Apstrakt: Vodena školjka zemlje. Hidrosfera je vodena ljuska Zemlje, ona je skup

Hidrosfera je vodena školjka Zemlje, koja uključuje Svjetski okean, kopnene vode (rijeke, jezera, močvare, glečere) i podzemne vode. pripada vodi vitalna uloga u istoriji razvoja naše planete, budući da se nastanak i razvoj žive materije, a samim tim i cele biosfere (?!), vezuje za nju.

Najveći dio vode je koncentrisan u morima i okeanima - skoro 94%, a preostalih 6% otpada na druge dijelove hidrosfere (tabela 4).

Tabela 4

Raspodjela vode u Zemljinoj hidrosferi (M.I. Lvovich, 1986)

Površina hidrosfere iznosi 70,8% površine globusa, dok je njen volumen samo oko 0,1 % zapremine planete. Debljina ravnomjerno raspoređenog filma po površini Zemlje jednaka je samo 0,03% njegovog prečnika. Udio površinske vode u hidrosferi je vrlo mali, ali je izuzetno aktivan (mijenja se u prosjeku svakih 11 dana) i to označava početak formiranja gotovo svih izvora slatke vode na kopnu. Količina slatke vode je 2,5% ukupne zapremine, sa skoro dvije trećine

Ova voda se nalazi u glečerima Antarktika, Grenlanda, polarnih ostrva, ledenih ploha i santi leda i planinskih vrhova. Podzemne vode se nalaze na različitim dubinama (do 200 m ili više); duboki podzemni vodonosnici su mineralizovani i ponekad slani. Pored same vode u hidrosferi, vodene pare u atmosferi, podzemnih voda u zemljištu i zemljinoj kori, u živim organizmima postoji i biološka voda. Sa ukupnom masom žive materije u biosferi od 1400 milijardi tona, masa biološka voda je 80 % ili 1120 milijardi tona (tabela 5).

Tabela 5

Prosječni godišnji bilans vode na svijetu

Površina	Površina, milion km	Zapremina, km;
Površina	Površina, milion km	isparavanje
zemlja
Svjetski ocean

Uključujući i područje ispuštanja u okean
Područje oticanja koje ne dopire do okeana (unutrašnje otjecanje)

Slatka voda igra glavnu ulogu u životu živih organizama na kopnu. Slatka voda je voda čiji salinitet ne prelazi 1%, odnosno ne sadrži više od 1 g soli po litru (slanost okeanske vode je oko 35%). Prema dostupnim procjenama, ukupni globalni resursi slatke vode iznose ukupno 38-45 hiljada km 3, rezerve vode u slatkim jezerima su 230 hiljada km 1, a vlažnost tla 75 hiljada km 1. Godišnja zapremina vlage koja isparava sa površine planete (uključujući transpiraciju biljaka) procjenjuje se na otprilike 500-575 hiljada km 1, pri čemu 430-500 hiljada km 3 isparava sa površine Svjetskog okeana, što čini malo više od 70 hiljada na kopnu.km 3 vlage koja isparava. Za isto vrijeme na svim kontinentima padne 120 hiljada km 3 vode u obliku padavina (tabela 6).

Analiza bilans vode Zemlja pokazuje da je ukupna količina padavina koja padne na površinu Svjetskog okeana uvijek manja od isparavanja, jer se dio isparene vode prenosi na kopno i tamo pada u obliku padavina. U prosjeku, s površine okeana godišnje ispari sloj vode od 1400 mm, a pada 1270 mm padavina. Razlika je uravnotežena protokom rijeke u okean. Na kopnu je, naprotiv, količina padavina veća od količine isparene vlage, do 38 % Sve padavine koje padaju odnesu se rečnim oticanjem u okean.

Tabela 6

Vodni bilans i slatkovodni resursi kontinenata i zemljišta u cjelini*

Kontinenti	Površina, milion km	Protok rijeke	vlaženje teritorije	Isparavanje



Sjeverno Amerika**
južna amerika
Australija ***
Sve zemljište ****

# U brojniku vrijednosti su date u mm, u nazivniku je zapremina u km 1.

f Uključujući Centralnu Ameriku, isključujući kanadski arktički arhipelag.
Uključujući Tasmaniju Nova Gvineja. Novi Zeland.

Isključujući Antarktik, Grenland, Kanadski arktički arhipelag.

Južna Amerika je najbogatija vodnim resursima po jedinici površine, a slijede je Evropa, Azija i sjeverna amerika. Što se tiče obima riječnog toka, Azija je najviše obdarena vodnim resursima. Uprkos neravnomjernoj distribuciji slatke vode po kontinentima Zemlje, ona i dalje opskrbljuje biosferu.

Voda je najzastupljeniji mineral na Zemlji. IN AND. Vernadsky je napisao da se voda izdvaja u istoriji naše planete. Nema prirodnog tijela koje bi se s njim moglo mjeriti po svom utjecaju na tok glavnih, najambicioznijih geoloških procesa. Nema zemaljske supstance - minerala, kamena, živog tela koje je ne sadrži. Sva zemaljska materija je njime prožeta i zagrljena. Čista, bez nečistoća, voda je prozirna, bezbojna i bez mirisa. Ovo je jedini mineral na našoj planeti koji se nalazi u prirodni uslovi u tri agregatna stanja: gasovito, tečno i čvrsto. Voda se sa hemijske tačke gledišta može posmatrati kao vodonik oksid ili kiseonik hidrid. U tabeli Tabela 7 prikazuje tačke topljenja i ključanja jedinjenja sličnih po sastavu vodi.

