Гідросфера Землі: опис, складові частини і вплив людини
Гідросфера є водною оболонку Землі, що включає сумарну масу води знайденої на, під і над поверхнею планети. Вода гідросфери може знаходиться в трьох агрегатних станах: в рідкому (вода), твердому (лід) і газоподібному (водяна пара). Унікальна в Сонячній системі гідросфера Землі грає одну з першорядних ролей для підтримки життя на нашій планеті.
Загальний обсяг вод гідросфери
Земля має площу близько 510 066 000 км; майже 71% поверхні планети покрито солоною водою з об’ємом близько 1,4 млрд. км ³ і середньою температурою близько 4 ° C, не набагато вище точки замерзання води. У Світовому океані міститься майже 94% обсягу всієї води Землі. Інша частина зустрічається у вигляді прісної води, три чверті з якої, замкнені у вигляді льоду в полярних регіонах. Велика частина залишилася прісної води – це грунтові води, що містяться в грунтах і гірських породах; і менше 1% водних ресурсів знаходиться в озерах і річках світу. У відсотках атмосферне водяна пара є незначним, але перенесення води, що випарувалася з океанів на поверхню суші, є невід’ємною частиною гідрологічного циклу, який оновлює і підтримує життя на планеті.
Об’єкти гідросфери
Об’єктами гідросфери виступають всі рідкі і замерзлі поверхневі води, грунтові води в грунті і гірських породах, а також атмосферне водяна пара. Всю гідросферу Землі, як показано на схемі вище можна розділити на наступні великі об’єкти або частини:
- Світовий океан: містить 1,37 млрд. Км³ або 93,96% від обсягу всієї гідросфери; Підземні води: містять 64 млн. Км³ або 4,38% від обсягу всієї гідросфери; Льодовики: містять 24 млн. Км³ або 1,65% від обсягу всієї гідросфери; Озера і водосховища: містять 280 тис. Км³ або 0,02% від обсягу всієї гідросфери; Грунти: містять 85 тис. Км ³ або 0,01% від обсягу всієї гідросфери; Атмосферне пар: містить 14 тис. Км ³ або 0,001% обсягу всієї гідросфери; Річки: містять трохи більше 1 тис. Км ³ або 0,0001% від обсягу всієї гідросфери; СУМАРНИЙ ОБСЯГ гідросфери Землі: близько 1,458 млрд. Км ³.
Кругообіг води в природі
Гідрологічний цикл включає в себе переміщення води з океанів через атмосферу на континенти, а потім назад в океани над, по і під поверхнею суші. Цикл включає такі процеси, як осадження, випаровування, транспірацію, інфільтрацію, перколяції і стік. Ці процеси діють у всій гідросфері, яка тягнеться приблизно на 15 км в атмосферу і приблизно до 5 км углиб земної кори.
Близько третини сонячної енергії, яка досягає поверхні Землі, витрачається на випаровування океанічної води. Отримана атмосферна вологість конденсуються в хмарах, дощі, снігу і росі. Вологість є вирішальним фактором у визначенні погоди. Це рушійна сила штормів і вона відповідає за поділ електричного заряду, що є причиною блискавки і, отже, природних лісових пожеж, які негативно впливають на деякі екосистеми. Опади зволожують грунт, поповнюють підземні водоносні горизонти, руйнують ландшафт, живлять живі організми і наповнює річки, які переносять розчинені хімічні речовини, і відкладення назад в океани.
Значення гідросфери
Вода відіграє важливу роль у кругообігу вуглецю. Під дією води і розчиненого вуглекислого газу кальцій вивітрюється з континентальних порід і переноситься в океани, де утворюється карбонат кальцію (включаючи раковини морських організмів). В кінцевому підсумку карбонати осідають на морському дні і літіфіціруются утворюючи вапняки. Деякі з цих карбонатних порід пізніше занурюються в надра Землі завдяки глобальному процесу тектоніки плит і розплавляються, що призводить до виділення двоокису вуглецю (наприклад, з вулканів) в атмосферу. Гідрологічний цикл, кругообіг вуглецю і кисню через геологічні та біологічні системи Землі є основою для підтримки життя планети, формування ерозії і вивітрювання континентів, і вони різко контрастують з відсутністю таких процесів, наприклад, на Венері.
