Гидросфера

Гидросфера – это водная оболочка Земли, включающая всю воду на планете. Объем гидросферы составляет около 1,5 миллиардов км2 воды и примерно 96 % от этого объема приходится на соленые воды океанов и морей.

Мировой Океан

Мировой океан занимает площадь около 361 миллиона км2, что составляет примерно 71 % от площади поверхности нашей планеты. В Южном полушарии воды больше, там моря и океаны занимают 81 % поверхности, а в Северном полушарии – 61 %. Средняя глубина Мирового океана составляет около 3700 м, а средняя температура поверхностных вод +17,5 °C.

Мировой океан представляет собой единую систему водоемов. Из любой точки Мирового океана можно доплыть до любой другой.

Крупнейшие объекты гидросферы, которые разделены материками и крупными островами или группами островов, называются океанами. Океанов пять: Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый и Южный.

Южный (или Южный Ледовитый) океан выделялся не всегда. Было время, когда считалось, что океанов четыре, а воды Южного океана делились между Тихим, Атлантическим и Индийским океанами. На карте видно, что границы Южного океана довольно условны. Может возникнуть вопрос – а нужно ли выделять Южный океан? Нужно, потому что океанские воды, прилегающие к Антарктиде, имеют свою специфику и объединены Антарктическим циркумполярным течением (о течениях будет сказано немного ниже). Поэтому в 2000 году Международная гидрографическая организация, членом которой является Россия, положила конец спорам о том, сколько океанов существует на нашей планете, приняв разделение Мирового океана на пять океанов.

Тихий океан – самый большой по площади и глубине океан нашей планеты. Он ограничен на западе материками Евразией и Австралией, на востоке – Северной и Южной Америкой, на юге – водами Южного океана по 60-й параллели южной широты. Площадь Тихого океана составляет около 155 миллионов км2, что больше площади всей суши на планете. Через Тихий океан по 180-му меридиану проходит линия перемены даты. В Тихом океане, в Марианском желобе, находится наибольшая глубина всего Мирового океана (10 994 метров ниже уровня моря). Средняя глубина Тихого океана составляет 3984 м.

Вторым по величине океаном является Атлантический, ограниченный на севере Гренландией и Исландией, на востоке – Евразией (Европой) и Африкой, на западе – Северной и Южной Америкой, на юге – водами Южного океана по 60-й параллели южной широты. Площадь Атлантического океана составляет около 77 миллионов км2, средняя глубина – 3736 метров.

На третьем месте по величине находится Индийский океан, поверхность которого простирается примерно на 69 миллионов км2. Средняя глубина Индийского океана равна 3711 м.21 Индийский океан ограничен на севере Евразией, на востоке – Австралией, на западе – Африкой, на юге – водами Южного океана по 60-й параллели южной широты.

Четвертое место занимает Южный океан, ограниченный с севера 60-й параллелью южной широты, а с юга – берегом Антарктиды. Площадь его поверхности примерно равна 20 миллионам км2. Средняя глубина – 3270 м.

Самым маленьким и самым неглубоким океаном является Северный Ледовитый, расположенный между Евразией и Северной Америкой. Его площадь – около 15 миллионов км2, а средняя глубина – 1225 м. Большую часть рельефа дна Северного Ледовитого океана занимают шельф и подводные окраины материков.

Часть океана, обособленная сушей или возвышениями дна, называется морем. Вследствие относительной изоляции от океана, в море формируется свой гидрологический режим – отличные от прилегающего участка океана температура, прозрачность и соленость водных масс, собственная система течений. Эти отличия вызывают появление отличий в растительном и животном мире морей.

По своему местоположению моря подразделяются на окраинные, внутренние, средиземные и межостровные.

Окраинные моря обрамляют материки и отделяются от океана полуостровами, островами или возвышениями океанского дна. Величайшим по площади окраинным морем Земли является Южно-Китайское море.

Внутренние моря расположены внутри материков и соединяются с океаном посредством узких проливов. Пример – Черное, Азовское, Мраморное или Эгейское море.

Средиземные моря расположены между материками. Пример – Средиземное или Красное море.

Межостровные моря находятся внутри островных архипелагов. Пример – Филиппинское море, расположенное в Тихом океане возле Филиппинского архипелага. Это второе по величине море Земли не имеет четких сухопутных границ и отделено от океана группами островов.

Самое большое море нашей планеты (площадь около 7 миллионов км2) Саргассово море, которое находится в северной части Атлантического океана, вообще не имеет берегов. Оно ограничено океанскими течениями. На западе – Гольфстримом, на севере – Северо-Атлантическим, на востоке – Канарским, на юге – Северным Пассатным. Свое название Саргассово море получило от водорослей саргассум, которые покрывают почти всю его поверхность. А Христофор Колумб, открывший это море на пути к Америке 16 сентября 1492 года, назвал его «банкой с водорослями».