Tabela analize podataka. 7, kao i sl. 13 pokazuje nelogično ponašanje vode: prelazi vode iz čvrstog u tečnost i gas se dešavaju na temperaturama mnogo višim nego što bi trebalo da budu. Anomalno ponašanje je zbog strukture molekule vode H 2 0; izgrađen je u obliku tupouglog trougla: ugao između dve veze kiseonik - vodonik je 104°27" (Sl. 14). Ali, pošto su oba atoma vodonika smeštena sto posto

jona iz kiseonika, električni naboji u njemu se raspršuju, a molekul vode dobija polaritet. Polaritet uzrokuje kemijske interakcije između različitih molekula vode. Atomi vodika u molekuli H 2 0, koji imaju djelomično pozitivan naboj, stupaju u interakciju s elektronima atoma kisika susjednih molekula. Ova hemijska veza se zove vodonik. Kombinira molekule vode u jedinstvene polimere prostorne strukture; ravan u kojoj se nalaze vodonične veze je okomita na ravan atoma istog molekula vode. Interakcija između H 2 0 molekula objašnjava anomalno visoke temperature topljenja i ključanja. Da bi se „olabavile“ vodonične veze potrebna je značajna dodatna energija, što posebno objašnjava visok toplotni kapacitet vode.

Tabela 7

Tačke topljenja i ključanja vodoničnih jedinjenja glavnih elemenata

podgrupe grupe VI periodnog sistema

Kristali leda nastaju od sličnih asocijacija (kombinacija molekula). Atomi u kristalu leda su labavo "upakovani" i stoga je led loš provodnik toplote. Gustina tečna voda na temperaturama blizu nule, većim od one kod leda. Na O °C, 1 g leda zauzima zapreminu od 1,0905 cm 3, 1 g tekuće vode - 1,0001 cm 5. Dakle, led ima plovnost i zato se rezervoari ne smrzavaju do dna, već imaju samo ledeni pokrivač.

Rice. 13.

hidrida četiri elementa

Ovo otkriva još jednu anomaliju vode. Nakon topljenja, voda se prvo skuplja, a tek onda, na temperaturi od 4 °C i više, počinje da se širi.

Rice. 15. Fazni dijagram vode: /- VI- modifikacije leda

60 50 40 30 * 20 10 o
-20 -30
-40 -50

Posebnim metodama dobijeni su led-N i ice-SH - teži i gušći kristalni oblici čvrste vode (slika 15) (najtvrđi, najgušći i najvatrostalniji ice-UP dobijen je pri pritisku od 3 milijarde Pa; njegovim topljenjem tačka je +190 * C) .

Od hemijska svojstva vode, jedna od najvažnijih je sposobnost njenih molekula da se disocijacija, odnosno raspadanje na jone, kao i kolosalna sposobnost (aktivnost) da rastvara supstance različite hemijske prirode.

Uloga vode kao glavnog i univerzalnog otapala određena je prvenstveno polarnošću njenih molekula i, kao posljedica toga, izuzetno visokom dielektričnom konstantom. Suprotni električni naboji, a posebno ioni, privlače se jedni prema drugima u vodi 80 puta slabije nego što bi bili privučeni u zraku. U ovom slučaju, toplinskim kretanjem je lakše odvojiti molekule. Zbog toga dolazi do rastvaranja, uključujući i mnoge teško rastvorljive supstance: ne uzalud se kaže: „Voda nosi kamenje“.

Disocijacija (raspad) molekula vode na ione u normalnim uslovima vrlo mali: jedan molekul od pola milijarde se disocira. Treba napomenuti da je od gore navedenih reakcija prva uslovna, jer proton H lišen elektronske ljuske ne može postojati u vodenom okruženju, on se trenutno spaja s molekulom vode, formirajući hidronijev ion H 3 CG:

H 3 0-> H + OH,

2H 2 0 -> H,0* + OH

U osnovi je moguće da se saradnici molekula vode razlažu na veoma teške jone, kao što su: 8H 2 0 H 9 0^ + H 7 0 4 ,

a reakcija H 2 0 - “H + + OH” je samo šematski opšti prikaz složenijih reakcija.

Voda ima slabu reaktivnost. Neki aktivni metali su sposobni istisnuti vodonik iz njega:

2Na + 2H g O -> 2NaOH + H/G, a u atmosferi slobodnog fluora mogu izgorjeti:
2R 2 +2N g O -> 4NR+0,

V.P. Žuravlev i saradnici (1995) daju podatke G.V. Vasiliev prema veoma raznolikim karakteristikama vode, posebno, anomalna voda (ili supervoda) dostiže maksimalnu gustinu na { = = -10 °C, njen viskozitet je 10-15 puta manji od klasične vode, ima polimere (H.0) 5 i (H 2 0) 4.

Utvrđeno je prisustvo super-anomalne vode koja nema maksimalnu gustinu, ne kristališe (čak ni na -100*C), već se vitrifikuje poput smole. akademik A.N. Frumkin smatra da je ovo novo četvrto stanje agregacije vode smolasto i stavlja ga u skladu s otkrićem novih kemijskih elemenata.

Metabolička voda je posebna tečnost koju proizvodi živi organizam, koja ima svojstvo da se suprotstavi “sušenju”, drugim riječima, “starenju”; Metabolička voda, prema nekim naučnicima, i sama je sposobna da stari i pretvori se u „mrtvu“ vodu.

G.V. Vasiljev ispušta "otopljenu" vodu, što povećava produktivnost; “magnetna” voda, koja sprečava stvaranje karbonata; "električna" voda, koja ubrzava cvjetanje nekih biljaka; "suhe" vode, koja se sastoji od 90 % H 2 0 i 10 % H 2 8Iu 4, kao i 71-voda, “crna”, “pamteća” itd. Mnoge od ovih vrsta vode imaju specifična svojstva, neke su hipotetičke. Međutim, uočeno je da voda otapa gotovo sve tvari osim masti i vrlo ograničenog broja minerala. Stoga se u prirodi to praktično ne događa čista voda, uvijek je to otopina veće ili manje koncentracije.

