Kaj proučuje hidrosfera. Hidrosfera - definicija, sestava in struktura, zanimiva dejstva

Kot mnogi fantje sem sanjal o tem, da bi postal mornar, in tema vode me je zanimala že od ranega otroštva. O hidrosfero Prvič sem jo slišal pri pouku naravoslovja pri svojem prvem učitelju. Takrat sem bil presenečen nad tem vse reke, morja, oceane in celo ledenike se lahko kombinira s tako lepim imenom.

Veliko berem o tej temi in z veseljem delim svoje znanje in opažanja. Ampak začnimo z definicijo.

Hidrosfera - kaj je to

Kot pravijo vse enciklopedije in učbeniki, Hidrosfera je ena od lupin Zemlje, in sicer voda. Spodnja slika nam bo pomagala najbolj popolno predstaviti njeno sestavo.

Predvsem voda na planetu ni primerna za pitje in namakanje. zato, ker je slane vode morij in oceanov. Primerno za te potrebe sladko vodo, del globoka je pod zemljo, drugi del - v zamrznjenem stanju v obliki ledenikov, in lahko uporabimo le njegov zanemarljiv ulomek, ki je Na površini. Hidrosfera razteza do 9 kilometrov(sneženo Vrhovi Everesta) in naprej globina do 11 kilometrov (Mariinska depresija). Menijo, da je v tej lupini nastalo vse življenje na Zemlji.

Edinstvene lastnosti vode

Vsi vejo vodna formula (H2O), ponovno potrjuje to je kemična spojina, brez barve, okusa in vonja.

Je edini, ki je lahko v različnih državah:

tekočina;
trdna snov (led), pri temperaturah pod 0 stopinj;
plinasti (hlapi), pri temperaturi 100 stopinj.

Vodačudovito raztopi nekatere elemente. Slučajno je najpogostejša snov na tleh. Tudi človek je 80 % vode, kumara je 95 %, meduza pa sploh 99 %.

Okoljski problemi hidrosfere

Strašno je pomisliti, kaj bi se zgodilo, če hidrosfera bo nenadoma izginila. Potem bo vsa živa bitja izginila čez noč. Seveda je to simulirana situacija, a ljudje bi morali razmišljati o ohranitvi te zemeljske lupine.

Na tej stopnji človeštvo še naprej zanemarja hidrosfero, ki naivno verjamejo, da je vode veliko, za več let dovolj za vsakogar. To je napačna sodba, obstajajo regije, kjer je tega zelo malo. Vendar se povsod karkoli vrže v vodo. Ločimo naslednje vrste kontaminantov:

mehanski (pesek, pepel, prah itd.);
toplotni;
kemična in radioaktivna;
organske in površinske (olje, kemične spojine, živalski odpadki).

Hkrati se je treba spomniti, da hidrosfera aktivno sodeluje z ostalimi zemeljskimi lupinami. Vsa umazanija iz tega gre k njim. Torej kaj je hidrosfera? To ni samo vsa voda na planetu, ampak tudi nujne pogoje našega obstoja, ki jih je treba zaščititi.

Hidrosfera - vodna lupina našega planeta, vključuje vso vodo, kemično nevezano, ne glede na njeno stanje (tekoče, plinasto, trdno). Hidrosfera je ena od geosfer, ki se nahaja med atmosfero in litosfero. Ta diskontinuirana ovojnica vključuje vse oceane, morja, celinska sladka in slana vodna telesa, ledene mase, atmosfersko vodo in vodo v živih bitjih.

Približno 70 % zemeljske površine pokriva hidrosfera. Njegova prostornina je približno 1400 milijonov kubičnih metrov, kar je 1/800 prostornine celotnega planeta. 98% vode hidrosfere je Svetovni ocean, 1,6% je zaprtih v celinskem ledu, preostali del hidrosfere pade na delež sladkih rek, jezer, podzemne vode. Tako je hidrosfera razdeljena na svetovni ocean, podtalnico in celinsko vodo, vsaka skupina pa vključuje podskupine nižjih nivojev. Torej, v ozračju je voda v stratosferi in troposferi, na zemeljski površini se sprostijo vode oceanov, morij, rek, jezer, ledenikov, v litosferi - vode sedimentnega pokrova, temelj.

