Ce studiază hidrosfera. Hidrosferă - definiție, compoziție și structură, fapte interesante

La fel ca mulți băieți, visam să devin marinar, iar tema apei m-a interesat încă din copilărie. DESPRE hidrosferă Am auzit-o pentru prima dată la lecțiile de istorie naturală de la primul meu profesor. Am fost surprins la momentul respectiv că toate râurile, mările, oceanele și chiar ghețarii poate fi combinat cu un nume atât de frumos.

Am citit mult pe acest subiect și îmi împărtășesc de bunăvoie cunoștințele și observațiile. Dar să începem cu o definiție.

Hidrosfera - ce este

După cum spun toate enciclopediile și manualele, Hidrosfera este una dintre învelișurile Pământului și anume apa. Imaginea de mai jos ne va ajuta să prezentăm cât mai pe deplin compoziția sa.

Cea mai mare parte a apei de pe planetă nu este potrivită pentru băut și irigare. pentru ca apele sărate ale mărilor și oceanelor. Potrivit pentru aceste nevoi apa dulce, parte ea este adâncă sub pământ, cealaltă parte - în stare înghețată sub formă de ghețari, și putem folosi doar fracția sa neglijabilă, care este la suprafață. Hidrosferă se extinde până la 9 kilometri(zăpadă Vârfurile Everestului) și pe adâncime de până la 11 kilometri (depresiunea Mariinsky). Se crede că în acest înveliș și-a luat naștere toată viața de pe Pământ.

Proprietăți unice ale apei

Toată lumea știe formula apei (H2O), reafirmând că este un compus chimic, incolor, insipid și inodor.

Este singurul care poate fi în diferite state:

lichid;
solid (gheață), la temperaturi sub 0 grade;
gazos (vapori), la o temperatură de 100 de grade.

Apă minunat dizolvă unele elemente. Ea este cea mai comună substanță pe pământ. Chiar și o persoană are 80% apă, un castravete este 95% și o meduză este de 99%.

Problemele de mediu ale hidrosferei

E înfricoșător să te gândești ce s-ar întâmpla dacă hidrosfera va dispărea brusc. Atunci toate viețuitoarele vor pieri peste noapte. Desigur, aceasta este o situație simulată, dar oamenii ar trebui să se gândească la conservarea acestui înveliș pământesc.

În această etapă omenirea continuă să neglijeze hidrosfera, crezând naiv că există multă apă, suficientă pentru toată lumea de mulți ani. Aceasta este o judecată greșită, există regiuni în care există foarte puțin. Cu toate acestea, orice este aruncat în apă peste tot. Se pot distinge următoarele tipuri de contaminanți:

mecanice (nisip, cenusa, praf etc.);
termic;
chimice și radioactive;
organice și de suprafață (petrol, compuși chimici, deșeuri animale).

În același timp, trebuie amintit că hidrosfera interacționează activ cu restul cochiliilor Pământului. Toată murdăria de la ea merge la ei. Asa de ce este hidrosfera? Aceasta nu este doar toată apa de pe planetă, ci și condiţiile necesare ale existenţei noastre, care trebuie protejate.

Hidrosfera - învelișul de apă al planetei noastre, include toată apa, nelegată chimic, indiferent de starea acesteia (lichid, gazos, solid). Hidrosfera este una dintre geosferele situate între atmosferă și litosferă. Acest înveliș discontinuu include toate oceanele, mările, corpurile continentale de apă dulce și sărată, masele de gheață, apa atmosferică și apa din ființele vii.

Aproximativ 70% din suprafața Pământului este acoperită de hidrosferă. Volumul său este de aproximativ 1400 de milioane de metri cubi, ceea ce reprezintă 1/800 din volumul întregii planete. 98% din apele hidrosferei este Oceanul Mondial, 1,6% este închisă în gheață continentală, restul hidrosferei cade pe ponderea râurilor proaspete, lacurilor, apelor subterane. Astfel, hidrosfera este împărțită în Oceanul Mondial, ape subterane și ape continentale, iar fiecare grupă, la rândul său, include subgrupuri de niveluri inferioare. Deci, în atmosferă, apa se află în stratosferă și troposferă, pe suprafața pământului se eliberează apele oceanelor, mărilor, râurilor, lacurilor, ghețarilor, în litosferă - apele învelișului sedimentar, fundației.