Voda je tekućina, odnosno tijelo koje se kreće, što joj omogućava da prodire u širok spektar tijela i okruženja i kreće se u različitim smjerovima, dok istovremeno prenosi tvari otopljene u njoj. Na taj način osigurava razmjenu tvari u geografskom omotaču, uključujući između živih organizama i okoliša. Voda je u stanju da savlada gravitaciju čak iu tečnom stanju, uzdižući se kroz najtanje kapilare. Ovo određuje mogućnosti cirkulacije vode u stijenama i tlu; cirkulacija krvi kod životinja; kretanje biljnih sokova prema stabljikama. Voda ima sposobnost vlaženja i "ljepljenja" za različite površine. Sile električne interakcije mogu vezati vodu oko čvrstih mineralnih čestica, značajno mijenjajući njene karakteristike. Na primjer, njegova temperatura smrzavanja postaje jednaka - 4 C, gustina - do 1,4 g/cm

Poreklo vode na Zemlji još nije u potpunosti objašnjeno: neki stručnjaci smatraju da je nastala kao rezultat sinteze iz vodika i kiseonika kada su pušteni iz utrobe Zemlje u prvim fazama njenog postojanja, a drugi, prateći akademika. O.Yu. Šmita, pretpostavlja se da je voda došla na Zemlju tokom formiranja planete iz svemira.

Svjetski okean je vodena školjka Zemlje, s izuzetkom rezervoara na kopnu i glečera Antarktika, Grenlanda, polarnih arhipelaga i planinskih vrhova. Svjetski okeani su podijeljeni na četiri glavna dijela - Pacifik, Atlantik, Indijski i Arktički okean. Vode Svjetskog okeana, koje se ulivaju u kopno, formiraju mora i zaljeve. Mora su relativno izolirani dijelovi okeana (npr. Crni, Baltički itd.), a zaljevi ne izlaze u kopno toliko koliko mora, a po svojstvima voda malo se razlikuju od Svjetskog okeana. U morima slanost vode može biti veća od okeana (35%), kao, na primjer, u Crvenom moru - do 40%, ili niža, kao u Baltičkom moru - od 3 do 20 %.

Vode Svjetskog okeana i njegovih sastavnih dijelova imaju nešto opšti znakovi:

svi oni međusobno komuniciraju;
nivo vode u njima je gotovo isti;
salinitet je u proseku 35%, ima gorko-slan ukus zbog velike količine mineralnih soli rastvorenih u njima (Sl. 16).

Osim soli, u okeanskoj vodi se rastvaraju i različiti plinovi, od kojih je najvažniji kisik, neophodan za disanje.

Supralitoral

11000

Rice. 16. Ekološka područja okeana

živi organizmi. IN razni dijelovi U svjetskim okeanima količina rastvorenog kiseonika varira, zavisno od temperature vode i njenog sastava. Prisustvo ugljičnog dioksida u okeanskoj vodi čini fotosintezu mogućom i također omogućava nekim morskim životinjama da stvore školjke i kosture kao rezultat životnih procesa.

temperatura,°C O 5 10 15 20 25

Slika ]7, Tipična raspodjela temperature vode po dubini:

/ - visoke geografske širine; 2- umjerene geografske širine (ljeto); 3 - tropima

Temperature vode u okeanima kreću se od smrzavanja u polarnim morima do 28 °C na ekvatoru (slika 17).

Vode Svjetskog okeana su u stalnom kretanju u obliku valova, morskih struja i plimnih pojava. Talasi nastaju pod utjecajem vjetra i potresa; morske struje nastaju pod utjecajem stalnih vjetrova i razlika u gustoći oceanske vode; oseke i oseke okeanske vode povezuju se sa privlačenjem Meseca i rotacijom Zemlje oko svoje ose (slika 18).

Podzemna voda je voda koja se nalazi u porama, pukotinama, šupljinama, šupljinama, špiljama u debljini stijena ispod površine Zemlje. Ove vode mogu biti u tečnom, čvrstom i gasovitom stanju. Podzemne i površinske vode su međusobno povezane: u nekim slučajevima, neke su zone prihranjivanja, druge su zone ispuštanja, au drugim slučajevima, obrnuto. Podzemne vode imaju različito porijeklo i dijele se na:

yuvetynye, nastao (prema hipotezi M.V. Lomonosova) tokom magagenih procesa;
infiltracija, nastaju zbog prodiranja atmosferskih padavina kroz debljinu propusnog tla i tla i nakupljaju se na vodonepropusnim slojevima;
kondenzacija, akumulirani u stijenama tokom prelaska vodene pare u prizemnoj atmosferi u tečno stanje;
vode zatrpane sedimentima u površinskim vodnim tijelima.

Genezu podzemne vode je gotovo nemoguće utvrditi na osnovu njenih karakteristika, a za tim nema posebne potrebe, mnogo je važnije stanje vode u zemljištu i zemljištu. voda,

Rice. 18. Sistem površinskih struja Svjetskog okeana zimi 1 - topla struja; 2- hladna struja; 3 - područja razvoja sekundarnih monsuna; 4 -

tropski i i klonovi

drže molekularne sile, gotovo ne sudjeluje u procesima koji osiguravaju vitalnu aktivnost organizama, posebno biljke ne mogu koristiti ovu vodu uz pomoć svog korijenskog sistema. Kapilarna i gravitaciona voda su pogodne za ove svrhe. Ovo posljednje uključuje podzemne vode, koje se kreću u dubinama zemljine kore pod utjecajem Zemljine gravitacije. Podzemne vode imaju različite temperature, u osnovi odgovara temperaturi stena domaćina, ali duboke podzemne vode koje se nalaze u blizini magma komora su izvor tople vode. U Rusiji su otkriveni na Kamčatki i na Sjevernom Kavkazu, gdje njihova temperatura doseže 70-95 °C. Zovu se izvori tople vode gejziri. Više od 20 njih otkriveno je u dolini gejzira na Kamčatki, među njima i "Džin", koji stvara fontanu visoku 30 m, ili "Old Faithful" (Yellowstone, SAD), koji šiklja u pravilnim intervalima. Gejziri su takođe uobičajeni na Islandu i Novom Zelandu.