Kljub temu, da je večina vode koncentrirana v oceanih in morjih, le majhen del hidrosfere (0,3%) pa predstavlja površinske vode, igrajo glavno vlogo pri obstoju zemeljske biosfere. Površinska voda je glavni vir oskrbe z vodo, namakanja in namakanja. V območju izmenjave vode se sladka podzemna voda med splošnim vodnim krogom hitro obnavlja, zato se lahko ob racionalni uporabi uporablja neomejeno časovno obdobje.

Med razvojem mlade Zemlje je nastala hidrosfera ob nastanku litosfere, ki je v geološki zgodovini našega planeta sproščala ogromno vodne pare in podzemne magmatske vode. Hidrosfera je nastala med dolgoletno evolucijo Zemlje in diferenciacijo njenih strukturnih komponent. Življenje se je prvič na Zemlji rodilo v hidrosferi. Kasneje, na začetku paleozojske dobe, je prišlo do nastanka živih organizmov na kopnem in začelo se je njihovo postopno naseljevanje na celinah. Življenje brez vode je nemogoče. Tkiva vseh živih organizmov vsebujejo do 70-80% vode.

Vode hidrosfere nenehno sodelujejo z atmosfero, zemeljsko skorjo, litosfero in biosfero. Na meji med hidrosfero in litosfero nastanejo skoraj vse sedimentne kamnine, ki sestavljajo sedimentno plast zemeljske skorje. Hidrosfero lahko štejemo za del biosfere, saj je v celoti naseljena z živimi organizmi, ki pa vplivajo na sestavo hidrosfere. Interakcija vod hidrosfere, prehod vode iz enega stanja v drugo se kaže kot zapleten vodni krog v naravi. Vse vrste vodnega kroga različnih volumnov predstavljajo en sam hidrološki cikel, v katerem se izvaja obnova vseh vrst vode. Hidrosfera je odprt sistem, katerega vode so med seboj tesno povezane, kar določa enotnost hidrosfere kot naravnega sistema in medsebojni vpliv hidrosfere in drugih geosfer.

Povezana vsebina:

Namen spodnjega članka je povedati, kaj je hidrosfera, pokazati, kako bogat je naš planet z vodnimi viri in kako pomembno je, da ne porušimo ravnovesja v naravi. Planet Zemlja je prekrit s tremi lupinami. To so ozračje, litosfera in hidrosfera. Z njihovo interakcijo se je rodilo življenje. Akumulirajo sončno energijo in jo porazdelijo med vse organizme.

Razmislite, kaj je hidrosfera.

Opredelitev

Preprosto povedano, to so vse vrste virov dragocene tekočine. To vključuje morja, oceane, reke, ledenike, podzemne reke in drugo. Del hidrosfere je voda v ozračju in v vseh živih organizmih. Toda največji delež je slana voda oceanov.

Če pogledamo z znanstvenega vidika, kaj je hidrosfera, potem je to kompleks znanosti, ki vključuje celoten podrazdelek raziskovalnih disciplin. Razmislite, katere znanosti se ukvarjajo s preučevanjem komponent hidrosfere.

Hidrologija. Obseg študije so površinska vodna telesa kopnega: reke, jezera, močvirja, kanali, ribniki, rezervoarji.
Oceanologija je študij oceanov.
Glaciologija - zemeljski led.
Meteorologija - tekočina v atmosferi in njen vpliv na vreme in podnebje.
Hidrokemija - kemična sestava vode.
Hidrogeologija se ukvarja s podtalnico.
Geokriologija - trdna voda: ledeniki in večni sneži.
Hidrogeokemija je mlada znanost, ki preučuje kemično sestavo celotne hidrosfere.
Nova smer je tudi hidrogeofizika, katere osnova so fizikalne lastnosti Zemljine vodne lupine.

Sestava hidrosfere

iz česa je sestavljena? Hidrosfera vključuje vse vrste vlage na planetu. Njegov obseg je težko predstavljati. Znanstveniki so izračunali, da je 1370,3 milijona km 3. V zgodovini planeta se masa vode ni nikoli spremenila.

Zanimivo dejstvo: vsak peti človek želi piti veliko vode. A ne glede na to, koliko pije, mu tega ne uspe.