Океаническими (морскими) течениями называются постоянные или периодические потоки в толще мирового океана и морей. Периодические течения меняются с определенным периодом. Их примером могут служить приливные течения. Причинами возникновения течений являются причины космического характера (вращение Земли, изменения положений Луны и Солнца относительно Земли), ветры и разность плотности воды, то есть – разность температуры и солености, в различных участках Мирового океана.

По происхождению океанические течения делят на:

• дрейфовые, которые вызываются постоянными ветрами (Северное и Южное пассатные, течение Западных Ветров);
• ветровые, которые вызываются действием сезонных ветров (летние муссонные в Индийском океане);
• сточные, которые возникают вследствие разницы уровня воды в разных частях океана, то есть – «стекают» из районов избытка воды (Гольфстрим);
• компенсационные, которые возмещают (компенсируют) отток воды, возникший в результате ветровых течений. Пример – компенсационное Экваториальное или Межпассатное противотечение движется в противоположном направлении между Северным и Южным пассатными течениями, которые уносят воду от западных берегов Северной и Южной Америки.
• плотностные или конвекционные, которые образуются из-за неравномерного распределения плотности океанической воды с разной температурой и соленостью (Гибралтарское течение);
• приливно-отливные периодические течения.

Как правило, океанические течения вызываются сочетанием нескольких причин, одна из которых является основной.

По местоположению океанические течения подразделяются на поверхностные и глубинные (глубже 100–150 м). Большинство поверхностных течений являются ветровыми, а большинство глубинных – компенсационными.

Температура воды в океаническом течении всегда отличается от температуры окружающих вод. Течения бывают теплыми (Гольфстрим), которые несут нагретую воду от экваториальных областей к полярным, и холодными (Перуанское), которые несут холодную воду полярных широт в сторону тропиков. Теплые течения на картах обозначены красной стрелкой, а холодные – синей. Холодные и теплые океанические течения влияют на климат. Так, например, благодаря теплому течению Гольфстрим (Атлантический океан), проходящему мимо западных берегов Европы, западноевропейский климат отличается мягкостью, не свойственной данным широтам.

В результате действия подводных землетрясений, оползней и извержений вулканов в океане могут образовываться гигантские волны, которые называются цунами. В открытом океане высота волны цунами редко превышает один метр, а длина волны (расстояние между ее гребнями) достигает сотен километров, и поэтому в океане цунами не представляет опасности для судоходства. Но при выходе волн на мелководье, вблизи берегов, их скорость и длина уменьшаются, а высота увеличивается. У берега высота цунами может достигать нескольких десятков метров и чем круче берег, тем выше будет волна. Обрушиваясь на сушу, цунами производит значительные разрушения. Так, например, землетрясение в Индийском океане 26 декабря 2004 года вызвало самое разрушительное и смертоносное из всех известных в истории человечества цунами, от которого пострадали страны Азии (Индонезия, Шри-Ланка, Таиланд) и Африки (Сомали). Общее количество погибших превысило 235 тысяч человек.

Части водных бассейнов, окруженные сушей с трех сторон, называют заливами. Крупнейшими заливами являются Бенгальский (Индийский океан) и Мексиканский (Атлантический океан).
Обратите внимание! Некоторые заливы, такие, например, как Мексиканский, Гудзонов или Персидский, на самом деле являются обособленными от океанов морями со всеми присущими морям особенностями. Название заливов было дано им в старину, в период недостаточной изученности, да так и осталось.

Узкие, извилистые, глубоко врезающиеся в сушу и имеющие скалистые берега заливы называют фьордами, а мелководные заливы, образующиеся при впадении реки в море – лиманами.

Узкое водное пространство, разделяющее участки суши и соединяющее водные бассейны, называется проливом. Самым широким в мире проливом является пролив Дрейка, который разделяет Антарктиду и Южную Америку.

Участок суши, со всех сторон окруженный водой, называют островом.

По своему происхождению острова подразделяются на материковые, вулканические и коралловые. Острова могут располагаться как поодиночке, так и группами. Группа островов одинакового происхождения называется архипелагом.

Материковые острова, наиболее крупные по площади, образованы материковой земной корой. Материковые острова являются обломками древних материков (Мадагаскар) или продолжением современных материков по другую сторону небольшого пролива (Тасмания). Большинство материковых островов расположено правило, недалеко от материков.

Вулканические острова (Гавайские, Курильские) представляют собой вершины вулканов. Крупнейшим вулканическим островом нашей планеты является остров Исландия, расположенный в северной части Атлантического океана к северо-западу от Европы. Площадь Исландии равна 103 000 км2.