În ciuda faptului că cea mai mare parte a apei este concentrată în oceane și mări și doar o mică parte din hidrosferă (0,3%) reprezintă apele de suprafață, acestea sunt cele care joacă rolul principal în existența biosferei Pământului. Apa de suprafață este principala sursă de alimentare cu apă, udare și irigare. În zona de schimb de apă, apa subterană proaspătă se reînnoiește rapid în timpul ciclului general al apei, prin urmare, cu utilizare rațională, poate fi utilizată pentru o perioadă nelimitată de timp.

În timpul dezvoltării tânărului Pământ, hidrosfera s-a format în timpul formării litosferei, care, de-a lungul istoriei geologice a planetei noastre, a eliberat o cantitate imensă de vapori de apă și ape magmatice subterane. Hidrosfera s-a format în timpul lungii evoluții a Pământului și diferențierii componentelor sale structurale. Viața s-a născut în hidrosferă pentru prima dată pe Pământ. Mai târziu, la începutul erei paleozoice, a avut loc apariția organismelor vii pe uscat și a început așezarea lor treptată pe continente. Viața fără apă este imposibilă. Țesuturile tuturor organismelor vii conțin până la 70-80% apă.

Apele hidrosferei interacționează în mod constant cu atmosfera, scoarța terestră, litosfera și biosfera. La limita dintre hidrosferă și litosferă se formează aproape toate rocile sedimentare care alcătuiesc stratul sedimentar al scoarței terestre. Hidrosfera poate fi considerată ca parte a biosferei, deoarece este complet populată de organisme vii, care, la rândul lor, afectează compoziția hidrosferei. Interacțiunea apelor hidrosferei, trecerea apei de la o stare la alta se manifestă ca un ciclu complex al apei în natură. Toate tipurile de ciclu de apă de diverse volume reprezintă un singur ciclu hidrologic, în timpul căruia se realizează reînnoirea tuturor tipurilor de apă. Hidrosfera este un sistem deschis, ale cărui ape sunt strâns interconectate, ceea ce determină unitatea hidrosferei ca sistem natural și influența reciprocă a hidrosferei și a altor geosfere.

Continut Asemanator:

Scopul articolului de mai jos este de a spune ce este hidrosfera, de a arăta cât de bogată este planeta noastră în resurse de apă și cât de important este să nu perturbăm echilibrul în natură. Planeta Pământ este acoperită cu trei scoici. Acestea sunt atmosfera, litosfera și hidrosfera. Prin interacțiunea lor s-a născut viața. Ei acumulează energia solară și o distribuie între toate organismele.

Luați în considerare ce este hidrosfera.

Definiție

Pur și simplu, acestea sunt tot felul de surse de lichid prețios. Aceasta include mările, oceanele, râurile, ghețarii, râurile subterane și multe altele. O parte a hidrosferei este apa din atmosferă și din toate organismele vii. Dar cea mai mare pondere este apa sărată a oceanelor.

Dacă luăm în considerare din punct de vedere științific ce este hidrosfera, atunci acesta este un complex de științe, care include o întreagă subdiviziune de discipline de cercetare. Luați în considerare ce științe sunt implicate în studiul componentelor hidrosferei.

Hidrologie. Scopul studiului este corpurile de apă de suprafață terestră: râuri, lacuri, mlaștini, canale, iazuri, rezervoare.
Oceanologia este studiul oceanelor.
Glaciologie - gheață de pământ.
Meteorologie - fluidul din atmosferă și efectul acestuia asupra vremii și climei.
Hidrochimia - compoziția chimică a apei.
Hidrogeologia se ocupă de apele subterane.
Geocriologie - apă solidă: ghețari și ninsori eterne.
Hidrogeochimia este o știință tânără care studiază compoziția chimică a întregii hidrosfere.
Hidrogeofizica este, de asemenea, o nouă direcție, a cărei bază este proprietățile fizice ale învelișului de apă a Pământului.

Compoziția hidrosferei

În ce constă? Hidrosfera include toate tipurile de umiditate de pe planetă. Volumul lui este greu de imaginat. Oamenii de știință au calculat că este de 1370,3 milioane km 3. De-a lungul istoriei planetei, masa de apă nu s-a schimbat niciodată.