Razmislite o sestavi hidrosfere:

Svetovni ocean. Zavzema velik del ali bolje rečeno skoraj celotno prostornino vodne lupine. Vključuje štiri oceane: Pacifik, Atlantik, Indijski in Arktični.
Kopenska voda. Sem spadajo vsi viri dragocene tekočine, ki jih najdemo na celinah: reke, jezera, močvirja.
Podzemna voda je velika zaloga vlage, ki se nahaja v litosferi.
Ledeniki in trajni snegovi, ki predstavljajo velik del oskrbe z vodo.
Voda v ozračju in v živih organizmih.

Odstotek virov zemeljske hidrosfere je prikazan na spodnji sliki.

Voda je edinstvena snov. Njegove molekule imajo tako močno vez, da jih je zelo težko ločiti. Toda njegova še večja edinstvenost je, da za razliko od drugih pomembnih elementov lahko obstaja v naravnih razmerah v treh stanjih hkrati: tekočem, trdnem, plinastem.

Vodni krog v naravi igra pomembno vlogo pri porazdelitvi vlage na planetu. Glavni vir sveže tekočine v ozračju je Svetovni ocean. Iz nje voda pod vplivom sonca izhlapi, se spremeni v oblake in se premika v ozračju, sol pa ostane. Torej je sveža tekočina.

Obstajata dva cikla: veliki in mali.

Veliki vodni krog se nanaša na obnovo voda oceanov. In ker večina vlage preide v plinasto stanje ravno z njene površine, se tja vrača skupaj z odtoki, kamor vstopi v obliki padavin.

Če velik cikel zajema obnovo vode na planetu kot celoti, potem majhen velja le za kopno. Tam opazimo enak proces: izhlapevanje, kondenzacija, padavine v obliki padavin in odtok v oceane.

V oceanu izhlapi več vode kot v rekah in jezerih. Nasprotno, na celinah je veliko padavin, nad odprtimi vodami pa malo.

Hitrost cikla

Komponente zemeljske hidrosfere se posodabljajo z različno hitrostjo. Najhitreje posodobljena oskrba z vodo v človeškem telesu, saj je sestavljena iz 80%. V nekaj urah lahko z obilico pijače popolnoma vzpostavite ravnovesje.

Toda ledeniki in oceani se posodabljajo zelo počasi. Da bi se na polarnih širinah pojavile popolnoma nove ledene gore, je potrebnih skoraj 10 tisoč let. Lahko si predstavljamo, kako dolgo je led že obstajal na Arktiki in Antarktiki.

Voda v oceanih se očisti nekoliko hitreje - v 2,7 tisoč letih.

Prehranska moč živih organizmov

Voda je edinstvena kemična spojina vodika in kisika. Nima vonja, okusa, barve, vendar jih zlahka absorbira iz okolja. Njegove molekule je težko ločiti, a hkrati vsebujejo ione klora, žvepla, ogljika, natrija.

Življenje je nastalo v vodi in je v vseh presnovnih organizmih. Obstajajo živali, katerih telesa so skoraj tekoča. Meduze so 99% vode, ribe le 75%. V rastlinah je še več soka: v kumarah - 95%, korenju - 90%, jabolkih - 85%, krompirju - 80%.

Funkcije vodne lupine

Zemljina hidrosfera opravlja več vitalnih funkcij za planet:

Nabiranje. Vsa sončna energija gre najprej v ocean. Tam je shranjen in razporejen po vsem planetu. Ta postopek zagotavlja ohranjanje povprečne pozitivne temperature.
Proizvodnja kisika. Večino te snovi proizvaja fitoplankton, ki se nahaja v oceanih.
Distribucija sveže vode s cirkulacijo.
Zagotavlja vire. Svetovni oceani vsebujejo znatne zaloge hrane in druge koristne vire, ki jih je mogoče pridobiti.
Rekreacijski potencial za osebo, ki uporablja ocean za lastne namene: za energijo, čiščenje, hlajenje, zabavo.