Крупнейшим по площади островом нашей планеты является материковый остров Гренландия, расположенный в Атлантическом и Северном Ледовитом океанах северо-восточнее Северной Америки. Площадь Гренландии равна 2 130 800 км2. Крупнейший архипелаг Земли – Малайский, включает в себя более 10 000 островов общей площадью около 2 миллионов км2.
Коралловые острова встречаются только в теплых низких широтах. Эти острова возникли в результате жизнедеятельности коралловых полипов, известковых водорослей и ряда других обитателей теплых вод тропических морей.

Коралловые полипы живут колониями. В процессе жизнедеятельности полипы образуют внешний скелет из карбоната кальция (основной компонент). Большие скопления кораллов образуют острова и рифы. Рифом называется подводное или надводное возвышение морского дна на мелководье. От острова надводный риф отличается малыми размерами площади.

Коралловый остров, имеющий вид сплошного или разорванного кольца, называют атоллом. Атоллы образуются вследствие обрастания вулканического острова коралловым рифом, образующим кольцевой пояс.

Всем нам известно, что означает слово «берег», но не все знают, как звучит географическое определение берега. Географы называют берегом полосу взаимодействия водной массы и суши. Обратите внимание – не «полосу соприкосновения», а «полосу взаимодействия». Такое определение лучше и полнее соответствует действительности, поскольку вода и суша не просто граничат с друг другом, но и оказывают друг на друга определенное воздействие.

Часть суши, выдающаяся в море или озеро, одной стороной примыкающая к материку или острову, а со всех остальных сторон окруженная водой. называется полуостровом. Небольшой полуостров называется мысом. По происхождению полуострова подразделяются на отчленившиеся и причленившиеся. Отчленившиеся полуострова в геологическом отношении являются продолжением материка (Балканский полуостров). Они образуются вследствие поднятия уровня моря или вследствие опускания соседних участков суши. Причленившиеся полуострова в геологическом смысле ничего общего с материком не имеют. Они представляют собой «самостоятельные» части суши, впоследствии соединившиеся материком (Индостан).

Главными показателями характеристики морских вод являются температура и соленость.
Океан, как и суша, нагревается солнечными лучами, поэтому температура морской воды зависит от широты. Самая теплая вода – в экваториальных широтах. Солнечные лучи не способны нагревать воду глубже нескольких десятков метров. Кроме того, более половины солнечной энергии поглощается в верхнем десятисантиметровом слое воды. Поэтому температура водоемов зависит от глубины. С увеличением глубины температура воды понижается.

В районе экватора средняя температура поверхностных вод составляет 25–28 °C. Самой теплой считается вода Красного моря, температура которой летом поднимается до 30–32 °C. Может возникнуть вопрос – почему максимальная температура воды отмечается не на экваторе, а в Красном море, которое расположено выше экватора? Дело в том, что в Красном море нет холодных морских течений. Морские течения вносят «поправки» в распределение температуры воды по широтам.

В полярных широтах температура воды зимой опускается до –1,8 °C. При более низких температурах начинается образование льдов. Температура замерзания соленой океанической воды на 1–2 °C ниже, чем у пресной.

В общем же среднегодовая температура поверхностных вод Мирового океана равна +17,5 °C.
Обратите внимание! Температура океанских и морских различается в зависимости от широты (и времени года) только в верхнем слое воды толщиной до 150 м. Глубже 150 м температура воды постоянна и снижается на 2 °C с каждым километром глубины, доходя до нулевых значений в глубоководных впадинах на дне полярных морей.

Соленость океанических вод определяется концентрацией растворенных химических соединений.

Соленость прямо пропорциональна температуре воды. Чем теплее вода, тем интенсивнее происходит ее испарение и тем выше становится соленость (при испарении воды концентрация растворенных в ней веществ возрастает)23. Подобно температуре соленость изменяется по широте и по глубине.

Соленость вод также зависит от количества выпадающих осадков (чем больше осадков, тем меньше соленость), от интенсивности речного стока (чем больше пресной воды стекает в океанскую воду, тем меньше соленость).

Соленость измеряется в промилле (‰). 1 промилле это одна тысячная доля или 1/10 процента. Средняя соленость вод Мирового Океана – примерно 35‰. То есть, в 1 литре океанской воды содержится около 35 грамм солей. Самое жаркое море Земли – Красное, одновременно является и самым соленым. Причиной тому являются высокая температура, крайне малое количество атмосферных осадков (не более 50 мм за год) и отсутствие впадающих рек. Красное море – единственное внутреннее море на нашей планете, в которое не впадает ни одна река.

Подобно температуре, соленость океанской и морской воды изменяется по широтам только в верхнем слое толщиной в 150 метров. Ниже этого слоя соленость вод постоянна и составляет 35‰.

