Водная оболочка Земли
Нашу планету называют голубой. Более 2/3 её поверхности покрыты водой. Южное полушарие иногда даже называют океаническим, суши там немного. Мировой океан объединяет все океаны и моря, но для удобства его делят на большие части — океаны, и на части поменьше — моря.
Моря и океаны
Сколько же на Земле океанов? Казалось бы, для того, чтобы пересчитать, достаточно будет пальцев на одной руке. Но если вы зададите этот вопрос бабушке или папе, они, скорее всего, ответят: «Конечно, четыре: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый!» И их нельзя упрекнуть в том, что они плохо учили географию в школе!
В 2000 г. учёные решили вернуть на карты позабытый пятый — Южный океан, омывающий ледяной материк Антарктиду. Огромный Тихий океан не имеет конкурентов по величине, он вдвое с лишним больше следующего по площади — Атлантического океана. А самый маленький — Северный Ледовитый — океан лишь вдвое превосходит по размеру самое большое море. А вот на простой вопрос: «Какое из морей самое большое?» — однозначного ответа нет. В энциклопедиях и учебниках разных стран можно найти разные данные о площади таких морей, как Большое Саргассово и Филиппинское, Коралловое и Аравийское. У этих морей нет границ, это просто условные участки Мирового океана, и измерять их величину можно по-разному. Но вопрос о самом маленьком море решён бесповоротно — это Белое море.
Моря бывают окраинными, расположенными около материков, и внутренними, вдающимися глубоко в сушу, как Средиземное, Чёрное или Балтийское. Внутренние моря соединены с Мировым океаном проливами: выйти из Средиземного моря в Атлантику можно, пройдя Гибралтарским проливом, а Берингов пролив соединяет Северный Ледовитый и Тихий океаны.
Ответ на вопрос: «Утонет ли самая высокая гора Земли в самом глубоком месте океана?» — известен. Не просто утонет, а ещё и погрузится на два с лишним километра под воду, ведь глубина Марианской впадины составляет 11 022 м!
К числу внутренних морей принято относить и два водоёма, не связанных в настоящее время с Мировым океаном — Каспийское и Аральское моря. Несколько миллионов лет назад они были частями огромного древнего моря Тетис, но его площадь уменьшилась, и оно распалось на отдельные части. В середине ХХ в. уровень Каспийского моря начал понижаться и в 1977 г. достиг 29 м ниже уровня океана. Для спасения этого уникального водного бассейна разработали проект переброски в него части стока сибирских рек. Но неожиданно уровень моря за 20 последующих лет поднялся почти на 2,5 м. Судьба Аральского моря оказалась трагической: его площадь сократилась в 5 раз.
Свойства морской воды
Температура воды в океане зависит от географической широты, иными словами, чем ближе к экватору, тем вода теплее. Но сильнее всего прогревается вода, до 35 °C, в замкнутых внутренних морях, особенно в Красном море. Самая холодная вода, меньше 2 °C, — в полярных морях и океанах. Вода во всех океанах и морях солёная, но солёность их разная. Самые солёные моря — Красное и Аравийское, а самые пресные — Балтийское и моря Северного Ледовитого океана.
В среднем на каждый литр воды в океане приходится около 35 г различных солей (35%), преимущественно это обыкновенная поваренная соль. Морскую соль обычно можно употреблять в пищу. Но не бывает правил без исключений. На восточном берегу Каспийского моря в залив Кара-Богаз-Гол, что переводится как «чёрная пасть», расположенный почти на 35 м ниже уровня моря, непрерывно льётся водопад каспийской воды. Она там полностью испаряется, образуя рассол, формирующий залежи мирабилита. Когда русские моряки в XIX в. впервые вошли в этот залив, у кока кончилась соль, и он решил посолить борщ солью, извлечённой из воды. Последствия запомнились всем надолго: ведь мирабилит, или английская соль, сильное слабительное.
Морские течения
Вода в океане постоянно находится в движении. Два раза в день уровень воды во всех морях повышается и два раза понижается. Это явление называется приливом. Высота прилива в открытом океане обычно около 1 м, а у берегов вода может подниматься до 13,5 м в Бретани (Франция) и даже на 21,6 м в заливе Фанди (Канада). Движение воды иногда принимает форму «рек в океане» — морских течений.
Если температура воды течения выше, чем у окружающей его воды, оно считается тёплым, если ниже — холодным. К северу и к югу от экватора в Атлантическом, Индийском и Тихом океанах с востока на запад устремляются мощные потоки тёплых пассатных течений с межпассатными противотечениями между ними. Вокруг же Антарктиды мчится холодное течение Западных Ветров. Роль этих течений невозможно переоценить.