Hidrosfera in človek

Glede na to, kako se voda uporablja, lahko ločimo dve ločeni kategoriji:

Porabniki vode. To vključuje tiste veje človeške dejavnosti, ki uporabljajo prozorno tekočino za dosego svojih ciljev, vendar je ne vračajo. Teh dejavnosti je veliko: barvna in črna metalurgija, kmetijstvo, kemična, lahka industrija in druge.
Uporabniki vode. To so panoge, ki pri svojih dejavnostih uporabljajo vodo, a jo vedno vračajo. To vključuje pomorski in rečni promet, ribištvo, storitve za dostavo vode prebivalstvu, vodna podjetja.

Zanimivo dejstvo: za mesto z 1 milijonom prebivalcev je potrebno 300 tisoč m 3 čiste pitne vode na dan. Hkrati se tekočina vrne v ocean onesnažena, neprimerna za žive organizme in jo mora ocean očistiti sam.

Razvrstitev po naravi uporabe

Za človeka ima voda drugačen pomen. V njej jemo, se umivamo in čistimo. Zato so znanstveniki predlagali naslednjo gradacijo:

Pitna voda - čista voda brez strupenih in kemičnih snovi, primerna za uživanje v surovi obliki.
Mineralna voda - voda, obogatena z mineralnimi sestavinami, ki se pridobiva iz črevesja zemlje. Uporablja se v medicinske namene.
Industrijska voda - ki se uporablja v proizvodnji, gre skozi eno ali dve stopnji čiščenja.
Termoenergijska voda - vnos se vzame iz termalnih vrelcev.

tehnično vodo

Voda za tehnične potrebe je lahko popolnoma drugačna. V kmetijstvu se uporablja za namakanje in ga ni treba čistiti. Za energetske namene, za ogrevanje prostorov, se voda pretvori v plinasto stanje. Bolnišnice, kopeli, pralnice prejemajo gospodinjsko tekočino z manj prečiščevanja.

Voda, ki se uporablja v industriji, je pogosto onesnažena. Toda več kot polovica porabljene prostornine se porabi za hlajenje enot. V tem primeru ni kontaminirana in se lahko ponovno uporabi.

Problemi hidrosfere

Oceani so okolje, ki se lahko samoočisti. Toda na Zemlji je 7 milijard ljudi in stopnja onesnaženja je veliko večja od stopnje obnove. To lahko privede do nepopravljivih posledic. Razmislite o glavnih virih onesnaženja hidrosfere:

Industrijski, kmetijski, gospodinjski odtoki.
Gospodinjski odpadki obalnih območij.
Onesnaževanje z nafto in naftnimi derivati.
Vstop v oceane težkih kovin.
Kisli dež, katerega posledica je uničenje areole živih bitij.
Prevoz.

Onesnaževanje morij in oceanov

Človek in hidrosfera morata obstajati na svetu. Konec koncev, od tega, kako ravnamo z virom našega življenja, nam bo narava povrnila. Površje oceanov in morij je že zdaj zelo onesnaženo z naftnimi derivati in odpadki. Več kot 20 % vodne površine je prekritih z neprepustnim filmom olja, skozi katerega ni mogoče izmenjati kisika in pare. To vodi v smrt ekosistemov.

Zaradi velikega onesnaženja so naravni viri izčrpani. Dober primer je Aralsko morje. Od leta 1984 tukaj niso našli nobene ribe.

Od leta 1943 je hidrosfera kontaminirana z nevarnimi radioaktivnimi snovmi. Pokopali so jih na morskem dnu. To je prepovedano od leta 1993. Toda za 50 let škodljivega vpliva bi lahko človek oceanu povzročil nepopravljivo škodo.

Nevarnost zaradi rek in jezer

Onesnaževanje tal je še bolj nevarno za ljudi. Navsezadnje se od tam vzame sveža voda za gospodinjske potrebe in za porabo. Danes je v Rusiji večina rek razvrščena kot močno onesnažene. Tukaj je ocena najnevarnejših rezervoarjev v Rusiji:

Volga;
Yenisei;
Irtysh;
Kama;
Iset;
Lena;
Pechora;
Tom.

Reševanje okoljskih problemov

Človeštvo mora razumeti, da več pozornosti namenjamo ohranjanju čistosti v naravi, večja je možnost, da bodo naši potomci živeli v ugodnem okolju. V iskanju denarja in dobička mnoga podjetja zanemarjajo osnovna pravila čiščenja. Glavna naloga je izgradnja čistilnih filtrov na obalnih območjih, na mestih največjega kopičenja odpadkov in oskrba podjetij s sodobnimi tehnologijami za okoljsko varnost.