На суше по биомассе значительно преобладают растения, а в океане – животные. Все водяные организмы, как животные, так и растительные, по глубине обитания и способу перемещения делят на три группы:

• планктон – животные, растения и простейшие, населяющие поверхностный слой воды и не способные передвигаться самостоятельно;
• нектон – животные, населяющие всю толщу воды и способные передвигаться самостоятельно (рыбы, морские млекопитающие и др.);
• бентос – животные и растения, обитающие на грунте и в грунте дна водоемов.

Разнообразие видов и биомасса обитателей океана зависят от освещенности воды, содержания в ней растворенного кислорода, ее температуры, солености, прозрачности, от глубины, от давления воды и от наличия пищи.

Большинство водяных обитателей сосредоточено близ поверхности, а глубины заселены слабо. Чем холоднее вода, тем ниже ее соленость и выше содержание кислорода. Эти факторы благоприятны для жизни, поэтому в водах умеренных широт биомасса больше, чем в тропических водах.

Обратите внимание! В Мировом океане не принято выделять природные зоны, как это делается на суше. Океанские воды просто подразделяются по широтам на экваториальные, тропические, умеренные и полярные воды.

Реки

Рекой называется водный поток, текущий в разработанном им русле постоянно или с перерывами. Перерывы возникают тогда, когда потери воды в реке в результате испарения, просачивания в почву и т. п. становятся больше притока воды из источников питания и в результате река пересыхает.

Руслом реки называется линейно вытянутое углубление в земной поверхности, по которому текут воды. Русло формируется разрушительной работой водных масс. Можно сказать, что реки сами прокладывают себе дорогу. Мелководные участки русел называются перекатами, а глубоководные – плесами. Полоса наибольших глубин в русле называется фарватером.

Место начала реки называется истоком. Истоком может служить родник, озеро, ледник или болото. Место впадения реки в другую реку или водоем называется устьем.
Различают три типа речных устий – дельты, эстуарии и слепые устья.

Дельтой называют широкое трапециевидное устье, в котором русло разбивается на отдельные рукава. Дельты образуются в том случае, когда море не успевает размывать приносимые рекой наносы. Крупнейшая в мире дельта Амазонки (Южная Америка) имеет площадь примерно 100 000 км2.

Эстуарием называют воронкообразное устье в виде залива. Эстуарии образуются при при наличии сильных морских течений, размывающих речные наносы или в случае выраженного опускания дна у устья реки.

О слепых устьях, которые правильнее было бы называть не «слепыми», а «невидимыми», говорят в тех случаях, когда река теряется в песках жарких пустынь или же уходит под землю.
Участки русла, прилегающие к истоку, называют верховьями или верхним течением рек, а близкие к устью участки – низовьями или нижним течением. Между верховьями и низовьями расположено среднее течение реки.

Устье реки всегда расположено на меньшей высоте, нежели исток. Перепад высот обеспечивает течение реки по руслу. Вода в реке перемещается под действием силы тяжести. Понижение в рельефе, тянущееся от истока реки до ее устья называется речной долиной. Плоское, затопляемое во время половодья дно речной долины, называется поймой. Над поймой могут подниматься склоны долины, нередко имеющие ступенчатую форму. Ступени на склонах называются речными террасами. Они возникают в результате размывания берегов водами реки и представляют собой остатки прежних пойм. Река постоянно углубляет свое русло.

Относительно малые реки, впадающие в более крупные, называются притоками. Река со всеми ее притоками составляет речную систему, название которой дается по названию главной реки. А территория, с которой река со всеми ее притоками собирает воду, называется бассейном реки. Не путайте речную систему с бассейном реки! Система – это совокупность рек, а бассейн – участок суши, на котором эта совокупность рек расположена.

Соответственно, совокупность бассейнов всех рек, впадающих в океан, образует бассейн океана. Существуют также бассейны внутреннего стока или бессточные бассейны – территории материков, с поверхности которых вода в океан не стекает. Бассейны внутреннего стока характерны для внутренних частей материков, которые отгорожены от океанов горными системами. Самым крупным бассейном внутреннего стока на нашей планете является бассейн реки Волги, впадающей в изолированное Каспийское море – крупнейший на Земле замкнутый водоем, представляющий собой огромное бессточное озеро.

Все реки получают питание – поступление воды из каких либо источников. Без постоянного питания река существовать не может. В зависимости от источника, питание рек подразделяется на дождевое, снеговое, ледниковое, подземное (грунтовое) и смешанное.

Реку создает подземное питание. Именно оно обеспечивает постоянство стока реки в течение года.