Prilikom filtriranja kroz stijene različitog mineralnog i hemijskog sastava, podzemne vode prirodno nadopunjuju se otopljenim tvarima. Tako se postepeno formiraju mineralna voda, koji su ponekad zasićeni ugljičnim dioksidom i sumporovodikom. Neke od ovih voda imaju ljekovitu i banjsku vrijednost.

Površinske vode sushi. Rijeke. Općenito, na površini zemlje, voda ulazi razne forme: rijeke, potoci, izvori, privremeni vodotoci. IN U poslednje vreme Vodotoci (kanali) koje je stvorio čovjek počeli su imati ozbiljan značaj.

Rijeke i potoci su stalni vodotoci smješteni u prirodnim depresijama reljefa. Veličine rijeka su vrlo različite: od ogromnih (rijeka Amazona) do rijeka koje su poznate gotovo svakom čovjeku jer se mogu prijeći. Visok sadržaj vode u najdubljoj rijeci na svijetu, Amazoni - 3160 km 3 godišnje - objašnjava se ogromnom površinom sliva (oko 7 miliona km 2) i obiljem padavina (više od 2000 mm godišnje) . Amazon ima 17 pritoka takozvanog prvog reda, od kojih je svaka po sadržaju vode jednaka rijeci Volgi.

Potoci su još manji prirodni vodotoci širine ne više od 0,5-1,0 m.

Rijeke čine riječnu mrežu na određenom području od glavnog kanala i pritoka. Rijeke dobivaju hranu iz određenog područja koje se zove njen sliv. Stalni izvori riječne ishrane su podzemne vode, rastopiti vodu snijeg i glečeri, padavine. U zavisnosti od uslova hranjenja, formira se režim u blizini reka; Na osnovu vodostaja razlikuju se periodi najveće i najniže vode. Dobili su imena: poplava, visoka voda i mala voda.

Rijeke obavljaju kolosalan posao erozije i akumulacije. One erodiraju stijene, formiraju kanale, a nastali materijal se transportuje i odlaže u obliku aluvijalnih (riječnih) naslaga, stvarajući poplavne ravnice i akumulativne terase u blizini obala stijena. Postoje mlade i stare rijeke. Potonji, po pravilu, imaju široko razvijene doline sa napuštenim starim vijugavim kanalima (mtistrima), veliki broj terase i široke poplavne ravnice. Mlade rijeke često imaju brzake i vodopade (područja gdje voda pada sa visokih ivica). Jedan od najvećih vodopada na svijetu je Viktorija na rijeci. Zambezi - vodopad sa visine od 120 m širine 1800 m; Nijagarini vodopadi - visina 51 m, širina potoka 1237 m. Mnogi planinski vodopadi su čak i viši. Najviši od njih je Anđeo na rijeci. Orinoco - 1054 m visine.

Jezera. Pored vodotoka, gdje se voda kreće od viših ka nižim kotama, postoje stalne vodene površine na kopnu u prirodnim depresijama u reljefu. Na teritoriji naše zemlje nalazi se dio najvećeg jezera na svijetu - Kaspijsko more i najdublje - Bajkalsko jezero. Nastala jezera na razne načine: od vulkanskih kratera do tektonskih korita i kraških vrtača; Ponekad se tokom klizišta i muljnih tokova u planinama pojavljuju pregrađena jezera. Veliki broj Jezera, koja se nalaze u Finskoj, Švedskoj, Kareliji (Rusija), Kanadi, nastala su tokom napredovanja i povlačenja glečera tokom perioda glacijacije. Većina jezera je puna svježa voda, ali ima i slanih, na primjer Kaspijski, Aral i neki drugi. Svježi imaju salinitet manji od 1%, boćati - više od 1%, slani - više od 24,7%.

Jezera se razvijaju u zavisnosti od uslova sredine. Rijeke i privremeni vodeni tokovi unose u jezera ogromne količine neorganskih i organskih tvari koje se talože na njihovom dnu. Pojavljuje se vegetacija, čiji se ostaci takođe akumuliraju, ispunjavajući jezerske kotline i stvaraju močvare (sl. 19).

Rice. 19.

I- pokrivač od mahovine (ryam); 2 - donji sedimenti organskih ostataka; 3 - "prozor" idi

prostor čiste vode

6 )

Rice. 20. Nizina ( A) i podignute (o) močvare

Močvare su prekomjerno vlažne površine zemljišta prekrivene vegetacijom koja voli vlagu. Zalivanje u šumskim pojasevima često nastaje kao posljedica krčenja šuma. Tundra je zona u kojoj permafrost ne dozvoljava da voda prodre u tlo i njeno postepeno nakupljanje dovodi do stvaranja močvara.

Na osnovu uslova ishrane i lokacije, močvare se dele na nizina I jahanje(Sl. 20). Prvi se hrane iz padavina, podzemnih i površinskih voda. Velika količina mineralnih komponenti opskrbljenih podzemnom vodom doprinosi aktivnom razvoju vegetacije i njenoj visokoj produktivnosti. Pod određenim uslovima, nizinske močvare se pretvaraju u takozvane podignute močvare. U ovim močvarama odvija se formiranje treseta - vrlo složen geohemijski proces stvaranja minerala i sedimentacije. Akumulacija treseta, s jedne strane, povećava rezerve plodnosti u utrobi zemlje povećanjem volumena humusa, a također doprinosi očuvanju viška ugljika, ali, s druge strane, značajno iscrpljuje mineralnu komponentu koja hrani biljke u močvari. Postoji zamjena manje zahtjevnim biljkama, na primjer mahovinama sphagnum, koje emituju organske kiseline, usporavajući stvaranje treseta. Voda više ne ulazi u zone razvoja sfagnumskih mahovina, a proces uništavanja vegetacije postupno se sve više razvija.

