Зміст
Виникнення науки про воду
Кругообіг води на Землі
Океанічний кругообіг води
Континентальний кругообіг води
Потреба людини у воді
Транспірація
Бібліографічний список
Виникнення науки про воду
Наука про воду - найдавніша з наук. Вона виникла разом з штучним зрошенням. Американський гідролог Р. Нейс вважає, що гідрологія існує 5 тис. років.
Перші уявлення про кругообіг води з'явилися в Китаї, потім в Індії, де стали використовувати дощомірами - Прилади для визначення кількості опадів, тобто там, де встановили зв'язок між опадами і стоком води в річках. У Стародавній Греції, Стародавньому Єгипті, на Близькому Сході цей зв'язок не усвідомлювалася, оскільки дощі, що живили, наприклад, Ніл, випадали десь в його верхів'ях, а використовувалася вода в посушливих низов'ях - в Давньому Єгипті. На Близькому Сході дощі й талі води Тигру і Євфрату також формувалися далеко в горах. У Греції поширений карст, і тому Аристотель (384 - 322 рр.. До н. е..) вважав, що річки утворюються в підземних пустотах. У Європі про кругообіг води дізналися тільки 500 років тому, і перші міркування з цього приводу висловив Леонардо да Вінчі (1452 - 1519).
Леонардо да Вінчі цікавили, швидше, питання гідравліки, ніж гідрології, але в деяких своїх творах він висловив думки, які співзвучні сучасним науковим уявленням про круговороті воли. Він вказував на значення водопроникних геологічних порід, що утворюють водоносні шари в Альпах, пояснював, як відбувається заповнення підземних віл і як низинні джерела харчуються водою. Інші вчені значно розширили його ідеї, але це сталося набагато пізніше. Більш повні уявлення про вирі виклав у книзі, виданій в 1580 р. у Франції, Б. Паліссі (1510 - 1589). Він вперше вказав на дощові опади як основне джерело живлення річок.
Основоположником вчення про кругообіг води вважають француза П. Перро (1611 - 1680), який більш відомий як будівельник водопроводу для Лувра - королівського палацу в Парижі. Набагато пізніше Е. Дарвін (1731 - 1802), дід Ч. Дарвіна, пояснив механізм кругообігу води і довів, що атмосферні опади забезпечують струм води в річках і частина вологи поступає на сушу з моря. Англійський астроном Е. Галлей (1655 - 1742) Перший розрахований величину випаровування з поверхні океану.
Великий внесок у вивчення кругообігу води вніс російський вчений А. І. Воєйков (1842 - 1916), слова якого В«річки можна розглядати як продукт кліматуВ» стали визнаним становищем.
вода циркуляція планета людина
Круговорот води на Землі.
Кругообіг води на Землі, або глобальний гідрологічний цикл, - це безперервний процес циркуляції води на планеті, обмін водою між усіма складовими гідросфери. У ньому беруть участь поверхня земної кулі, надра, товща води і атмосфери.
Головний енергетичний двигун кругообігу води - Сонце. Сонячні промені нагрівають воду, і вона інтенсивно випаровується. Молекули води виявляються в атмосфері, причому половина їх зосереджена в нижньому полуторакилометровом шарі повітря. З висотою температура повітря поступово падає, тому пари води на певній висоті насичуються і конденсуються в крапельки води або кристали снігу, формуючи хмари. Хмари проливаються дощем або випадають у вигляді снігу. Цей процес йде безперервно. Испарившаяся вода знаходиться в атмосфері всього 8 - 9 днів, потім знову повертається в океан, озеро, болото, річку або надра Землі.
Кругообіг води на Землі виник при утворенні гідросфери. Океан став основним поглиначем сонячного тепла і постачальником водяної пари. Частина пара повітряними течіями переноситься на сушу і після конденсації випадає у вигляді дощів та снігопадів. Потоки дощової і талої води стікають до руслах річок, а потім по річках до океану. На цьому цикл водообміну між сушею і океаном закінчується, але сам процес нескінченний.