Проблеми гідросфери
Процес танення льодовиків
Існує безліч проблем, які безпосередньо пов’язані з гідросферою, проте найбільш глобальними є наступні:
Підвищення рівня моря
Підвищення рівня моря є новою проблемою, яка може торкнутися багатьох людей і екосистеми в усьому світі. Вимірювання рівня припливу показують всесвітнє збільшення рівня моря на 15-20 см, і МГЕЗК (Міжурядова група експертів зі зміни клімату) припустила, що зростання обумовлене розширенням океанічної води через підвищення температури навколишнього середовища, танення гірських льодовиків, і крижаних шапок. Більшість льодовиків Землі тануть через глобальне зміни клімату, і багато наукових досліджень показали, що швидкість цього процесу збільшується, а також значно впливає на глобальний рівень моря.
Зменшення арктичного морського льоду
За останні кілька десятиліть арктичний морський лід значно зменшився в розмірах. Недавні дослідження NASA показують, що він скорочується зі швидкістю 9,6% за десятиліття. Таке витончення і відведення льоду впливає на солоність океану, баланс тепла і місця мешкання тварин. Наприклад, популяції білих ведмедів знижуються через розрив льоду, який відокремлює їх від суші і більшість тварин в спробах перепливти, тонуть. Ця втрата морського льоду також впливає на альбедо або відбивну здатність поверхні Землі, в слідстві чого, темні океани поглинають більше тепла.
Зміна кількості опадів
Збільшення кількості опадів може призвести до повеней і обвалів, а зниження – до засух і пожеж. Події Ель-Ніньо, мусони і урагани також впливають на короткострокове глобальна зміна клімату. Наприклад, зміна океанічних течій біля берегів Перу, пов’язане з подією Ель-Ніньо, може привести до змін погодних умов на всій території Північної Америки. Зміни характеру мусонів через підвищення температури здатні викликати посуху в районах по всьому світу, які залежать від сезонних вітрів. Урагани, що посилюються з підвищенням температури морської поверхні, в майбутньому стануть більш згубними для людей.
Танення вічної мерзлоти
При підвищенні глобальної температури вічна мерзлота тундри тане. Це найбільше впливає на людей, що живуть в цій природній зоні, оскільки грунт на якій розташовані будинки стає нестабільною. Мало того, що є негайний ефект, вчені побоюються, що танення вічної мерзлоти вивільнить величезна кількість двоокису вуглецю (CO2) і метану (CH4) в атмосферу, що в значній мірі вплине на навколишнє середовище в довгостроковій перспективі. Вивільнені парникові гази будуть сприяти подальшому глобальному потеплінню за рахунок виділення тепла в атмосферу.
Антропогенний вплив людини на гідросферу
Люди мали значний вплив на гідросферу нашої планети, і це буде тривати оскільки населення Землі і потреби людства збільшуються. Глобальна зміна клімату, забруднення водних ресурсів, затоплення річок, дренаж водно-болотних угідь, скорочення потоку і зрошення чинили тиск на існуючі прісноводні системи гідросфери. Сталий стан порушується викидом токсичних хімічних речовин, радіоактивних речовин та інших промислових відходів, а також витоком мінеральних добрив, гербіцидів і пестицидів у водні джерела Землі.
Кислотні дощі, викликаний викидом діоксиду сірки та оксидів азоту від спалювання викопного палива, став всесвітньою проблемою. Вважається, що підкислення прісноводних озер і підвищена концентрація алюмінію в їх водах, відповідальні за значні зміни в екосистемах озер. Зокрема, у багатьох озерах сьогодні немає значних популяцій риб.
Евтрофікація, викликана втручанням людини, стає проблемою для прісноводних екосистем. У міру того, як надлишкові поживні і органічні речовини зі стічних вод від сільського господарства і промисловості випускаються в водні системи, вони стають штучно збагаченими. Це впливає на прибережні морські екосистеми, а також на введення органічної речовини в океани, що в рази більше, ніж в дочеловеческую часи. Це викликало біотичні зміни в деяких областях, таких як Північне море, де краще розвиваються ціанобактерії і гірше – діатомові водорості.
При збільшенні чисельності населення потреба в питній воді також зросте, і в багатьох районах світу через зміну температури, прісна вода надзвичайно важкодоступна. Оскільки люди безвідповідально змінюють напрямок річок і вичерпують природні запаси води, це створює ще більше проблем.
Люди дуже вплинули на гідросферу і будуть продовжувати це робити надалі. Важливо розуміти вплив, який ми надаємо на навколишнє середовище, і працювати над тим, щоб зменшити негативні наслідки.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)