Тёплые течения приносят осадки и смягчают климат, холодные течения делают его суровее. Благодаря холодному течению Куросио на японском о. Хоккайдо проводили зимние Олимпийские игры, в то время как на соседнем о. Хонсю люди ходили в летних платьях. Из-за обогревания Европы тёплым Гольфстримом широколиственные леса там растут на тех же широтах, на которых в Северной Америке ледяное Лабрадорское течение обусловливает появление тундры.
Холодные течения — Бенгальское, Перуанское и Калифорнийское — ответственны за появление пустынь на тех материках, возле которых они проходят. Но иногда и с пустынями происходят чудеса. Когда к западному берегу Южной Америки, оттеснив Перуанское, пробивается тёплое течение Эль-Ниньо, после нескольких дней проливных дождей пустыня Атакама преображается — повсюду появляются травы и цветы.
Реки, водопады и водохранилища
Воды на нашей планете очень много, но из каждых десяти литров воды девять с половиной литров солёные. На долю пресной воды, без которой на Земле невозможна жизнь, остаётся совсем немного. Чтобы обеспечить себя пресной водой, люди издавна селились у источника, на берегу озера или чаще всего у реки. Изображения многих рек на картах напоминают разветвлённое дерево. Ствол дерева — это главная река, а его ветви — это притоки, большие и малые реки и ручьи, впадающие в главную реку. Начинается каждая ветвь с истока — маленького родничка или болота, озера или ледника. А заканчивается устьем, где река впадает в другую реку, озеро или море. Как ни удивительно, определить, какая река нашей планеты самая большая, непросто.
Споры о том, какую из рек считать длиннейшей, продолжались почти до конца ХХ в. В старых книгах вы можете прочитать, что самые большие реки нашей планеты — это Миссисипи или Нил.
В последнее время с помощью современных методов исследования было уточнено, что длина самой полноводной реки мира Амазонки, принимающей больше пятисот крупных притоков и достигающей в нижнем течении ширины около 5 км, превышает 7 тыс. км. В нашей стране самыми длинными реками признают Обь с Иртышом (5410 км), Лену (4400 км), Амур с Шилкой и Ононом (4279 км), Енисей от истоков Большого Енисея (4012 км) и длиннейшую реку Европы Волгу (3531 км).
Равнинные реки петляют, образуя изгибы и петли — меандры. Горные реки стремительно мчатся вниз, часто спрыгивая с обрывов водопадами. В 1935 г. американский лётчик Джим Эйнджел (по-испански Анхель), пролетая на километровой высоте над руслом неисследованного притока Ориноко, едва не врезался в неожиданно возникшую перед ним гору, с которой низвергался грохочущий поток воды. Высота этого водопада, названного в честь первооткрывателя, — 1054 м. Анхель — самый высокий водопад в мире, в три раза выше Останкинской телебашни.
С незапамятных времён земледельцы начали поливать свои посевы, чтобы не погиб урожай. Люди научились создавать искусственные реки-каналы и рукотворные озёра-пруды. Каналы бывают и оросительные, и осушительные. Благодаря им удаётся превращать болотные трясины в луга и поля. Система каналов и плотин-дамб защищает Нидерланды от затопления морем.
Люди не первыми начали создавать водохранилища. Трудолюбивые бобры издавна строили запруды на лесных речках. Но человек их превзошёл: крупные водохранилища соперничают по площади с морями. Как правило, на их плотинах возводятся гидроэлектростанции, которые производят самую дешёвую электроэнергию и не загрязняют природную среду, что очень важно в наше время.
Озера и болота
Крупные углубления в земле, заполненные водой, называют озёрами. Озёр на нашей планете немало. Они занимают около 2 % площади суши. Некоторые крупные озёра — Каспийское, Аральское, Мёртвое — традиционно называют морями. Небольшие озерца в степях, пересыхающие летом, зовут у нас блюдцами, а в США — дырявыми котелками. В самом глубоком озере на Земле, Байкале (1637 м), сосредоточена пятая часть мировых запасов чистейшей пресной воды. Самое большое по площади озеро в мире Верхнее, вместе с озёрами Гурон, Мичиган, Эри и Онтарио входит в систему североамериканских Великих озёр, но по запасам воды они уступают Байкалу.
Бывают озёра проточные, из которых вытекают реки, — вода в них постоянно обновляется. А в воде бессточных озёр содержащиеся даже в пресной воде соли накапливаются, и они становятся солёными. В Казахстане есть удивительное озеро Балхаш. Западная его часть пресная, а восточная — солёная. Дело в том, что на западе в озеро впадает река Или, воды которой опресняют эту часть озера. Во многих районах Земли важную роль в снабжении людей водой играют подземные воды. После дождя часть воды испаряется, часть попадает в реки и озёра, а часть просачивается в землю. Там эта грунтовая вода накапливается на плотных, водоупорных, слоях горных пород. Люди используют её с помощью колодцев.