Značajna pažnja je posvećena močvarama zbog činjenice da one zauzimaju velike prostore na teritoriji naše zemlje i često predstavljaju izvorišta značajnih površinskih vodotoka. Ali poenta nije samo u tome, nedavno je utvrđena činjenica odlučujućeg uticaja močvare na postojanje šume, odnosno postoji duboka veza između optimalnih uslova za razvoj šumskih ekosistema i postojećih močvara. u njima i mnoga mala jezera.

Voda je od najveće važnosti za funkcionisanje živih organizama. Ovo je glavni medij za biohemijske reakcije i, u konačnici, apsolutno neophodna komponenta protoplazme. Nutrienti transportuje se unutar živih organizama u obliku vodeni rastvori, a također voda transportuje i uklanja produkte disimilacije iz organizama (I.A. Shilov, 2000). Relativni sadržaj vode u živim organizmima kreće se od 50 do 95% (95% vode se nalazi u tijelu meduza, a u tkivima mnogih mekušaca do 92%). Unutarćelijski i međućelijski metabolizam ovisi o količini vode i otopljenih soli, au hidrobiontima - osmotskim odnosima sa okruženje. Većina kopnenih životinja može izmjenjivati plinove sa svojom okolinom samo u prisustvu vlažnih površina; Vlaga također, kada se isparava, doprinosi stvaranju toplinske ravnoteže između promjenjivih temperaturnih parametara okoline i topline organizama.

I.A. Šilov (2000) opisuje razmjenu vode između organizama i okoline kao razmjenu koja se sastoji od dva suprotna procesa, od kojih je jedan ulazak vode u tijelo, a drugi njeno oslobađanje u spoljašnje okruženje. Kod viših biljaka, ovaj proces je “usisavanje” vode iz tla od strane korijenskog sistema, prenoseći je (zajedno s otopljenim tvarima) do pojedinačna tijela i ćelije i izlučivanje tokom transpiracije. Od ukupne zapremine, 5% vode se koristi za fotosintezu, a ostatak se koristi za održavanje turgora (unutrašnji hidrostatički pritisak u živim ćelijama, koji izaziva napetost u ćelijskoj membrani).

Životinje vodu dobijaju uglavnom pićem, a ovaj način je većini njih, čak i vodenih, ne samo neophodan, već i jedini. Voda se izlučuje urinom ili izmetom, kao i isparavanjem. Pojedinačni organizmi koji žive u vodenoj sredini sposobni su da primaju i ispuštaju vodu bilo kroz svoj integument ili kroz specijalizovana područja tkiva koja su propusna za vodu. Ovo se također odnosi i na kopnene stanovnike: mnoge biljke, beskičmenjaci i vodozemci obično primaju vodu iz izvora kao što su rosa, magla i kiša.

Za životinje, jedan od izvora vode je hrana. Istovremeno, njegova važnost u metabolizmu vode nije ograničena na sadržaj vode u tkivima prehrambenih objekata. Povećanu ishranu prati nakupljanje masnih rezervi u telu koje su važne i kao rezerva energije i kao unutrašnji izvor snabdevanja vodom ćelija i tkiva. Razmjena vode je direktno povezana s razmjenom soli. Određeni skup soli (jona) je neophodan uslov za normalno funkcionisanje organizma, jer su soli deo sastava tkiva i igraju određenu ulogu u metaboličkim mehanizmima ćelija. Ako dođe do poremećaja u količini ulazne vode i, shodno tome, potrebnih soli, tada se narušava potpuna ravnoteža i dolazi do pomaka u osmotskim procesima.

Za sve žive organizme najvažnije je održavanje stabilnog metabolizma vode i soli kao glavnog faktora u realizaciji njihovih vitalnih funkcija.

Hidrosfera Zemlje je vodeni omotač Zemlje.

Uvod

Zemlja je okružena atmosferom i hidrosferom, koje su značajno različite, ali komplementarne.

Hidrosfera je nastala u ranim fazama formiranja Zemlje, kao i atmosfera, utječući na sve životne procese, funkcioniranje ekoloških sistema i određujući nastanak mnogih vrsta životinja.

Šta je hidrosfera

Hidrosfera u prijevodu s grčkog znači sfera vode ili vodena školjka. zemljine površine. Ova ljuska je kontinuirana.

Gdje je hidrosfera

Hidrosfera se nalazi između dve atmosfere - gasne ljuske planete Zemlje i litosfere - čvrste ljuske, što znači kopno.

Od čega se sastoji hidrosfera?

Hidrosfera se sastoji od vode, koja hemijski sastav razlikuje se i predstavljen je u tri razne države– čvrsta (led), tečna, gasovita (para).

Zemljina vodena ljuska uključuje okeane, mora, vodena tijela koja mogu biti slana ili slatka (jezera, bare, rijeke), glečere, fjordove, ledene kape, snijeg, kišu, atmosfersku vodu i tekućine koje teku u živim organizmima.

Udio mora i okeana u hidrosferi je 96%, još 2% su podzemne vode, 2% su glečeri, a 0,02% (veoma mali udio) su rijeke, močvare i jezera. Masa ili zapremina hidrosfere se stalno mijenja, što je povezano s topljenjem glečera i potapanjem velikih površina kopna pod vodu.