Fapt interesant: fiecare a cincea persoană vrea să bea multă apă. Dar oricât ar bea, nu reușește să facă acest lucru.

Luați în considerare compoziția hidrosferei:

Oceanul Mondial. Ocupă o mare parte, sau mai bine zis, aproape întregul volum al învelișului de apă. Include patru oceane: Pacific, Atlantic, Indian și Arctic.
Apa uscata. Aceasta include toate sursele de lichid prețios care pot fi găsite pe continente: râuri, lacuri, mlaștini.
Apa subterană este o sursă imensă de umiditate situată în litosferă.
Ghetari si zapezi permanente, care reprezinta o mare parte din aprovizionarea cu apa.
Apa în atmosferă și în organismele vii.

Procentul surselor hidrosferei Pământului este prezentat în figura de mai jos.

Apa este o substanță unică. Moleculele sale au o legătură atât de puternică încât este foarte dificil să le separă. Dar unicitatea sa și mai mare este că, spre deosebire de alte elemente importante, poate exista în condiții naturale în trei stări deodată: lichid, solid, gazos.

Ciclul apei în natură joacă o funcție importantă în distribuția umidității pe planetă. Principala sursă de lichid proaspăt din atmosferă este Oceanul Mondial. Din ea, apa, sub influența soarelui, se evaporă, se transformă în nori și se mișcă în atmosferă, în timp ce sare rămâne. Deci există un lichid proaspăt.

Există două cicluri: mare și mic.

Marele ciclu al apei se referă la reînnoirea apelor oceanelor. Și deoarece cea mai mare parte a umidității trece în stare gazoasă tocmai de la suprafața sa, se întoarce acolo împreună cu scurgerile, unde intră sub formă de precipitații.

Dacă un ciclu mare acoperă reînnoirea apei pe întreaga planetă, atunci unul mic se aplică numai pământului. Același proces se observă acolo: evaporare, condensare, precipitații sub formă de precipitații și scurgeri în oceane.

În ocean se evaporă mai multă apă decât în râuri și lacuri. Dimpotrivă, sunt multe precipitații pe continente și puțin peste întinderi de apă deschisă.

Viteza de ciclu

Componentele hidrosferei Pământului sunt actualizate la rate diferite. Aprovizionarea cu apă cea mai rapid actualizată din corpul uman, deoarece constă din 80% din ea. În câteva ore, cu o mulțime de băuturi, puteți restabili complet echilibrul.

Dar ghețarii și oceanele sunt actualizate foarte lent. Pentru ca în latitudinile polare să apară aisberguri complet noi, este nevoie de aproape 10 mii de ani. Ne putem imagina de cât timp există gheață în Arctica și Antarctica.

Apa din oceane este curățată puțin mai repede - în 2,7 mii de ani.

Puterea nutritivă a organismelor vii

Apa este un compus chimic unic de hidrogen și oxigen. Nu are miros, gust, culoare, dar le absoarbe cu ușurință din mediul înconjurător. Moleculele sale sunt greu de separat, dar în același timp conțin ioni de clor, sulf, carbon, sodiu.

Viața își are originea în apă și este conținută în toate organismele metabolice. Există animale ale căror corpuri sunt aproape lichide. Meduzele sunt 99% apă, peștii sunt doar 75%. Există și mai mult suc în plante: în castraveți - 95%, morcovi - 90%, mere - 85%, cartofi - 80%.

Funcțiile învelișului de apă

Hidrosfera Pământului îndeplinește câteva funcții vitale pentru planetă:

Acumulând. Toată energia Soarelui merge mai întâi în ocean. Acolo este stocat și distribuit pe întreaga planetă. Acest proces asigură păstrarea temperaturii medii pozitive.
Producția de oxigen. Cea mai mare parte a acestei substanțe este produsă de fitoplanctonul situat în oceane.
Distribuția apei proaspete prin circulație.
Oferă resurse. Oceanele lumii conțin rezerve de hrană semnificative, precum și alte resurse extrase utile.
Potențial de agrement pentru o persoană care folosește oceanul în scopuri proprii: pentru energie, curățare, răcire, divertisment.