Глобальний кругообіг води не замкнутий, так як через рифтові тріщини йде додатковий приплив води з надр планети, що збільшує обсяг гідросфери щорічно на 0,25 км. А частина парів води, потрапляючи у верхні шари атмосфери під дією сонячного випромінювання, розкладається на водень і кисень і йде в космос. За рахунок кругообігу йде безперервний водообмін в річках, озерах, морях, тобто безперервне оновлення води. Так. в Світовому океані вода повністю змінюється за рахунок випаровування за 2400 років, а річковий стік вимагає 31 тис. років У полярних льодовиках, які харчуються атмосферною вологою, а самі, подібно рікам, стікають в океан, викидаючи в нього айсберги, зміна льоду відбувається приблизно за 10 тис. років. У підземних же водах це відбувається в середньому за 5 тис. років, а в річках - всього за 12 днів. Таким чином, кругообіг забезпечує доставку води буквально в усі куточки земної кулі. В результаті вода пронизує все, підтримуючи на Землі життя.
Кожен живий організм можна розглядати як частину гідросфери, що бере участь у кругообігу води. Завдяки воді в організмах відбуваються реакції, необхідні для підтримки життя, і формується саме тіло організму. Тому будь-який організм повинен пропускати через себе воду, здійснювати свій власний кругообіг води. Як писав російський дослідник В. Г. Богор (1904 - 1971), В«ніякої води, яка б не стикалася з живими істотами, в океані немає В». Можна додати - і на суші теж немає. Практично вся маса води на суші проходить через рослинність і грунтові організми, а це означає, що біота суші весь обсяг гідросфери планети пропускає через себе приблизно за 20 тис. років. В океані, де вода - це середовище проживання, джерело їжі і кисню, морські організми пропускають через себе весь обсяг Світового океану всього за півроку.
Вода - ідеальний розчинник, тому будь-яка природна вода містить розчинені гази і речовини, в тому числі необхідні для життя.
Потоки води в річках, хвилі і течії в озерах і морях руйнують гірські породи і переносять частинки і уламки на великі відстані. Основна частина їх врешті-решт опиняється на дні морів і озер. Таким чином, вода формує кругообіг речовини в природі. Рослини за рахунок води, вуглекислого газу та сонячної енергії створюють органічну речовину для підтримки життя інших організмів на планеті, які харчуються цим органічним речовиною. Для того щоб створити масу органічної речовини, потрібно щорічно близько 1 тис. км3 води. Отже, можна стверджувати, що гідросфера - це продукт живих організмів, середа, яку вони створили самі для себе.
Вода потрібна всім. Тварини теж беруть участь у кругообігу води.
Глобальний кругообіг води розділяється на океанічний і континентальний.
Океанічний кругообіг води
Океанічний кругообіг води - це безперервний процес випаровування, перенесення вологи повітряними течіями над океаном і випадання її у вигляді опадів на поверхню океану. За час існування планети круговорот змінюється в залежності від площі океану і об'єму гідросфери. Зараз щорічно в океанічному круговороті бере участь 458 тис. км3 води. Це майже шість таких водойм, як Каспійське море. Але випаровується з поверхні океану кожен рік 505 тис. км3. Різниця в 47 тис. км3 йде на континенти, випадаючи у вигляді дощу і снігу на суші. Але завдяки цій невеликій частині океанічного кругообігу води на суші виник континентальний кругообіг, що поклав початок життя на Землі, а потім і появи людини.
Континентальний кругообіг води
Континентальний кругообіг води - це безперервний процес випаровування з поверхні суші та її водоймищ, утворення хмар, випадання опадів, а також поверхневий і підземний стік води. Не вся вода, принесена з океану на сушу, випадає у вигляді опадів - від 20 до 75% її проходить над материками транзитом і знову несеться в океани. Чим крупніше материк і вище на ньому гори, тим більше він перехоплю...