Характер питания рек в первую очередь определяется климатическими условиями.
Дождевое питание характерно для рек экваториальных и тропических областей, где никогда не выпадает снег. В областях с холодным климатом большое значение для питания рек имеют талые снеговые воды. В умеренных широтах питание рек бывает смешанным – в теплое время года реки питаются дождевыми водами, а в холодное – талыми. Реки, берущие начало в высокогорных ледниках, получают воду от таяния ледников. Если взаимное расположение подземных (грунтовых) и речных вод создает условия для поступления грунтовых вод в реку, то можно говорить о подземном питании.

Чаще всего питание реки является смешанным, когда река получает воду из разных источников. Характер питания рек может изменяться в зависимости от сезона. Так, например, в умеренных широтах зимой река в основном может питаться только подземными водами, весной к подземным водам добавляются талые снеговые, которые в этот период становятся основным источником питания, а летом река питается подземными и дождевыми водами.

Характер питания определяет режим реки – периодические изменения состояния реки, обусловленные климатическими условиями и прочими физико-географическими свойствами ее бассейна. Режим реки зависит от питания и потому он в первую очередь определяется климатом. Изменение режима реки выражается в колебаниях уровня воды, ее температуры, скорости течения, количества переносимых потоком наносов, а также расхода воды.

Расходом воды называют объем воды, протекающей через поперечное сечение потока за единицу времени.

Различают следующие фазы режима рек:

• половодье – продолжительный по времени высокий уровень воды в русле, который наблюдается ежегодно в определенный сезон;
• межень – продолжительный по времени низкий уровень воды в русле, который наблюдается ежегодно в определенный сезон;
• ледостав – период наличия неподвижного ледяного покрова;
• ледоход – время движения льдин по рекам.

От половодья следует отличать паводок – внережимный, то есть случайный и кратковременный подъем уровня воды в реке, вызванный интенсивным таянием снегов или ливневыми дождями. Половодье – регулярное и предсказуемое явление. Паводок – случайное явление.

Во время половодий и паводков реки могут выходить из берегов и затапливать прилегающие территории. В зависимости от величины подъема уровня воды это явление может называться разливом реки (при умеренном подъеме) или наводнением (при значительном подъеме).

Режим рек может быть естественным и зарегулированным. Зарегулированный режим характерен для рек, на которых есть какие-либо гидротехнические сооружения (водохранилища, ГЭС). Зарегулированный режим отличается от естественного режима меньшими колебаниями уровня и расхода воды. При зарегулированном режиме расход воды в паводки уменьшается, а в межень увеличивается. Зарегулированный режим также может наблюдаться у рек, вытекающих из озер или протекающих через озера. Озера уменьшают («сглаживают») сезонные колебания уровня и расхода воды, накапливают воду в паводок и отдают ее в межень.

Обратите внимание! Половодье и межень в зависимости от климатических условий могут приходиться на разные времена года. В реках, для которых характерно ледниковое питание, половодье наблюдается летом, во время таяния ледников, а межень – зимой. В средиземноморском климате, отличающимся преобладанием осадков зимнего периода над летними, половодье приходится на зиму, а межень – на лето. В муссонном климате с летними дождями половодье наблюдается летом, а межень – зимой. В умеренно-континентальном климате, для которого характерны холодная зима и жаркое лето, наблюдается весеннее половодье, вызванное таянием снега, и две межени – летняя и зимняя, во время ледостава. А в морском климате и в экваториальном поясе, где атмосферные осадки выпадают постоянно, половодье наблюдается в течение всего года. Иначе говоря, уровень реки в в течение всего года остается постоянным. Примером такой реки может служить западноевропейская река Рейн, впадающая в Северное море.

Реки имеют большое хозяйственное значение как источники пресной воды, источники получения электроэнергии (ГЭС), источники рыбы и транспортные пути. Также речные берега служат местом отдыха.

Крупные искусственные водоемы, создающие запасы воды для хозяйственных нужд, называются водохранилищами. Водохранилища накапливают воду, дают возможность регулировать уровень воды в реке, предотвращая тем самым наводнения, облегчают судоходство и позволяют создавать дополнительные зоны отдыха. Но, в то же время, строительство водохранилищ существенно изменяет ландшафт речных долин и естественный режим реки. Вокруг водохранилища происходит подъем грунтовых вод, могущий приводить к заболачиванию земель, изменение естественного режима вызывает гибель рыб и прочих обитателей рек, нарушается естественный процесс образования поймы… Перед строительством водохранилищ тщательно оцениваются возможные отрицательные последствия. Любое вмешательство человека в природу должно проводиться только после оценки возможных последствий.

Озера и болота

Озером называется скопление воды в естественном углублении суши, не связанное напрямую с океаном. По сравнению с реками, озера представляют собой водоемы замедленного водообмена. Озера питаются за счет атмосферных осадков, за счет стекающих в них рек и за счет подземных вод.

Углубление суши, занятое озерными водами, называют озерной котловиной.