Hidrosfera și omul

În funcție de modul în care este utilizată apa, se pot distinge două categorii separate:

Consumatorii de apă. Aceasta include acele ramuri ale activității umane care folosesc un lichid limpede pentru a-și atinge obiectivele, dar nu îl returnează. Există o mulțime de astfel de activități: metalurgie neferoasă și feroasă, agricultură, chimie, industria ușoară și altele.
Utilizatorii de apă. Acestea sunt industrii care folosesc apa în activitățile lor, dar întotdeauna o returnează. Aceasta include transportul maritim și fluvial, pescuitul, serviciile de livrare a apei către populație, utilitățile de apă.

Fapt interesant: pentru un oraș cu o populație de 1 milion de locuitori este nevoie de 300 mii m 3 de apă potabilă curată pe zi. În același timp, lichidul se întoarce în ocean poluat, nepotrivit organismelor vii, iar oceanul trebuie să-l curețe singur.

Clasificarea după natura utilizării

Pentru o persoană, apa are un alt sens. Mâncăm, spălăm și curățăm în el. Prin urmare, oamenii de știință au propus următoarea gradare:

Apa de baut - apa pura fara substante toxice si chimice, potrivita pentru consum in forma sa bruta.
Apă minerală - apă îmbogățită cu componente minerale, care este extrasă din intestinele pământului. Folosit în scopuri medicinale.
Apa industriala - folosita in productie, trece printr-una sau doua etape de purificare.
Apa de energie termica - aportul este preluat din izvoare termale.

apa tehnica

Apa pentru nevoi tehnice poate fi complet diferită. În agricultură, este folosit pentru irigare și nu trebuie curățat. În scopuri energetice, pentru încălzirea spațiilor, apa este transformată în stare gazoasă. Spitale, băi, spălătorii primesc lichid de uz casnic cu mai puțină purificare.

Apa folosită în industrie este adesea contaminată. Dar mai mult de jumătate din volumul consumat este folosit pentru răcirea unităților. În acest caz, nu este contaminat și poate fi reutilizat.

Probleme ale hidrosferei

Oceanele sunt un mediu care este capabil de auto-purificare. Dar există 7 miliarde de oameni pe Pământ, iar rata de poluare este mult mai mare decât rata de reînnoire. Acest lucru poate duce la consecințe ireparabile. Luați în considerare principalele surse de poluare ale hidrosferei:

Canale industriale, agricole, menajere.
Deșeurile menajere din zonele de coastă.
Poluarea cu petrol și produse petroliere.
Intrarea în oceane a metalelor grele.
Ploaia acidă, al cărei rezultat este distrugerea areolei ființelor vii.
Transport.

Poluarea mărilor și oceanelor

Omul și hidrosfera trebuie să existe în lume. La urma urmei, din modul în care tratăm sursa vieții noastre, astfel natura ne va răsplăti. Deja, suprafața oceanelor și a mărilor este foarte puternic poluată cu produse petroliere și deșeuri. Peste 20% din suprafața apei este acoperită cu o peliculă impermeabilă de ulei, prin care oxigenul și aburul nu pot fi schimbate. Acest lucru duce la moartea ecosistemelor.

Din cauza poluării semnificative, resursele naturale sunt epuizate. Un bun exemplu este Marea Aral. Din 1984, aici nu s-a mai găsit pește.

Din 1943, hidrosfera a fost contaminată cu substanțe radioactive periculoase. Au fost îngropați pe fundul mării. Acest lucru este interzis din 1993. Dar pentru 50 de ani de impact dăunător, o persoană ar putea provoca daune ireparabile oceanului.

Pericol de la râuri și lacuri

Poluarea terenurilor este și mai periculoasă pentru oameni. Până la urmă, de acolo se ia apa proaspătă pentru nevoile casnice și pentru consum. Astăzi, în Rusia, majoritatea râurilor sunt clasificate ca fiind puternic poluate. Iată o evaluare a celor mai periculoase rezervoare din Rusia:

Volga;
Yenisei;
Irtysh;
Kama;
Am setat;
Lena;
Pechora;
Tom.

Rezolvarea problemelor de mediu

Omenirea trebuie să înțeleagă că, cu cât acordăm mai multă atenție păstrării purității în natură, cu atât este mai mare șansa pentru descendenții noștri de a trăi într-un mediu favorabil. În căutarea banilor și a profitului, multe întreprinderi neglijează regulile de bază de curățare. Sarcina principală este construirea de filtre de curățare în zonele de coastă, în locurile cu cea mai mare acumulare de deșeuri și dotarea întreprinderilor cu tehnologii moderne care vizează siguranța mediului.