Zapremina vodene školjke je 1,5 milijardi kubnih kilometara. Masa će se stalno povećavati, s obzirom na broj vulkanskih erupcija i potresa. Većinu hidrosfere čine okeani, koji čine Svjetski okean. Ovo je najveće i najslanije vodeno tijelo na Zemlji, u kojem postotak saliniteta dostiže 35%.

Prema hemijskom sastavu, okeanske vode sadrže sve poznate elemente koji se nalaze na periodnom sistemu. Ukupan udio natrijuma, hlora, kiseonika i vodonika dostiže skoro 96%. Okeanska kora se sastoji od bazaltnih i sedimentnih slojeva.

Hidrosfera takođe uključuje podzemne vode, koje se takođe razlikuju po hemijskom sastavu. Ponekad koncentracija soli doseže 600%, a sadrže plinove i derivate. Najvažniji od njih su kiseonik i ugljen dioksid, koje biljke u okeanu troše tokom procesa fotosinteze. Neophodan je za formiranje krečnjačkih stijena, koralja i školjki.

Slatke vode su od velikog značaja za hidrosferu, čiji dio u ukupnoj zapremini školjke čini skoro 3%, od čega se 2,15% nalazi u glečerima. Sve komponente hidrosfere su međusobno povezane, nalaze se u velikim ili malim rotacijama, što omogućava vodi da prođe proces potpune obnove.

Granice hidrosfere

Vode Svjetskog okeana pokrivaju površinu od 71% Zemljine površine, gdje je prosječna dubina 3800 metara, a maksimalna 11022 metara. Na površini kopna nalaze se takozvane kontinentalne vode, koje obezbeđuju sve vitalne funkcije biosfere, vodosnabdevanje, zalivanje i navodnjavanje.

Hidrosfera ima donju i gornju granicu. Donja se prostire duž takozvane Mohorovičićeve površine - zemljine kore na dnu okeana. Gornja granica nalazi u većini gornjih slojeva atmosfera.

Funkcije hidrosfere

Voda na Zemlji je važna za ljude i prirodu. To se manifestuje sledećim znakovima:

Prvo, voda je važan izvor minerala i sirovina, jer ljudi češće koriste vodu nego ugalj i naftu;
Drugo, osigurava veze između ekoloških sistema;
Treće, djeluje kao mehanizam koji prenosi bioenergiju ekoloških ciklusa koji imaju globalni značaj;
Četvrto, dio je svih živih bića koja žive na Zemlji.

Voda postaje mjesto rođenja mnogih organizama, a zatim dalji razvoj i formiranje. Bez vode je nemoguć razvoj zemljišta, krajolika, krša i obronaka. Osim toga, hidrosfera olakšava transport hemikalija.

Vodena para djeluje kao filter protiv prodiranja zraka zračenja sa Sunca na Zemlju;
Vodena para na kopnu pomaže u regulaciji temperature i klime;
Održava se stalna dinamika kretanja oceanskih voda;
Osigurana je stabilna i normalna cirkulacija širom planete.

Svaki dio hidrosfere učestvuje u procesima koji se dešavaju u Zemljinoj geosferi, a koji uključuju vodu u atmosferi, na kopnu i pod zemljom. U samoj atmosferi nalazi se više od 12 triliona tona vode u obliku pare. Para se obnavlja i obnavlja, zahvaljujući kondenzaciji i sublimaciji, pretvarajući se u oblake i maglu. U tom slučaju se oslobađa značajna količina energije.
Vode koje se nalaze pod zemljom i na kopnu dijele se na mineralne i termalne, koje se koriste u balneologiji. Osim toga, ova svojstva imaju rekreativni učinak i na ljude i na prirodu.

Vodeni sloj Zemlje naziva se hidrosfera. Ovo uključuje svu vodu na planeti, ne samo u tečnom, već iu čvrstom i gasovitom stanju. Kako je nastala Zemljina vodena ljuska? Kako je distribuiran na planeti? Šta to znači?

Hidrosfera

Kada je Zemlja prvi put nastala, na njoj nije bilo vode. Prije četiri milijarde godina, naša planeta je bila ogromno sferično rastopljeno tijelo. Postoji teorija da se voda pojavila u isto vrijeme kada i planeta. Bio je prisutan u obliku malih kristala leda u oblaku gasa i prašine od kojeg je nastala Zemlja.

Prema drugoj verziji, vodu su nam "dostavili" padajuće komete i asteroidi. Odavno je poznato da su komete ledeni blokovi sa nečistoćama metana i amonijaka.

Pod uticajem visoke temperature Led se otopio i pretvorio u vodu i paru, koje su formirale vodenu ljusku Zemlje. Zove se hidrosfera i jedna je od geosfera. Njegova glavna količina je raspoređena između litosfere i atmosfere. Ovo uključuje apsolutno svu vodu na planeti u bilo kom stanju agregacije, uključujući glečere, jezera, mora, okeane, rijeke, vodenu paru itd.

Vodeni sloj pokriva većinu zemljine površine. Čvrsta je, ali nije kontinuirana, jer je isprekidana kopnenim površinama. Zapremina hidrosfere je 1400 miliona kubnih metara. Dio vode sadržan je u atmosferi (para) i litosferi (voda sedimentnog pokrivača).

Svjetski ocean

Hidrosferu, vodenu ljusku Zemlje, 96% predstavlja Svjetski okean. Njegove slane vode peru sva ostrva i kontinente. Kontinentalno kopno ga dijeli na četiri velika dijela, koji se nazivaju okeani:

Tiho.
Atlantic.
Indijanac.
Arctic.

Neke klasifikacije identifikuju peti Južni okean. Svaki od njih ima svoj nivo slanosti, vegetacije, faune, kao i individualne karakteristike. Na primjer, Arktički okean je najhladniji od svih. Njegovo centralni dio tijekom cijele godine prekriven ledom.