На старых китайских картах было нанесено озеро Лобнор. Русский путешественник Н. М. Пржевальский нашёл его, но совсем в другом месте. Не прошло и полувека, как это «блуждающее» озеро опять переместилось.
Иногда грунтовые воды выходят из-под земли, образуя родник, или ключ. Если вода оказывается между двумя водоупорными пластами, со временем, по мере её накопления, давление в водоносном слое повышается. Из скважины, пробурённой до этого слоя, вода бьёт фонтаном, это называется артезианским колодцем. Подземные воды иногда бывают горячими и используются для отопления или минеральными и используются при лечении ряда болезней.
Многие неглубокие озёра постепенно зарастают водными растениями и превращаются в болота. Но бывают и другие причины возникновения болот. Чаще всего они образуются там, где грунтовые воды залегают близко к поверхности. В этих местах формируются заросшие осокой, камышом и тростником низинные болота, иногда эти болота небезопасны, не зря многие опасаются попасть в трясину, которая так и норовит утянуть на дно. Но в нашей стране огромные площади занимают безопасные верховые болота, куда люди отправляются за клюквой и другими ягодами. Одно время люди боролись с болотами, осушали их. Однако выяснилось, что болота — важнейшая составляющая экологической системы: за их гибелью вскоре следует и гибель леса, в котором оно находилось.
Ледники
Посмотрите на карту или на глобус: большая часть материка Антарктида и островов в Арктике, в том числе самый большой остров нашей планеты Гренландия, а также высокогорья закрашены белым цветом. Так принято обозначать не тающие летом льды — ледники. Именно в ледниках законсервирована большая часть пресной воды на Земле, а если бы они вдруг растаяли, уровень воды в морях и океанах поднялся бы на несколько метров, и моря затопили бы огромные участки суши. Многие думают, что ледники — это скопление замёрзшей воды. Это не совсем так. В местах, где скапливаются многометровые толщи снега, он под собственной тяжестью начинает уплотняться и превращается сначала в зернистый фирн, а потом в прозрачный зеленоватый лёд. Ледники бывают горные или покровные. Вершины высоких гор покрыты вечными льдами, даже если они находятся вблизи экватора, как высшая точка Африки вулкан Килиманджаро или ряд вершин в Андах.
Мощные ледяные щиты толщиной в несколько километров покрывают не только южный материк Антарктиду, но и такие острова, как Гренландия на севере. В горах ледники «стекают» вниз по склону, а ледяные щиты полярных островов «наступают», то есть движутся вперёд. Скорость движения небольших горных ледников около 100 м в год, а огромных ледников Антарктиды достигает до 10 м в сутки.
Лёд — это вода в твёрдом состоянии, обладающая особыми свойствами: плотность льда ниже, поэтому он легче воды и плавает по её поверхности. Из-за своей аморфности лёд расплывается, «течёт» по поверхности.
В истории Земли было много ледниковых периодов, когда климат был холоднее, чем сейчас, и многокилометровые ледяные щиты существовали и близ полюсов и существенно южнее. Учёными лучше всего изучены оледенения сравнительно недавнего времени — за последний миллион лет, когда территория значительной части севера Евразии и Северной Америки четырежды покрывалась льдом толщиной в несколько километров.
Максимальное из оледенений, Днепровское, происходило 230—100 тыс. лет назад. В ту эпоху существовало два центра оледенения. Самый крупный центр находился на территории Скандинавского полуострова, другой — на Новой Земле и на севере Урала. Языки ледника спускались по долинам Днепра и Дона до широты современного г. Днепропетровска.
Последнее по времени оледенение, Валдайское, закончилось около 11 тыс. лет назад, когда в Древнем Египте, Индии, Китае уже существовали развитые цивилизации. Во время ледниковых периодов наступающие ледники «утюжили» равнины, а отступающие «бросали» огромные камни, валуны. Воды отступающего, то есть тающего, ледника углубляли речные долины и овраги. В тех местах, где когда-то находился ледник, в углублениях в земной поверхности осталось много озёр.
Источник
Чем отличается море от водохранилища
Значительная часть суши планеты занимают различные водоемы. Среди них наиболее распространены озера и водохранилища. При всей внешней схожести эти водные объекты имеют существенные различия. Их краткому описанию посвящается данная статья.
Что такое озера, и какими они бывают
Озерами считаются созданные природой водоемы. Общая площадь 117 млн. озер на планете около 2,1 млн. кв. км. или порядка 4 процентов земной суши. Общая протяженность береговой линии всех озер в 250 раз больше длины экватора. В мире насчитывается 22 больших озера с площадью свыше 10 000 кв. км. Самым большими из них считается Каспийское море (371 тыс. кв. км.). Озеро Байкал площадью 35 тыс. кв. км считается самым глубоким (1642 м.). Все озера Земли содержат воды в четыре раза больше, чем в реках.