Postfaţă

Din acest articol, am aflat ce este hidrosfera, care sunt componentele sale principale și cu ce probleme se confruntă Oceanul Mondial. Sarcina fiecăruia dintre noi este să înțelegem că lumea nu a fost creată de om, ci de natură, iar noi, o exploatăm fără milă, fără să ne dăm seama de consecințe.

Continut Asemanator:

Cursul 3

Hidrosfera este învelișul de apă al pământului.

Poluarea hidrosferei.

Surse de poluare ale hidrosferei.

Metode de control al calității apei.

Măsuri de protecție a apei.

Metode de tratare a apelor uzate.

Hidrosfera este învelișul de apă al Pământului.

Hidrosferă- învelișul de apă al Pământului, inclusiv toate apele în stare lichidă, solidă și gazoasă.

Hidrosfera include apele oceanelor, mărilor, apelor subterane și ale apelor de suprafață terestre. O parte de apă se găsește în atmosferă și în organismele vii.

Apa ocupă partea predominantă a biosferei Pământului (71% din suprafața totală a suprafeței pământului).

Hidrosfera acum 4 miliarde de ani era reprezentată de următoarele trei componente: terestre (Oceanul Lumii, râu, sol, apele lacurilor, ghețari), subterane (apele litosferei), aerului (apa vaporoasă a atmosferei). Hidrosfera include următoarele tipuri de apă (în paranteze, ponderea volumului total de apă din hidrosferă,%, conform lui M.I. Lvovich, 1974):

Oceanul Mondial (94,0);

ape subterane (4,3);

ghețari (1,7);

ape terestre (lacuri, ape fluviale, umiditatea solului) (0,03);

vapori atmosferici (0,001).

Apa este o parte a materiei vii ca o componentă esențială (70-99%). De fapt, materia vie este o soluție apoasă de molecule „vii”. Apa este cea care îi menține în viață. Viața terestră își are originea în mediul acvatic și, prin urmare, poate fi considerată un derivat al apei.

Proprietățile fundamentale ale apei:

1. Prima proprietate hidrosfera - unitate și omniprezentare„(în cuvintele lui V. I. Vernadsky) ape naturale. Toate apele sunt interconectate și reprezintă un singur întreg. Această unitate a apelor naturale este determinată de:

a) trecerea ușoară a apei de la o stare de fază la alta. În limitele temperaturilor terestre sunt cunoscute trei stări: lichid, solid și vapori. Starea plasmatică a apei există la temperaturi și presiuni ridicate în părțile profunde ale intestinelor;

b) prezenţa constantă a componentelor gazoase în apă. Apa naturală este o soluție apoasă (gaz, solide în suspensie, minerale).

2. Al doilea proprietate se determină hidrosfera structura specială a moleculei de apă. Structura și proprietățile apei asigură cele mai favorabile condiții pentru dezvoltarea vieții pe Pământ. Știm din fizică că toate corpurile se extind când sunt încălzite și se contractă când sunt răcite. Apa se comportă diferit. Dacă s-ar contracta când s-a transformat în gheață (răcire), gheața ar fi mai grea decât apa și s-ar scufunda pe fundul râurilor și al lacurilor. Râurile ar fi înghețate până la fund, iar viața în aceste rezervoare ar fi imposibilă. Gheața este un izolator care împiedică înghețul apei de sub gheață, ceea ce protejează toată viața subacvatică. Dacă nu ar fi această proprietate, atunci Pământul s-ar transforma într-o planetă legată de gheață.

Structura specială a moleculei de apă oferă structură multiple aceasta la modificarea factorilor externi (temperatură, presiune, compoziție chimică). Iarna, a trebuit să observăm diversitatea și frumusețea modelelor de gheață de pe ferestre, fulgi de zăpadă, ger pe copaci. Așa cum nu există două picături de apă exact la fel, la fel nici două tipuri de apă nu sunt identice ca structură.