Pogovor

Iz tega članka smo izvedeli, kaj je hidrosfera, katere so njene glavne sestavine in s kakšnimi težavami se sooča svetovni ocean. Naloga vsakega od nas je razumeti, da sveta ni ustvaril človek, ampak narava, mi pa ga neusmiljeno izkoriščamo, ne da bi se zavedali posledic.

Povezana vsebina:

3. predavanje

Hidrosfera je vodna lupina Zemlje.

Onesnaženje hidrosfere.

Viri onesnaženja hidrosfere.

Metode nadzora kakovosti vode.

Vodovarstveni ukrepi.

Metode čiščenja odpadne vode.

Hidrosfera je vodna lupina Zemlje.

Hidrosfera- vodna lupina Zemlje, vključno z vsemi vodami v tekočem, trdnem in plinastem stanju.

Hidrosfera vključuje vode oceanov, morja, podzemne vode in površinske vode kopnega. Nekaj vode najdemo v ozračju in živih organizmih.

Voda zavzema prevladujoči del zemeljske biosfere (71% celotne površine zemeljske površine).

Hidrosfero že pred 4 milijardami let predstavljajo naslednje tri komponente: kopenski (Svetovni ocean, reke, tla, jezerske vode, ledeniki), podzemni (vode litosfere), zrak (parna voda atmosfere). Hidrosfera vključuje naslednje vrste vode (v oklepaju je delež celotne prostornine vode v hidrosferi, po M. I. Lvovichu, 1974):

Svetovni ocean (94,0);

podtalnica (4.3);

ledeniki (1,7);

kopenske vode (jezera, rečne vode, vlaga tal) (0,03);

atmosferske pare (0,001).

Voda je del žive snovi kot bistvena sestavina (70–99 %). Pravzaprav je živa snov vodna raztopina "živih" molekul. Voda jih ohranja pri življenju. Kopensko življenje je nastalo v vodnem okolju, zato ga lahko štejemo za derivat vode.

Osnovne lastnosti vode:

1. Prva lastnost hidrosfera - enotnost in vseprisotnost"(po besedah V. I. Vernadskega) naravne vode. Vse vode so med seboj povezane in predstavljajo eno samo celoto. To enotnost naravnih voda določa:

a) enostaven prehod vode iz enega faznega stanja v drugo. V mejah zemeljskih temperatur so znana tri stanja: tekoče, trdno in parno. Plazemsko stanje vode obstaja pri visokih temperaturah in tlakih v globokih delih črevesja;

b) stalna prisotnost plinskih komponent v vodi. Naravna voda je vodna raztopina (plin, suspendirane trdne snovi, minerali).

2. Drugič lastnine hidrosfera je določena posebna struktura molekule vode. Struktura in lastnosti vode zagotavljajo najugodnejše pogoje za razvoj življenja na Zemlji. Iz fizike vemo, da se vsa telesa pri segrevanju razširijo in pri hlajenju skrčijo. Voda se obnaša drugače. Če bi se skrčil, ko bi se spremenil v led (hlajenje), bi bil led težji od vode in bi potonil na dno rek in jezer. Reke bi bile zmrznjene do dna in življenje v teh rezervoarjih bi bilo nemogoče. Led je izolator, ki preprečuje zmrzovanje vode pod ledom, kar ščiti vse podvodno življenje. Če ne bi bilo te lastnosti, bi se Zemlja spremenila v planet, vezan na led.

Posebna struktura molekule vode zagotavlja kolektorska struktura pri spreminjanju zunanjih dejavnikov (temperatura, tlak, kemična sestava). Pozimi smo morali opazovati pestrost in lepoto ledenih vzorcev na oknih, snežink, zmrzali na drevesih. Tako kot nobena dve kapljici vode nista popolnoma enaki, tako tudi dve vrsti vode nista enaki po strukturi.