Они обычно располагаются в углублениях на земной поверхности и отличаются медленным обменом воды. С океанами или морями такие водоемы не соединяются протоками. Углубления, в которых образуются озера, могут быть образованы за счет деформаций плит. Считается, что движение земной коры и вулканические извержения послужили основанием для образования большинства озер.
Дамбовые озера образуются в результате природного перегораживания долины реки балки, яра в результате разных наносов и обвалов. Речные озера могут быть образованы в результате аккумулятивных или эрозийных явлений на старых реках и в их долинах. Лиманные озера отделяются от моря наносными песчаными косами или наносами рек в их устьях. В результате отхода ледников были образованы углубления, в которых постепенно образовались озера. Карстовые озера появились в результате заполнения водой карстовых ям, пещер, впадин и пр. В районах вечной мерзлоты в результате проседания грунта и таяния льда возникают термокарстовые озера.
По состоянию водного баланса их подразделяют на сточные и бессточные или с изменяющимся стоком. Озера со стоком естественно пополняются водой, часть которой стекает в реку. В бессточных вода расходуется в результате ее испарения. Существуют озера с пресной водой, где количество минеральных веществ менее грамма на литр. Такие озера преимущественно сточные.
Солеными или минеральными озерами считаются такими, в которых содержание минеральных солей превышает 25 грамм на литр. Подобные озера преимущественно бессточные. Появление солей в них происходит в результате попадания в озерную котловину с подземными водами и осадками растворенных минеральных солей и выпаривания воды.
Минеральные озера принято разделять на карбонатовые, в которых добывают соду, сульфатные, служащие источником горькой соли, и хлоридные, где добывают кухонную соль. Немало озер служат местами добычи таких полезных ископаемых как руды и нефть.
Озера могут подразделяться по признаку наличия в них жизни. Особенность многих озер в том, что без пополнения водой они быстро мелеют, высыхают и могут превратиться в болото.
Зачем нужны водохранилища
Еще древние египтяне свыше трех тысяч лет назад создавали водохранилища для орошения прилегающих к Нилу земель. Известны и другие водохранилища, сооруженные сотни лет назад. Современная экономика требует накопления воды для обеспечения функционирования электростанций, поливных земель, других хозяйственных потребностей.
Обычно водохранилище представляет собой созданный людьми водоем для создания резерва воды и ее хранения для использования в народном хозяйстве. Сооружаются такие объекты, как правило, в долинах рек. Главным конструктивным их элементом являются водоподпорные сооружения. Водохранилища могут быть русловыми или озерными. Первые обычно отличаются вытянутой формой и наличием стока и течения. В озерных водохранилищах течение минимально и в основном связано с действием ветра.
Основными эксплуатационными характеристиками таких водоемов являются площадь водяного зеркала, объем содержащейся воды и показатели изменения уровня воды. Крупнейшие в мире водохранилища по площади их зеркала созданы на территории России, Африки, в Канаде, в Казахстане.
Существуют различные типы водохранилищ в соответствии с потребностями народного хозяйства.
Основными из них являются:
- Создаваемые путем сооружения плотин, объектов гидроэлектростанций, шлюзовых комплексов в долинах или горных ущельях рек. Здесь распространены русловые водохранилища, которые характеризуются вытянутостью и наличием стоковых течений, и озерные, которые по форме повторяют форму озера, ограниченного подпорными сооружениями.
- Сооружаемые на горизонтальной или немного наклоненной поверхности земли посредством выемки грунта. Он может использоваться для обвалования поверхности водяного зеркала. Наиболее распространен этот метод для создания бассейнов резервирования воды для гидроаккумуляторных электростанций. Вторым распространенным вариантом является использование стока воды для орошения сельхозугодий в низинах.
- Капитальные крытые емкости, которые сооружаются из железобетона, камня или металла. Они могут располагаться в земле или выше ее уровня. Их применяют для регулирования подачи воды в течение суток и создания необходимого ее напора.
В чем отличия
Главным отличием озера от водохранилища является природный характер его образования. Благодаря этому озеро в лечение многих веков может иметь первозданный вид, богатый ландшафт, разнообразную флору и фауну. Их экосистема стабильна и способна к воспроизводству.
Водохранилище создается человеком, который строит его исходя из своих хозяйственных потребностей. При этом происходит не всегда обоснованное вмешательство в природу. В результате их строительства происходят такие негативные процессы:
- Преобразуется естественная гидрология реки вследствие регулируемого стока.
- Водохранилища заиливаются, в них образуются наносы.
- Изменяется естественный ландшафт долин рек.
- Ухудшаются условия нереста рыб.
- Изменяется ледовый и температурный режим местности.
- Меняются виды фауны и флоры.
- Появляются размывающие берега высокие ветровые волны.
Источник