Tihi okean je najveći. Duž njegovih rubova je Vatreni prsten - područje u kojem se nalazi 328 aktivni vulkani planete. Drugi po veličini je Atlantski okean, njegove vode su najslanije. Treći po veličini je Indijski okean.

Velika područja Svjetskog okeana formiraju mora, zaljeve i tjesnace. Mora su obično odvojena kopnom i razlikuju se po klimatskim i hidrološkim uslovima. Zaljevi su otvorenije vodene površine. Oni su duboko usječeni u kontinente i podijeljeni su na luke, lagune i zaljeve. Straits su dugački i ne preširoki objekti koji se nalaze između dva kopna.

water sushi

Vodena ljuska Zemlje takođe uključuje vode, jezera, močvare, bare i glečere. Oni čine nešto više od 3,5% hidrosfere. Istovremeno, oni sadrže 99% slatke vode na planeti. Najmasovnija "banka" pije vodu su glečeri. Njihova površina je 16 miliona kvadratnih metara. km.

Rijeke su stalni potoci koji teku u malim depresijama - kanalima. Hrane se kišom, podzemnim vodama, otopljenim glečerima i snijegom. Rijeke se ulijevaju u jezera i mora, zasićujući ih slatkom vodom.

Jezera nisu direktno povezana sa okeanom. Nastaju u prirodnim depresijama i često nemaju veze s drugim vodenim tijelima. Neke od njih popunjavaju samo padavine, a mogu nestati tokom perioda suše. Za razliku od rijeka, jezera nisu samo svježa, već i slana.

Podzemne vode se nalaze u zemljinoj kori. Postoje u tečnom, gasovitom i čvrstom stanju. Ove vode nastaju zbog infiltracije rijeka i atmosferskih padavina u debljinu Zemlje. Kreću se i vodoravno i okomito, a brzina ovog procesa ovisi o svojstvima stijena u koje teku.

Vodeni ciklus

Vodena ljuska Zemlje nije statična. Njegove komponente su stalno u pokretu. Kreću se u atmosferi, po površini planete i u njenoj debljini, učestvujući u kruženju vode u prirodi. Njegova ukupna količina se ne mijenja.

Ciklus je zatvoren proces koji se ponavlja. Počinje isparavanjem slatke vode sa kopna i gornjih slojeva okeana. Dakle, ulazi u atmosferu i nalazi se u njoj u obliku vodene pare. Struje vjetra ga prenose u druga područja planete, gdje para pada kao tečne ili čvrste padavine.

Dio padavina ostaje na glečerima ili se zadržava na planinskim vrhovima nekoliko mjeseci. Drugi dio prodire pod zemlju ili ponovo isparava. Podzemne vode ispunjavaju potoke i rijeke koje se ulivaju u Svjetski okean. Tako je krug zatvoren.

Padavine također padaju, ali mora i okeani daju mnogo više vlage nego što ih primaju od kiše. Sa sušijem je suprotno. Uz pomoć ciklusa, sastav vode jezera može se potpuno obnoviti za 20 godina, sastav okeana - tek nakon 3.000 godina.

Značaj Zemljine vodene ljuske

Uloga hidrosfere je neprocenjiva. Barem zbog činjenice da je to postao razlog nastanka života na našoj planeti. Mnoga živa bića žive u vodi i ne mogu postojati bez nje. Svako tijelo sadrži oko 50% vode. Uz njegovu pomoć, metabolizam i energija se odvijaju u živim stanicama.

Vodena ljuska Zemlje je uključena u formiranje klime i vremena. Svjetski okeani imaju znatno veći toplinski kapacitet od kopna. To je ogromna "baterija" koja zagrijava atmosferu planete.

Čovjek koristi komponente hidrosfere u ekonomskim aktivnostima i svakodnevnom životu. Svježa voda se pije i koristi u domu za pranje, čišćenje i kuhanje. Koristi se kao izvor električne energije, kao i u medicinske i druge svrhe.

Zaključak

Vodena ljuska Zemlje je hidrosfera. Uključuje apsolutno svu vodu na našoj planeti. Hidrosfera je nastala prije više milijardi godina. Prema naučnicima, upravo u njemu je nastao život na Zemlji.

Komponente školjke su okeani, mora, rijeke, jezera, glečeri, itd. Manje od tri posto njihove vode je svježe i pogodno za piće. Preostale vode su slane. Oblici hidrosfere klimatskim uslovima, učestvuje u formiranju reljefa i održavanju života na planeti. Njegove vode neprestano kruže, učestvujući u ciklusu supstanci u prirodi.

– vodena ljuska Zemlje obuhvata svu vodu na planeti koja je u tečnom, čvrstom (led) i gasovitom (vodena para) stanju. Hidrosfera uključuje Svjetski okean, kopnene vode i atmosfersku vodenu paru.

Pretpostavlja se da hidrosfera nastao kao rezultat oslobađanja tečnih stacionarnih rastvora i gasova iz Zemljinog omotača. Ukupna količina vode na planeti ostaje nepromijenjena i iznosi oko 1,5 milijardi km 3.

Glavna komponenta hidrosfere je Svjetski okean,čini više od 96% zapremine vode. Glečeričine 1,8% Podzemne vode– 1,7%, rijeke, jezera, močvare samo 0,01%. Površina Svjetskog okeana zauzima oko 71% Zemljine površine i nalazi se između atmosfere i litosfere.

Sve vode Zemlje su međusobno povezane i u stalnom su kretanju: u ciklusima. Kruženje vode je proces neprekidnog kretanja vode pod uticajem sunčeve energije i gravitacije, pokrivajući hidrosferu, atmosferu, litosferu i žive organizme. Voda isparava sa površine kopna pod uticajem sunčeve toplote, prenosi se u različitim pravcima vazdušnim strujama i pod uticajem gravitacije ponovo pada na tlo u obliku padavina. Štaviše, većina padavina pada nazad u okean.