3. Tretja lastnost hidrosfera je izražena v njegova geološko večna mobilnost. Gibanje vode je zelo raznoliko in se kaže v številnih ciklih. Glavno gibanje vode je geološki krog snovi. Vsako sekundo se pod vplivom sončne toplote dvigne na milijone kubičnih metrov vode in tvori oblake. Veter spravlja oblake v gibanje. V ustreznih pogojih vlaga pada v obliki dežja ali snega. Dežne kaplje imajo ugodno velikost za vse zemeljsko in padajo tiho, mehko. So vsa do življenja prijazna naključja naključna? Tako je voda vključena v nekakšne cikle snovi in energije. Ta sistem se je na Zemlji vzpostavil s prihodom brezplačne vode in se nadaljuje še danes.

Zakaj je gibanje? Gibanje lahko nastane pod delovanjem: a) gravitacije; b) sončna (toplotna) energija; c) molekularno gibanje s spremembo faznega stanja.

4. Četrta lastnost hidrosfera je določena z visoko kemična aktivnost vode. V razmerah zemeljske skorje ni naravnih teles, ki se ne bi do neke mere raztopila v naravnih vodah. Voda v biosferi deluje kot univerzalno topilo, saj v interakciji z vsemi snovmi praviloma ne vstopa v kemične reakcije z njimi. To zagotavlja izmenjavo snovi med kopnim in oceanom, organizmi in okoljem.

Najpomembnejše abiotski dejavniki vodnega okolja so naslednje:

1. Gostota in viskoznost.

Gostota vode je 800-kratna, viskoznost pa približno 55-krat večja od gostote zraka.

2. Toplotna zmogljivost.

Voda ima visoko toplotno zmogljivost, zato je ocean glavni sprejemnik in akumulator sončne energije.

3. Mobilnost.

Nenehno gibanje vodnih mas prispeva k ohranjanju relativne homogenosti fizikalnih in kemijskih lastnosti.

4. Temperaturna stratifikacija.

V globini vodnega telesa opazimo spremembo temperature vode.

5. Periodične (letne, dnevne, sezonske) temperaturne spremembe

Najnižja temperatura vode se šteje za - 2 ° C, najvišja + 35-37 ° C. Dinamika nihanj temperature vode je manjša kot pri zraku.

6. Preglednost in motnost vode.

Določa svetlobni režim pod vodno gladino. Fotosinteza zelenih bakterij, fitoplanktona, višjih rastlin in posledično kopičenje organske snovi je odvisna od prosojnosti (in njene nasprotne značilnosti - motnosti).

Motnost in preglednost sta odvisni od vsebnosti snovi, suspendiranih v vodi, vključno s tistimi, ki vstopajo v vodna telesa skupaj z industrijskimi izpusti. V zvezi s tem sta preglednost in vsebnost suspendiranih snovi najpomembnejši lastnosti naravnih in odpadnih voda, ki so predmet nadzora v industrijskem podjetju.

7. Slanost vode.

Glede na stopnjo slanosti so vsa vodna telesa običajno razdeljena na

sveže s slanostjo manj kot 0,50/00,

slana voda - slanost se giblje od 0,5 - 16 0 / 00,

slano - več kot 16 0 / 00.

Slanost oceanskih vodnih teles je 32 - 38 0 / 00,

Najvišjo vsebnost soli imajo slana jezera, kjer koncentracija elektrolitov doseže 370 0/00.

Glavna razlika morska voda iz rečne soli je, da je velika večina morske soli kloridi, in v rečna voda prevladoval ogljikove soli. Oseba za vzdrževanje življenja uporablja samo sladko vodo. Od vseh vodnih virov na zemlji, delež sladke vode račun za ne več kot 3%.

8. Raztopljen kisik in ogljikov dioksid.

Prekomerna poraba kisika za dihanje živih organizmov ter za oksidacijo organskih in mineralnih snovi, ki vstopajo v vodo z industrijskimi izpusti, vodi v izčrpavanje žive populacije do onemogočenosti bivanja v takšni vodi za aerobne organizme.

9. Koncentracija vodikovih ionov (pH).

Vsi hidrobionti so se prilagodili na določeno pH vrednost: nekateri imajo raje kislo okolje, drugi raje alkalno okolje, tretji pa nevtralno. Spremembe teh lastnosti lahko privedejo do smrti hidrobiontov.