3. A treia proprietate hidrosfera se exprimă în mobilitatea sa geologic eternă. Mișcarea apei este foarte diversă și se manifestă în numeroase cicluri. Principala mișcare a apei este ciclul geologic al materiei. În fiecare secundă, sub influența căldurii solare, milioane de metri cubi de apă se ridică și formează nori. Vântul pune norii în mișcare. În condițiile potrivite, umezeala cade sub formă de ploaie sau zăpadă. Picăturile de ploaie au o dimensiune favorabilă pentru tot ce este pământesc și cad liniștit, moale. Sunt toate coincidențele prietenoase cu viața întâmplătoare? Astfel, apa este implicată într-un fel de cicluri de materie și energie. Acest sistem a fost stabilit pe Pământ odată cu apariția apei gratuite și continuă până în zilele noastre.

De ce există mișcare? Mişcarea se poate produce sub acţiunea: a) gravitaţiei; b) energie solară (termică); c) mișcarea moleculară cu modificarea stării de fază.

4. A patra proprietate hidrosfera este determinată de mare activitatea chimică a apei. În condițiile scoarței terestre, nu există corpuri naturale care să nu se dizolve într-o oarecare măsură în apele naturale. Apa din biosferă acționează ca un solvent universal, deoarece, interacționând cu toate substanțele, de regulă, nu intră în reacții chimice cu acestea. Aceasta asigură schimbul de substanțe între pământ și ocean, organisme și mediu.

Cel mai important factori abiotici ai mediului acvatic sunt următoarele:

1. Densitatea și vâscozitatea.

Densitatea apei este de 800 de ori și vâscozitatea este de aproximativ 55 de ori mai mare decât a aerului.

2. Capacitate termică.

Apa are o capacitate termică mare, astfel încât oceanul este principalul receptor și acumulator de energie solară.

3. Mobilitate.

Mișcarea constantă a maselor de apă contribuie la menținerea omogenității relative a proprietăților fizice și chimice.

4. Stratificarea temperaturii.

Se observă o schimbare a temperaturii apei de-a lungul adâncimii corpului de apă.

5. Schimbări periodice (anuale, zilnice, sezoniere) de temperatură

Temperatura cea mai scăzută a apei este considerată a fi - 2 ° C, cea mai mare + 35-37 ° C. Dinamica fluctuațiilor de temperatură a apei este mai mică decât cea a aerului.

6. Transparența și turbiditatea apei.

Determină regimul de lumină sub suprafața apei. Fotosinteza bacteriilor verzi, fitoplanctonului, plantelor superioare și, în consecință, acumularea de materie organică, depinde de transparență (și de caracteristica sa opusă - turbiditatea).

Turbiditatea și transparența depind de conținutul de substanțe aflate în suspensie în apă, inclusiv de cele care intră în corpurile de apă împreună cu deversările industriale. În acest sens, transparența și conținutul de solide în suspensie sunt cele mai importante caracteristici ale apelor naturale și uzate care sunt supuse controlului la o întreprindere industrială.

7. Salinitatea apei.

În funcție de gradul de salinitate, toate corpurile de apă sunt împărțite în mod convențional în

proaspăt cu salinitate mai mică de 0,50/00,

apa salmastra - salinitatea variaza intre 0,5 - 16 0 / 00,

sărat - mai mult de 16 0 / 00.

Salinitatea corpurilor de apă oceanice este 32 - 38 0 / 00,

Lacurile sărate au cel mai mare conținut de sare, unde concentrația de electroliți ajunge la 370 0/00.

Diferența principală apa de mare din sarea de râu este că marea majoritate a sării de mare este cloruri, si in apa râului dominat săruri carbonice. O persoană folosește doar apă proaspătă pentru susținerea vieții. Din totalul resurselor de apă de pe pământ, ponderea apei proaspete cont pentru nu mai mult de 3%.

8. Oxigen dizolvat și dioxid de carbon.

Excesul de consum de oxigen pentru respiratia organismelor vii si pentru oxidarea substantelor organice si minerale care intra in apa cu deversari industriale duce la epuizarea populatiei vii pana la imposibilitatea de a trai in astfel de apa pentru organismele aerobe.

9. Concentrația ionilor de hidrogen (pH).

Toți hidrobionții s-au adaptat la un anumit nivel de pH: unii preferă un mediu acid, alții preferă un mediu alcalin, iar alții preferă unul neutru. Modificările acestor caracteristici pot duce la moartea hidrobionților.