (суммарная мощность – от 1 до 6 млрд кВт), а также энергия морских волн и температурного градиента.
Биологические ресурсы океана – это растительный и животный мир океанов и морей (общий объем биомассы около 35 млрд т, общая численность биологических видов свыше 140 тыс.). С хозяйственной точки зрения все акватории Мирового океана можно подразделить на:
– высокопродуктивные;
– среднепродуктивные;
– малопродуктивные;
– наиболее малопродуктивные.
Общий объем вод суши составляет около 90 млн км3. Из них на отдельные типы приходится (в млн км3):
а) подземных вод – 60;
б) ледников – 29;
в) озер – 0,75;
г) почвенной влаги – 0,075;
д) рек – 0,0012 (1,2 тыс. км3).
Подавляющая часть всех вод суши содержится в земной коре и ледниках.
Подземные воды – это совокупность вод, находящихся в верхней части земной коры. Они образуются главным образом благодаря проникновению вглубь земли вод с поверхности.
В зависимости от способности горных пород пропускать воду можно выделить:
1) водопроницаемые;
2) водоупорные пласты горных пород.
Те слои, которые содержат воду, называются водоносными, а сами подземные воды, находящиеся в данном слое, называются грунтовыми. Межпластовыми называются подземные воды, содержащиеся между двумя водоупорными пластами. В том случае если два водоупорных пласта, содержащих водоносный слой, изогнуты в виде чаши, то в нижней части этого изгиба вода будет находиться под напором и фонтанировать в случае бурения в данном месте (т. н. артезианские колодцы). Уровень грунтовых вод определяется их поверхностью, причем их высота зависит от следующих факторов:
а) количества атмосферных осадков;
б) близости полноводных рек и озер;
в) расчлененности местности.
Родником (ключом или источником) называется место выхода грунтовых вод на поверхность.
Ледники – это естественные скопления льда на поверхности Земли, образующиеся в основном из твердых атмосферных осадков и занимающие свыше 10 % суши. Ледники могут быть:
а) покровными (льды Антарктиды и Гренландии);
б) горными (высокогорные ледники Гималаев, Памира).
В прошлом имели место т. н. оледенения (например, оледенение четвертичного периода). Максимальное оледенение охватывало около 30 % площади суши.
Реки и озера, а также почвенная влага (без учета ледников) составляют весь объем поверхностных вод суши.
Реки – это водные потоки, питающиеся за счет подземного и поверхностного стоков с их бассейнов и текущие в естественных руслах.
Выделяют две группы рек:
а) горные (узкие долины и быстрые течения);
б) равнинные (широкие долины и медленные течения).
В составе каждой реки выделяют:
1) исток – место начала реки (болото, ледник, озеро, родник);
2) русло реки – естественное углубление в речной долине (сопровождающее реку понижение рельефа);
3) устье – место впадения реки в другой водоем (реку, озеро, море).
Пойма – пониженная часть речной долины, как правило, заливаемая во время сезонных разливов (главным образом весной).
Речная система – вся совокупность притоков данной реки.
Водосборный бассейн реки – территория, питающая реку и ее притоки от истока до устья (крупнейший на планете – водосборный бассейн Амазонки – свыше 7 млн км2).
Водораздел – граница, разделяющая бассейны рек (например, горные хребты). Бассейны подразделяются на:
а) бассейны внутреннего стока (территории, не имеющие стока в океан, например часть Восточно-Европейской равнины;
б) бассейны океанов (Рейн, Гаронна, Нигер, Ориноко – реки Атлантического бассейна).
Реки питаются за счет различных источников, следовательно, питание рек может быть:
1) дождевым;
2) снеговым;
3) ледниковым;
4) подземным;
5) смешанным (наиболее распространенный тип).
При исследовании режима реки учитывают:
а) расход воды – ее объем, протекающий через поперечное сечение потока в единицу времени (м3/сек);
б) сток – расход воды за определенный промежуток времени;
в) водоносность (водность) – годовой сток реки при учете среднего значения расхода (например, наиболее многоводная река планеты – Амазонка (220 000 м3/сек).
Конец ознакомительного фрагмента.