По происхождению озерные котловины (и озера) подразделяются на:

• тектонические, которые образуются в разломах земной коры, имеют берега с крутыми склонами и большую глубину (озеро Байкал);
• вулканические или кратерные, образованные кратерами или остатками кратеров угасших вулканов (Курильское озеро на Камчатке);
• ледниковые, «пропаханные» древними ледниками (озера Кольского полуострова, Карелии и Финляндии);
• карстовые, возникшие в местах провалов при растворении горных пород – гипса, мела, известняка – подземными водами (озеро Светлое в Чувашии);
• запрудными или завальными или плотинными, которые возникают в результате преграждения русла реки глыбами пород при обвалах, оползнем, лавовыми потоками (озеро Севан);
• старичными, образовавшимися в результате отделения участка реки от основного русла;
• лагунными, образовавшимися в результате отделения участка лагуны;
• искусственными (водохранилища, пруды).

По происхождению водной массы озера делятся на два типа – озера атмосферного происхождения (большинство озер) и остаточные или реликтовые озера, в древности являвшиеся частью Мирового океана (Каспийское море, Мертвое море).

Обратите внимание! Каспийское море, Мертвое море и Аральское море только называются морями, а на самом деле являются бессточными озерами.

Бессточными называются озера из которых не вытекает ни одна река. Из сточных озер реки вытекают. Вода в бессточные озерах, как правило, содержит больше минеральных веществ.
В зависимости от степени солености воды озера подразделяются на пресные (большинство озер) и соленые (Мертвое море. Баскунчак).

Солеными являются большинство остаточных озер, таких, например, как Каспийское море. Но это не означает, что солеными могут быть только остаточные озера. Соленость воды в озере зависит от климата, от наличия стока и от солености питающих вод.

Озеро может стать соленым (засолиться) при питании солеными подземными водами.
Если из озера вытекают реки, то водообмен в нем происходит быстро и вода остается пресной. А вот останется ли вода пресной в бессточном озере или же станет соленой, зависит от климата.

Соленость повышается в жарком сухом климате, поскольку там интенсивнее происходит испарение воды. Во влажном климате при минимальном испарении воды и частом (обильном) выпадении осадков вода в бессточном озере останется пресной.

Озера оказывают влияние на климат прилегающей территории. Испарение воды увеличивает влажность воздуха, а способность воды накапливать и отдавать тепло, смягчает суточные температурные колебания. Выше было сказано о том, что озера регулируют сток вытекающих из них рек.

Подобно рекам, озера используются как источники пресной воды, в качестве водных путей сообщения, а также для рыболовства и отдыха. Только гидроэлектростанций на озерах не строят (объясните почему).

Зарастание озера может превратить озеро в болото. Принципиальная разница между озером и болотом заключается в том, что озеро представляет собой водоем, а болото – избыточно увлажненный участок суши.

Болота могут образовываться не только вследствие зарастания озер, но и вследствие заболачивания суши. Заболачивание вызывается застоем атмосферных осадков на поверхности земли в условиях высокой (чрезмерной) влажности климата, а также подтоплением поверхности водами различного происхождения – подземными, речными или морскими.

Для того, чтобы участок суши назывался болотом, на нем должен иметься слой торфа, толщиной свыше 0,3 м. Торф – это рыхлая осадочная порода органического происхождения, состоящая из не полностью разложившихся растительных остатков (их полному разложению препятствуют влажные условия). По составу торф подразделяют на древесный, травяной, моховый и смешанный.

Если толщина слоя торфа на избыточно увлажненной поверхности меньше 0,3 м, то такой участок называют заболоченной землей.

Болото должно регулярно получать воду, иначе со временем оно высохнет. По характеру питания болота подразделяются на низинные и верховые. Низинные болота питаются грунтовыми или речными водами, а верховые болота – атмосферными осадками.

Для низинных болот, богатых минеральными солями, содержащихся в грунтовых и речных водах, характерен более богатый растительный мир, чем для верховых.

Низинные и верховые болота представляют собой две стадии естественного развития болот.

Низинное болото через промежуточный этап переходного болота, питающегося как грунтовыми, так и атмосферными водами, со временем превращается в верховое.

На береговых отмелях, которые периодически затапливаются морем, возникают приморские болота. Эти болота имеют своеобразную растительность, приспособленную к питанию соленой водой.

Распространение болот на планете зависит от климатических и природных условий. Наибольшее количество болот сосредоточено в лесной зоне умеренного климатического пояса и в зоне тундры, где большое количество атмосферных осадков сочетается с небольшой испаряемостью, слабой водопроницаемостью грунтов и равнинностью (отсутствие условий для естественного стока воды способствует заболачиванию).

Самым большим болотом на планете является пойма реки Амазонки.

С хозяйственной точки зрения болота представляют интерес как источник торфа, используемого в качестве топлива и удобрения. Природное же значение болот очень широко. Болота играют важную роль в образовании истоков рек, служат естественными фильтрами воды, являются средой обитания редких видов животных и растений.

Подземные воды

Подземными водами называются воды, содержащиеся в верхней части земной коры до глубины

15 км. Подземные воды образуются в результате просачивания и скопления атмосферных осадков на разных глубинах. Ближе к земной поверхности находятся почвенные воды, принимающие участие в образовании почв – тонкого поверхностного слоя земной коры, обладающего естественным плодородием.
Подземные воды, находящиеся вблизи вулканических очагов, нередко оказываются горячими. Горячие источники, периодически выбрасывающие фонтаны горячей воды и пара, называются гейзерами.

Гейзер представляет собой разновидность источника – естественного выходы подземных вод на земную поверхность. Холодные источники называются родниками.

Подземные воды могут находиться во всех трех агрегатных состояниях – в жидком виде, в виде льда, в виде пара.

Для накопления подземных вод необходимы два условия – наличие атмосферных осадков и слои водопроницаемых горных пород (галечник, песок, гравий). Ниже водопроницаемых пород должны лежать водонепроницаемые породы (гранит, базальт, мрамор, глины), которые не дают воде возможность уйти на большие глубины. Просачиваясь сквозь горные породы, вода постепенно очищается от примесей. Чем глубже находятся подземные воды, тем они чище.

Большинство подземных вод находится в медленном непрерывном движении обусловленном тремя факторами – силой тяжести, разницей давления и разницей температур.

Благодаря этому движению, подземные воды взаимодействуют с поверхностными стекая в реки, озера и болота. Получается круговорот – поверхностные воды питают собою подземные, а те, в свою очередь, питают поверхностные воды. Как источник питания подземные воды приобретают особую ценность в в засуху, когда поверхностные воды интенсивно испаряются.

По происхождению подземные воды подразделяются на атмосферные, ювенильные и остаточные. Атмосферные подземные воды образуются за счет просачивания атмосферных осадков. Просачивание осадков – основной способ образования пресных подземных вод. Ювенильные или первородные подземные воды образуются в недрах Земли посредством конденсации выделившихся из магмы паров. Остаточные или реликтовые подземные воды образуются во время накопления отложений на морском дне и являются солеными.

По условиям залегания подземные разделяют на почвенные, грунтовые и межпластовые.
Почвенные воды входят в состав плодородного слоя почвы. Они обеспечивают формирование растительного покрова нашей планеты. Почвенные воды связаны с грунтами физически и химически, поэтому не могут использоваться человеком.

Грунтовые воды лежат глубже почвенных. Они скапливаются над ближайшим к земной поверхности водоупорным слоем. Грунтовые воды не связаны с грунтом, но использовать их для питья нежелательно, потому что они нередко бывают загрязненными. В сухих районах нашей планеты грунтовые воды залегают на большой глубине, а в районах с повышенной влажностью они находятся очень близко к земной поверхности.

Источником питьевого водоснабжения являются межпластовые воды, лежащие ниже грунтовых вод между двумя водонепроницаемыми слоями. Если глубина залегания грунтовых вод находится в пределах от пяти до пятидесяти метров, то межпластовые воды залегают на глубинах от ста до трехсот метров. Горные породы, через которые просачивается вода, выполняют роль фильтров. Просачиваясь глубже, то есть – проходя через большее количество фильтров, вода подвергается дополнительной очистке и становится пригодной для питья.

В отличие от грунтовых вод, полностью участвующих в водообмене с земной поверхностью, многие межпластовые воды являются изолированными, сохранившимися с древних времен.
Если межпластовые воды обладают напором, возникшим в результате гидростатического давления, то их называют артезианскими водами. Артезианские воды – главный источник питьевого водоснабжения. Их удобнее использовать, чем межпластовые воды, не обладающие напором, поскольку артезианские воды выходят из скважины на поверхность без подкачки насосом.

Артезианские воды залегают в отрицательных, то есть в вогнутых геологических структурах. Вышестоящие слои воды давят на нижестоящие, создавая напор. Обособленное скопление артезианских вод называется артезианским бассейном. Наиболее крупным артезианским бассейном в России и на всей планете является расположенный на территории Западно-Сибирской равнины Западно-Сибирский артезианский бассейн, площадь которого составляет около свыше 3 миллионов км2.

По солености подземные воды подразделяются на пресные воды в которых содержание растворенных солей не превышает 1 г/л и соленые воды, в которых концентрация солей более 1 г/л. Принято отдельно выделять минеральные воды имеющие повышенное содержание биологически активных компонентов и используемые в лечебных целях.
Хозяйственное значение подземных вод в первую очередь заключается в том, что они служат основным источником водоснабжения.

Ледники

Ледниками называется вода атмосферного происхождения, превратившаяся в лед. Крупнейшие площади оледенения расположены в полярных широтах и высокогорьях. Ледники образуются выше так называемой снеговой линии – условной линии, соединяющей высоты, выше которых не тает полностью за год. Для образования ледников снега должно выпадать больше, чем успевает растаять. Снеговая линия на полюсах расположена на уровне моря, а по мере удаления от полюсов она поднимается, достигая максимума (5000–5500 м) в субтропиках и немного снижаясь над экватором.

Обратите внимание! Ледники отличаются от льда, образующегося при замерзании воды в водоемах. Ледники возникают в результате многолетнего преобразования скопившегося снега, а не в результате прямого замерзания воды. Уплотняясь, пропитываясь талыми водами и промерзая, снег сначала преобразуется в фирн – зернистый снег, а затем фирн преобразуется в лед.

В теле ледника выделяют две зоны – зону питания или фирновый бассейн и зону стока или язык ледника. Зона питания ледника представляет собой область накопления снега. Она находится выше снеговой линии. Зона стока, находящаяся ниже зоны питания, представляет собой область движения и таяния ледника.

Главной особенностью ледников является их постоянное движение под действием силы тяжести. Скорость этого движения может достигать нескольких сотен метров в год, но обычно она исчисляется в метрах или в десятках метров. Движение ледников замедляется или ускоряется в зависимости от количества осадков, температуры воздуха, характера рельефа.

Современные ледники покрывают площадь свыше 16 миллионов км2, что составляет около 11 % суши. В ледниках сосредоточено более 25 миллионов км2 льда. Это почти 2/3 объема всех пресных вод на нашей планете. Если бы все ледники на нашей планете растаяли, то уровень Мирового океана поднялся бы почти на 70 метров!

Различают два основных типа ледников: горные и материковые или покровные.

Горные ледники образуются на вершинах гор, откуда движутся вниз по склонам под действием силы тяжести. Их течение можно сравнить с течением рек. Толщина горных ледников достигает 200–300 м, но иногда может доходить до 1000 м и выше (ледник Федченко, Памир). Крупнейшие по площади горные ледники находятся на Аляске. Длина ледни

ка Беринга в горах Чугач составляет 203 км, а площадь – 5800 км2. Ледник Хаббард в горах Святого Ильи короче, но гораздо шире. Его длина составляет 115 км, а площадь – 20 000 км2. При своем движении ледники, подобно огромным плугам, вспахивают земную поверхность, изменяя ее рельеф. В частности, при такой «вспашке» образуются котлованы озер.

Материковые ледники покрывают земную поверхность вне зависимости от форм рельефа в виде ледяных шапок и щитов. Поэтому они также могут называться и щитовыми ледниками. Зона питания материковых ледников находится в центре ледника, где отмечается наибольшая толщина. Материковые ледники гораздо толще горных. В Антарктиде их толщина может доходить до 4500 м.

Если ледовая поверхность горных ледников повторяет рельеф нижележащей суши, то ледовая поверхность материковых ледников от рельефа суши не зависит. Она всегда гладкая и куполообразная, потому что материковые ледники движутся радиально, растекаясь от центра к краям. Благодаря большой толщине, движущиеся покровы материкового льда обладают огромной мощностью и в ходе своего движения производят большую разрушительную работу. Обломки горных пород, образованные и переносимые ледниками, называются моренами.
От края материковых ледников постоянно откалываются огромные глыбы льда, называемые айсбергами. Айсберги плавают в океане, создавая большую опасность для судоходства. В 1912 году от столкновения с айсбергом в Атлантическом океане затонул пароход «Титаник», совершавший свой первый рейс по трансатлантическому маршруту из Саутгемптона в Нью-Йорк.

Ледники имеют важное значение как природные хранилища пресной воды.

На нашей планете существуют районы многолетней или вечной мерзлоты, в которых температура верхней части земной коры долгое время (от нескольких лет до тысячелетий) не поднимается выше 0 °C. В зоне многолетней мерзлоты грунтовые воды находятся в виде льда. Глубина многолетней мерзлоты может превышать 1 000 метров. Грунтовые воды находятся здесь в твердом состоянии. Смешиваясь с частицами горных пород, они образуют так называемый ледяной цемент.

Многолетняя мерзлота шире всего распространена на территории России, где ее общая площадь составляет около 11 миллионов км2, то есть простирается почти на 2/3 территории страны. А вот Австралия представляет собой единственный материк, на котором многолетняя мерзлота полностью отсутствует. В Африке наличие многолетней мерзлоты предполагается в высокогорных районах (выше 5800 м над уровнем Мирового океана).