Postoje mali i veliki ciklusi vode. IN mali tiraž Uključeni su samo okean i atmosfera (okean - atmosfera - okean); a u velikom ciklusu voda „putuje“ ovako: okean – atmosfera – kopno – okean. Ovaj vodeni ciklus, u kojem pored atmosfere i okeana učestvuje kopno, naziva se veliki ili globalni ciklus vode.

Hidrosfera je jedna: O tome svjedoči sistem Svjetskog ciklusa vode, prostorni kontinuitet Svjetskog okeana i zajedničko porijeklo voda.

Hidrosfera ima velika vrijednost za postojanje života na Zemlji. Bez vode ne bi bilo ljudi, biljaka i životinja. Za život je potrebno održavati temperaturu na određenom nivou (od 0 do 100˚). Hidrosfera igra veliku ulogu u održavanju relativno konstantne klime na planeti: ona je akumulator toplote, koji obezbeđuje konstantnost prosečne temperature na Zemlji; Hidrosfera je, zbog fitoplanktona, glavni izvor kiseonika u atmosferi.

Hidrosfera je od velike važnosti u ljudskoj ekonomskoj aktivnosti. Okean je izvor prirodnih bioloških resursa: ribe, morskih plodova, bisera, itd. Danas se široko koriste i mineralni resursi: nafta, gas, ruda. Potencijalni energetski resursi su ogromni. Osim toga, kroz okean prolaze najvažnije transportne rute koje opslužuju globalnu trgovinu.

Trenutno je problem zagađenja hidrosfere akutan.Čovječanstvo aktivno koristi vodeno okruženje za ispuštanje otpada iz proizvodnje i potrošnje. Intenzivno antropogeno zagađenje hidrosfere dovodi do ozbiljnih promjena u njenim geofizičkim parametrima, uništava vodene ekosisteme i potencijalno je opasno za ljude. Međunarodna zajednica prihvata Hitne mjere spasiti stanište čovečanstva. Ekološka prijetnja hidrosferi zahtijeva međunarodnu saradnju svih zemalja i donošenje jedinstvene strategije i programa zajedničkog djelovanja.

Imate još pitanja? Želite li saznati više o Zemljinoj vodenoj ljusci?
Da biste dobili pomoć od tutora, registrujte se.

web stranicu, kada kopirate materijal u cijelosti ili djelomično, link na izvor je obavezan.

Hidrosfera je vodena ljuska naše planete i obuhvata svu vodu koja nije hemijski vezana, bez obzira na njeno stanje (tečno, gasovito, čvrsto). Hidrosfera je jedna od geosfera, koja se nalazi između atmosfere i litosfere. Ovaj diskontinuirani omotač uključuje sve okeane, mora, kontinentalne slatke i slane vode, ledene mase, atmosfersku vodu i vodu u živim bićima.

Otprilike 70% Zemljine površine je pokriveno hidrosferom. Njegova zapremina je oko 1400 miliona kubnih metara, što je 1/800 zapremine cele planete. 98% voda hidrosfere čine Svjetski okean, 1,6% se nalazi u kontinentalnom ledu, ostatak hidrosfere čine slatke rijeke, jezera i podzemne vode. Dakle, hidrosfera je podijeljena na Svjetski okean, podzemne i kontinentalne vode, a svaka grupa, zauzvrat, uključuje podgrupe više niske nivoe. Dakle, u atmosferi se voda nalazi u stratosferi i troposferi, na površini zemlje postoje vode okeana, mora, rijeka, jezera, glečera, u litosferi - vode sedimentnog pokrivača i temelja.

Unatoč činjenici da je najveći dio vode koncentrisan u oceanima i morima, a površinske vode čine samo mali dio hidrosfere (0,3%), one igraju veliku ulogu u postojanju Zemljine biosfere. Površinske vode su glavni izvor vodosnabdijevanja, zalijevanja i navodnjavanja. U zoni razmjene vode, slatke podzemne vode se brzo obnavljaju tokom općeg ciklusa vode, pa se uz racionalno korištenje mogu koristiti neograničeno vrijeme.

Tokom razvoja mlade Zemlje, hidrosfera je nastala tokom formiranja litosfere, koja je tokom geološke istorije naše planete oslobodila ogromnu količinu vodene pare i podzemnih magmatskih voda. Hidrosfera je nastala tokom duge evolucije Zemlje i njene diferencijacije strukturne komponente. Život je prvi put započeo u hidrosferi na Zemlji. Kasnije, na početku paleozojske ere, živi organizmi su stigli na kopno i počelo je njihovo postepeno naseljavanje na kontinentima. Život bez vode je nemoguć. Tkiva svih živih organizama sadrže do 70-80% vode.

Vode hidrosfere su u stalnoj interakciji sa atmosferom, zemljinom korom, litosferom i biosferom. Na granici između hidrosfere i litosfere formiraju se gotovo sve sedimentne stijene koje čine sedimentni sloj zemljine kore. Hidrosfera se može smatrati dijelom biosfere, jer je u potpunosti naseljena živim organizmima, koji zauzvrat utiču na sastav hidrosfere. Interakcija voda u hidrosferi, prijelaz vode iz jednog stanja u drugo manifestira se kao složen ciklus vode u prirodi. Svi tipovi vodenih ciklusa različitih zapremina predstavljaju jedinstveni hidrološki ciklus, tokom kojeg se obnavljaju sve vrste voda. Hidrosfera je otvoreni sistem čije su vode usko povezane, što određuje jedinstvo hidrosfere kao prirodnog sistema i međusobni uticaj hidrosfere i drugih geosfera.

Povezani materijali: