Структура запасов прресных вод, скорост их возобновления и значение для потребления

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Инженерная геология»

на тему «Гидросфера»

Выполнил: ст. гр. СТбз-14-1

Бадин В.Ю.

Проверил: доцент, к.т.н.

Морозов В.Т.

Чита

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ............................................................................................................. 3

1 Гидросфера....................................................................................................... 4

2 Вода и ее роль на Земле................................................................................... 6

3 Круговорот воды на Земле.............................................................................. 8

4 Океан............................................................................................................... 10

4.1 Особенности строения океана................................................................... 11

4.2 Течения Мирового океана........................................................................ 13

4.3 Приливы и отливы.................................................................................... 14

5 Реки................................................................................................................. 16

5.1 Типы рек.................................................................................................... 16

5.2 Режим реки................................................................................................ 18

5.3 Значение рек.............................................................................................. 19

6 Озёра............................................................................................................... 20

6.1 Генетические типы озер............................................................................. 20

6.2 Гидрологические типы озер...................................................................... 21

6.3 Пресные и соленые озера.......................................................................... 21

7 Ледники........................................................................................................... 23

7.1 Типы ледников........................................................................................... 23

7.2 Образование ледников.............................................................................. 24

7.3 Движение ледников................................................................................... 25

7.4 Ледники в России....................................................................................... 25

7.5 Роль ледников............................................................................................ 26

8 Структура запасов пресных вод, скорость их возобновления и значение для потребления...................................................................................................................... 26

8.1 Классификация пресных вод по целевому назначению........................... 29

9 Воздействие на гидросферу........................................................................... 30

Заключение........................................................................................................ 32

Список использованных источников................................................................ 34

ВВЕДЕНИЕ

Вода стоит особняком в истории нашей

планеты: нет природного тела, которое

могло бы сравняться с ней по влиянию на

ход основных самых грандиозных

глобальных проблем. Вода – своеобразный

минерал, обеспечивающий существование

живых организмов на земле…"

В.И. Вернадский.

Темой реферата является «Гидросфера». Актуальность темы реферата заключается в том, что в настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т.д.) является наиболее важной, т.к. всем известно – выражение «вода - это жизнь». Без воды человек не может прожить более трех суток, но даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. Ткани живых организмов на 70% состоят из воды, и поэтому В. И. Вернадский определял жизнь как живую воду.

Целью работы является подробное изучение строения гидросферы, ее характеристики и влияние гидросферы в поддержании относительно неизменного климата на планете.

В соответствии с целью можно выделить следующие задачи: узнать какова роль воды на Земле, особенности мирового океана, изучить структуры запаса пресных вод и их загрязнение от деятельности человека.

Реферат изложен на 34 страницах машинописного текста имеет 3 рисунка, 3 таблицы и список используемых источников из 5 наименований.

ГИДРОСФЕРА

Гидросфера с одной стороны, выступает как аккумулятор тепла, обеспечивая постоянство средней планетарной температуры атмосферы, а с другой - за счет фитопланктона продуцирует почти половину всего кислорода атмосферы. Водная среда используется для лова рыбы и других морепродуктов, сбора растений, добычи подводных залежей руды (марганца, никеля, кобальта) и нефти, перевозки грузов и пассажиров. В производственной и хозяйственной деятельности человек применяет воду для очистки, мытья, охлаждения оборудования и материалов, полива растений, гидротранспортировки, обеспечения специфических процессов, например выработки электроэнергии и т.п.

Гидросфера (в переводе с греч. hydro — вода и sphaira — шар) — водная оболочка Земли. Свыше 96% гидросферы составляют моря и океаны; около 2% — подземные воды, около 2% — ледники, 0,02% — воды суши (реки, озера, болота). Общий объем гидросферы Земли — свыше 1 миллиарда 500 миллионов км³. Из них в океанах и морях — 1370 миллионов км³, в подземных водах — около 60 миллионов км³ в виде льда и снега — около 30 миллионов км³, во внутренних водах — 0,75 миллиона км³, а в атмосфере — 0,015 миллиона км³.

Объем гидросферы постоянно меняется. По расчетам ученых, 4 миллиарда лет назад ее объем составлял всего 20 миллионов км³, то есть был почти в 7 тысяч раз меньше современного. В будущем количество воды на Земле, по-видимому, также будет возрастать, если учесть, что объем воды в мантии Земли оценивается в 20 миллиардов км³ — это в 15 раз больше современного объема гидросферы. Полагают, что поступление воды в гидросферу будет осуществляться из глубинных слоев Земли и при вулканических извержениях.

По данным, учитывающим только разведанные запасы подземной воды, на пресную воду на всей планете приходится только 2,8%, из них 2,15% находится в ледниках и только 0,65% в реках, озерах, подземных водах. Главная масса воды 97,2% — соленая. Гидросфера — единая оболочка, так как все воды взаимосвязаны и находятся в постоянных больших или малых круговоротах. Полное обновление вод происходит по-разному. Воды в полярных ледниках возобновляются за 8 тысяч лет, подземные воды — за 5 тысяч лет, озера — за 300 дней, реки — за 12 дней, водяной пар в атмосфере — за 9 дней, а воды Мирового океана — за 3 тысячи лет.

Гидросфера играет очень большую роль в жизни планеты: она накапливает солнечное тепло и перераспределяет его на Земле; с Мирового океана на сушу поступают атмосферные осадки. За геологическую историю в гидросфере происходили значительные изменения, однако известно о них мало. Подсчитано, что в ледниковые периоды резко возрастало количество льда, и за счет этого происходило уменьшение объема и понижение уровня Мирового океана на десятки метров. В настоящее время гидросфера охвачена невиданными по скорости и размерам преобразованиями, связанными с технической деятельностью человека. Ежегодно используется около 5 тысяч км³ воды, а загрязняется в 10 раз больше. Некоторые страны начали испытывать нехватку пресной воды. Это не означает, что ее на Земле мало: просто человек еще не научился ее рационально использовать.

Гидросфера взаимодействует с литосферой. Об этом свидетельствуют эрозионные и аккумулятивные процессы, связанные с работой воды. Взаимодействует гидросфера и с атмосферой. Облака состоят из паров воды, испарившихся с поверхности морей и океанов. Гидросфера также взаимодействует и с биосферой, так как живые существа, населяющие биосферу, не могут жить без воды. Взаимодействуя с различными оболочками планеты, гидросфера выступает, в свою очередь, как часть целостной природы земной поверхности. [2, 82 с.]

ВОДА И ЕЁ РОЛЬ НА ЗЕМЛЕ

Вода является важной составной частью всех компонентов биосферы и одним из необходимых факторов существования живых организмов. Основная её часть 94.1% заключена в Мировом океане, который занимает примерно 70% поверхности Земного шара. Общая масса океанических вод составляет свыше 1300 млн. км. Гидросфера Земли. Около 24 млн. км Гидросфера Земли воды содержится в ледниках, причём 90% этого объёма приходится на ледяной покров Антарктиды. Столько же воды содержится под землёй. Поверхностные воды озёр составляют приблизительно 0,18 млн. км Гидросфера Земли (из них половина солёные), а реки – 0,002 млн. км Гидросфера Земли (Таблица 1).

Таблица 1 – Распределение водных масс в гидросфере Земли

№ п/п	Часть гидросферы	Объём воды, тыс. км³	Доля в общем объеме вод, %
	Мировой океан	1 370 000	94,1
	Подземные воды	60 000	4,1
	Ледники	24 000	1,7
	Озера		0,02
	Вода в почве		0,01
	Пары атмосферы		0,001
	Реки	1,2	0,0001

Количество воды в телах живых организмов достигает примерно 0,001 млн. км Гидросфера Земли. Из газов, растворённых в воде, наибольшее значение имеют кислород и углекислый газ. Количество кислорода в океанических водах изменяется в широких пределах в зависимости от температуры и присутствия живых организмов. Концентрация углекислого газа также варьируется, а общее количество его в океане в 60 раз превышает его содержание в атмосфере

Гидросфера формировалась в связи с развитием литосферы, выделившей за геологическую историю земли значительный объём водяного пара и так называемых ювенильных (подземных магматических) вод. Именно в воде первоначально зародилась жизнь. Многие учёные высказывают суждение о том, что кровь человека и животных повторяет химический состав той среды, из которой в далёком прошлом произошла жизнь (Таблица 2).

Таблица 2 – Сопоставление элементарного состава крови человека и вод Мирового океана

№ п/п	Компоненты	Содержание, % от суммы растворённых солей
В крови	В водах Мирового океана
	Хлор	49,3	55,0
	Натрий	30,0	30,6
	Кислород	9,9	5,7
	Калий	1,8	1,1
	Кальций	0,8	1,2

Все без исключения живые существа содержат в своём организме приблизительно 80% воды (по весу). Масса воды, входящей в живые организмы (биологической воды), составляет 1120 км Гидросфера Земли, подавляющая часть которой проходит через живые организмы в результате обмена веществ – метаболизма. Без воды жизни нет: при обезвоживании организма на 10% человек теряет сознание, а на 12% - погибает (без воды человек может жить не более 5 суток).

Вода является обязательным компонентом практически всех технологических процессов как сельскохозяйственных, так и промышленных производств. Она выступает то как сырьё, то как теплоноситель, то как транспортная система, то как растворитель и как среда, удаляющая отходы производства. Вода как "жизненный" растворитель, то есть растворитель, к котором осуществляются все жизненно важные процессы, отвечает трём необходимым требованиям – амфотерности, химической активности без изменения природы растворяемого вещества и высокой диэлектрической проницаемости. Мировой океан является регулятором климата на нашей планете: холодные воды на полюсах поглощают углекислый газ из воздуха и отдают его в нагретых тропических и экваториальных водах. [3, 47 с.]

Мировой океан является самым сильным поглотителем солнечной энергии (поглощает в 2-3 раза больше чем суша); от поверхности океана отражается всего 8% падающей энергии. Как следствие, средняя температура поверхности океана на 3,6 С° больше температуры поверхности земли.

КРУГОВОРОТ ВОДЫ НА ЗЕМЛЕ

Значение воды в биосфере огромно: вода является универсальным растворителем; большинство химических реакций осуществляется в водных растворах, в воде происходит диссоциация соединений, вода обладает огромной теплоемкостью, тепло - и электропроводностью.

Вода - самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. Вода - основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе. Вода присутствует во всей биосфере: не только в водоемах, но и в воздухе, и в почве, и во всех живых существах. Последние содержат до 80-90% воды в своей биомассе. Потери 10- 20% воды живыми организмами приводят к их гибели. В естественном состоянии вода никогда не свободна от примесей. В ней растворены различные газы и соли, находятся взвешенные твердые частички. В 1 л пресной воды может содержаться до 1 г солей.

Большая часть воды сосредоточена в морях и океанах. На пресные воды приходится всего 2% . Большая часть пресных вод 85% сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Возобновление пресных вод происходит в результате круговорота воды, представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Круговорот воды

Круговорот воды на Земле называется гидрологическим циклом. Он включает поступление воды в атмосферу при её испарении и возвращение её назад в результате конденсации и выпадения осадков.

Количество осадков – основной фактор, определяющий, какой тип экосистемы развивается на данной территории (от 0 до 3 м Гидросфера Земли в год). Вода, выпадающая в виде осадков, может или впитываться в почву (инфильтрация), или стекать по ней (поверхностный сток). Впитавшаяся вода или удерживается почвой (капиллярная вода), или просачивается вниз по тропам и трещинам в земле (гравитационная вода) до малопроницаемого слоя горной породы или глины, заполняя все поры и трещины (грунтовые воды). Гравитационная вода становится грунтовой, когда достигает уровня грунтовых вод.

Слои пористого материала, по которым движется вода, называются водоносными горизонтами. Иногда водоносный слой выходит на поверхность, образуя естественные родники. Родники питают ручьи, реки и озёра, таким образом грунтовые воды вновь становятся поверхностными. Поверхностная вода частично испаряется и вновь попадает в атмосферу и т.д.

Таким образом, круговорот воды в природе включает три основные петли:

1) поверхностный сток – вода становится частью поверхностных вод;

2) испарение (транспирация) – впитываемая почвой вода удерживается в качестве капиллярной, а затем возвращается в атмосферу, испаряясь с поверхности или поглощаясь растениями;

3) грунтовые воды – вода попадает под землю и движется сквозь неё, питая колодцы и родники, т.е. вновь попадает в систему поверхностных вод.

Круговорот воды в природе постоянно очищает и пополняет пресноводные системы. С осадками выпадает пресная вода, очищенная при испарении. Попадая на поверхность, дождевая вода захватывает частицы почвы, детрит с микроорганизмами, химикаты – образуется поверхностный сток, который загрязнён. При просачивании через грунт вода очищается. Таким образом, грунтовые воды – это обычно вода пресная и высокого качества, пригодная для питья. В цивилизованных странах для хозяйственно-питьевых целей до 80% используется вода подземных источников, в РФ – до 30%.Всякая вода, которую мы употребляем, изымается из кругооборота и возвращается, как правило, загрязнённая отходами различных производств.

ОКЕАН

Океан (греч. Okeanos) (Мировой океан), непрерывная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова и отличающаяся общностью солевого состава. По существу Земля — это водная планета, так как Мировой океан занимает 70,8% ее территории. В Северном полушарии на долю водной поверхности приходится 60,6%, а в Южном — 81%.

Мировой океан делится материками на четыре океана. Самый крупный и глубокий из них — Тихий океан. По площади — 178,62 млн. км²— он занимает половину всей водной поверхности Земли. Средняя его глубина 3980 м больше средней глубины Мирового океана 3700 м. В его пределах находится и самая глубоководная впадина — Марианская 11022 м. В Тихом океане сосредоточено более половины объема воды Мирового океана 710,4 из 1341 млн. км³.

Второй по размерам — Атлантический океан. Его площадь 91,6 млн. км², средняя глубина 3600 м, наибольшая — 8742 м (возле Пуэрто-Рико), объем 329,7 млн. км3. Далее по размерам идет Индийский океан, который имеет площадь 76,2 млн. км², среднюю глубину 3710 м, наибольшую — 7729 м (возле Зондских островов), объем воды 282,6 млн. км³. Самый маленький и самый холодный — Северный Ледовитый океан, с площадью всего 14,8 млн. км² (4% Мирового океана), средней глубиной 1220 м (наибольшая — 5527 м), объемом воды 18,1 млн. км³. Иногда выделяют Южный океан — условное название южных частей Атлантического, Индийского и Тихого океанов, прилегающих к Антарктическому материку. В составе океанов выделяются моря.

Особенности строения океана

По геоморфологическим и геологическим признакам в океанах выделяют: подводную окраину материков (шельф, материковый склон и материковое подножие), переходные зоны от океана к материку, в частности системы островных дуг со свойственным им интенсивным вулканизмом и сейсмичностью; ложе океана и срединно-океанические хребты. Дно океана образует земная кора океанического типа с малой мощностью (8-10 км) и отсутствием гранитно-метаморфического слоя. Ложе океана сложено базальтами; на них залегает чехол глубоководных осадков, мощность которых уменьшается, а подошва омолаживается по направлению к срединно-океаническим хребтам.

Сколько соли в океане. Морская вода—это раствор 44 химических элементов. Важную роль играют соли. Общее количество солей в Мировом океане измеряется астрономической цифрой 49,2·1015 т. Если всю морскую соль в сухом виде распределить по поверхности суши, то ее слой составит почти 150м.

Средняя соленость воды Мирового океана 35 промилле (то есть в каждом килограмме воды содержится 35 г соли), в тропических морях соленость может достигать 42 промилле. Сильно распреснены воды в устьях крупных рек. Например, при сравнительно небольшом объеме вод Северного Ледовитого океана в него впадает несколько крупных рек — Енисей, Обь, Лена, Макензи и другие. Он наиболее распреснен, особенно у поверхности, где средняя годовая температура чуть выше -1°C (при средней для всего Мирового океана 17,5 °С). Зимой 9/10 площади Северного Ледовитого океана покрыто дрейфующими льдами толщиной до 4,5м. От Гренландского ледникового щита постоянно откалываются айсберги, один из которых стал причиной крупнейшей морской катастрофы и гибели в 1912 пассажирского судна "Титаник". Но гораздо более крупные айсберги встречаются близ Антарктиды (см. Ледники).

Океан — регулятор тепла. Самая высокая температура у поверхности воды в Тихом океане — 19,4 °C; Индийский океан имеет 17,3 °C; Атлантический — 16,5 °.C При таких средних температурах вода в Персидском заливе регулярно нагревается до 35 °C. С глубиной температура воды, как правило, падает. Хотя бывают исключения, обусловленные поднятием глубинных теплых вод. Примером может служить западная часть Ледовитого океана, куда вторгается Гольфстрим. На глубине 2 км на всей акватории Мирового океана обычно температура не превышает 2-3 °C; в Северном Ледовитом океане она еще ниже.

Мировой океан — мощный накопитель тепла и регулятор теплового режима Земли. Если бы океана не было, средняя температура поверхности Земли составила бы -21 °C, то есть была бы на 36 °C ниже той, которая имеется в действительности.

Течения Мирового океана

Воды океана находятся в постоянном движении под воздействием различных сил: космических, атмосферных, тектонических и др. Наиболее выражены поверхностные морские течения, преимущественно ветрового происхождения. Но весьма распространены 3 течения, возникающие из-за разной плотности масс. Течения в Мировом океане подразделяются по преобладающему в них направлению на зональные (идущие на запад и восток) и меридиональные (несущие воды на север и юг). Течения, идущие навстречу соседним, более мощным течениям, называются противотечениями. Специально выделяют экваториальные течения (вдоль экватора). Течения, изменяющие свою силу от сезона к сезону, в зависимости от направления прибрежных муссонов, называются муссонными.

Самое мощное во всем Мировом океане — Циркумполярное, или Антарктическое, круговое течение, обусловленное сильными и устойчивыми западными ветрами. Оно охватывает зону в 2500 км по ширине и километровые толщи по глубине, пронося каждую секунду около 200 млн. т воды. Для сравнения — крупнейшая река мира Амазонка несет лишь около 220 тыс. т воды в секунду.

В Тихом океане наиболее сильно Южное пассатное течение, направляющееся с востока на запад, со скоростью 80-100 миль в сутки. К северу от него находится противотечение, а еще северней — Северное пассатное течение с востока на запад. Зная направление течений, местные жители издавна использовали их для своих передвижений. Вслед за ними воспользовался этим знанием и Т. Хейердал для своего знаменитого путешествия на "Кон-Тики". Аналоги пассатных (буквально "благоприятствующих переезду") течений и противотечений имеются в Индийском и в Атлантическом океанах.

Из меридиональных течений наиболее известны Гольфстрим и Куросио, которые переносят соответственно 75 и 65 млн. т воды в секунду.

Для многих районов Мирового океана (западные берега Северной и Южной Америки, Азии, Африки, Австралии) характерен апвеллинг, который может быть вызван ветровым сгоном поверхностных вод от берега. Поднимающиеся глубинные воды нередко содержат большое количество питательных веществ, и места апвеллинга связаны с зоной высокой биологической продуктивности.

Рисунок 2 - Течения Мирового океана

Приливы и отливы

Изменение взаимного расположения Земли и Луны вызывает в Мировом океане приливы и отливы. В открытом океане высота прилива невелика — порядка 1 м, но в воронкообразных заливах, в их самой узкой части высота может превышать 10 м. В Атлантическом океане, в заливе Фанди, прилив достигает высоты 16-17м, в Охотском море, в Гижигинской губе, высота прилива-12-12м. Океан и волны. Океан практически всегда находится в движении. Одно из наиболее ярких его выражений — ветровые волны, особенно во время шторма, который так впечатляюще изображен на картине И. К. Айвазовского "Девятый вал". При шторме высота ветровых волн в открытом океане может превышать 10 м. Максимальная зафиксированная высота волн составила 25 м. В числе самых штормовых мест в Мировом океане — северная часть Атлантики в зимнее время. Всем морякам известны "ревущие сороковые". В Атлантическом океане находится знаменитый "Бермудский треугольник" — место гибели многих судов и самолетов, в том числе из-за необычайно трудных условий навигации. Название Тихого океана не соответствует его нраву. "Тихим" он назван Магелланом, экспедиции которого сопутствовала удивительно тихая погода. На самом деле он самый бурный и непредсказуемый из океанов, в значительной мере из-за частых тайфунов.

Другая характерная черта Тихого океана — цунами, вызванные подводными землетрясениями. Высота цунами у побережья может достигать 30-50 м. Обрушиваясь на берег, они приводят к массовой гибели людей и катастрофическим разрушениям. За последнее тысячелетие берега Тихого океана подвергались ударам цунами 1000 раз. Случаются цунами и в Атлантическом, и Индийском океанах, но их было всего несколько десятков. В числе самых разрушительных цунами те, которые случились в 1703 в Японии (погибло около 100 тыс. чел.) и в 1883 в результате извержения вулкана Кракатау (погибло 40 тыс. чел.). Неоднократно обрушивались цунами и на Курильские острова, приводя к опустошительным разрушениям и гибели людей.

Таким образом большая часть вод Земли сосредоточена в океанах. Все океаны соединяются между собой, образуя единый Мировой океан. В глубинах океана всегда поддерживается постоянная температура. Идеально спокойная обстановка без всяких катаклизмов. Возможно это-то и позволило появиться жизни на планете Земля, ведь земная жизнь зародилась именно в океане.

РЕКИ

Реки – естественные водные потоки, текущие в выработанном ими русле и питающиеся за счет поверхностного и подземного стока с их бассейнов. Всякая река имеет истоки устье, или дельту. Реки с притоками образуют речную систему, представлена на рисунке 3, характер и развитие которой обусловлены главным образом климатом, рельефом, геологическим строением и размерами бассейна, то есть той прилегающей местности, откуда идет сток. Между речными бассейнами проходит граница — водораздел.

Рисунок 3 – Речной бассейн

К важнейшим характеристикам относятся: водоносность, структура стока по источникам питания, тип водного режима, длина реки, площадь водосбора, уклон водной поверхности, ширина и глубина русла, скорость течения воды, ее температура, химический состав вод и др.

Типы рек

Существуют различные классификации рек. Все реки разделяются на горные реки с быстрым течением, текущие в узких долинах, и равнинные — с характерным медленным течением и широкими террасированными долинами. Наиболее употребимо деление рек по размерам. К малым относятся реки длиной до 200 км и площадью водосбора до 3000 кв. км. Часто отдельно выделяют ручьи, относят к ним небольшие водотоки, длиной менее 10 км. Наряду с количественными характеристиками, нередко указывается, что малой следует считать такую реку, бассейн которой располагается в одной географической зоне. В повседневном обиходе понятие "малые реки" обычно употребляется применительно ко всем рекам, имеющим только местное значение в масштабах страны или крупного региона, например Истра.

Принципиальным отличием средних рек от малых является то, что они полностью дренируют подземные воды своего речного бассейна. Именно сток средних рек лучше всего характеризует зональные условия своего формирования. Указанные верхние пределы длины и площади водосбора малых рек являются в средней полосе России хорошим критерием степени полноты дренирования подземных вод. Характерный пример средней реки — Москва.

Большая река протекает в пределах нескольких географических зон. Сток такой реки является транзитным в пределах отдельных географических зон, например, Волга в районе Астрахани. Условно к категории больших рек относят равнинные реки, имеющие площадь водосбора больше 50 тыс. км².

При любой системе подсчетов малых рек подавляющее большинство. На малые реки длиной менее 100 км приходится около 99% общего числа рек России (всего более 2 млн.) и свыше 90% их протяженности.

Крупнейшие реки мира. Наибольшее внимание всегда привлекали большие реки. Самая водоносная река мира — Амазонка, за ней следуют Конго, Ганг с Брахмапутрой, Янцзы и Енисей. Самые длинные реки мира — Нил (хотя он не входит в число самых водоносных, поскольку значительную часть своего пути протекает через Сахару), Миссисипи с Миссури и Амазонка.

Из российских рек самые водоносные — Енисей, Лена, Обь. Крупнейшая европейская река Волга занимает пятое место. Такая известная река, как Дон, занимает по водоносности в России лишь 19-е место, что объясняется низкой обеспеченностью ресурсами речного стока степной зоны, в пределах которой он формируется.

Режим реки

Реки характеризуются весьма неравномерным распределением стока во времени. Большинство рек России проносят 60-70% объема воды за сравнительно короткий период весеннего половодья. В это время талая вода стекает по промерзшей и хорошо увлажненной поверхности водосборов с наименьшими потерями на фильтрацию и испарение. Именно в период половодья реки чаще всего выходят из берегов и затапливают прилегающие территории. Летом и зимой обычно наблюдается маловодье — межень, когда реки питаются подземными водами, ресурсы которых тоже в значительной мере пополняются в весенний период. Летом большая часть осадков расходуется на испарение, до уровня грунтовых вод и тем более до рек доходит лишь небольшая часть атмосферных осадков. Зимой выпавшие осадки аккумулируются в виде снега. Лишь осенью на российских реках бывают небольшие паводки.

Реки Дальнего Востока и Кавказа отличаются от равнинных рек России по гидрологическому режиму. Первые разливаются осенью — во время муссонных дождей; на кавказских реках максимальные расходы воды наблюдаются летом, когда тают высокогорные ледники и снежники.

Сток рек меняется от года к году. Нередко случаются маловодные и многоводные периоды, когда река характеризуется пониженной или, напротив, повышенной водностью. Например, в 1970-х на Волге наблюдалось маловодье, в связи с чем быстро падал уровень бессточного Каспийского моря, для которого Волга — основной поставщик воды. С 1978 наступила фаза повышенной увлажненности в бассейне Волги, сток ее ежегодно стал превышать средний многолетний, и уровень Каспийского моря стал повышаться, в результате чего затапливались прибрежные территории. Большая часть рек России ежегодно покрывается льдом. Продолжительность ледостава на севере России составляет 7-8 месяцев (с октября по май). Вскрытие рек ото льда — ледоход — одно из самых впечатляющих зрелищ, часто сопровождается наводнением.

Значение рек

Река — основной источник гидроэнергии и важнейший транспортный путь. Реки имеют большое эстетическое и рекреационное значение как неотъемлемый элемент окружающей среды. Широкое вовлечение рек в хозяйственный оборот привело к полному преобразованию многих из них. Сток таких рек, как Волга, Днепр, Ангара, в значительной мере зарегулирован водохранилищами. Многие из них, особенно протекающие в южных районах, где велика потребность в орошении, разбираются на нужды ирригации. По этой причине Амударья и Сырдарья уже практически не впадают в Аральское море, и оно стремительно высыхает.

Один из самых негативных результатов антропогенного воздействия на реки — их массовое загрязнение сточными водами и другими отходами хозяйственной деятельности. Угрозы качественного истощения речных водных ресурсов можно избежать, если осуществлять комплекс водохозяйственных мероприятий, включающий не только традиционную очистку сточных вод, но и такие кардинальные меры, как изменение технологии производства с целью многократного уменьшения расходования воды и образования отходов.

Таким образом реки сыграли выдающуюся роль в истории человечества, С ними связано становление и развитие человеческого общества. С исторических времен реки использовались как пути сообщения, для рыболовства, сплава леса, орошения полей и водоснабжения. Люди издавна селились по берегам рек — это подтверждает и фольклор, в котором Волгу называют "матушкой", а Амур — "батюшкой".

ОЗЁРА

Озёра – природные водоемы в углублениях суши (котловинах), заполненные в пределах озерной чаши (озерного ложа) разнородными водными массами и не имеющие одностороннего уклона. Для озер характерно отсутствие непосредственной связи с Мировым океаном. Озера занимают около 2,1 млн. км² или почти 1,4% площади суши. Это примерно в 7 раз больше поверхности Каспийского моря — крупнейшего озера мира.

Распределены озера неравномерно. Особенно много их на севере — в тундре и в лесной зоне. К югу, в степи и в пустыне озера встречаются все реже. В числе крупнейших и наиболее известных: Великие озера (Верхнее озеро, Гурон, Мичиган, Эри и Онтарио) — в Северной Америке, Виктория и Танганьика — в Африке, Ладожское озерои Онежское озеро — в Европе, высыхающее Аральское море — в Азии.

В России крупнейшее пресноводное озеро — Байкал, за ним по размерам площади зеркала следуют: Ладожское озеро, Онежское озеро, Таймыр, Ханка и Чудско-Псковское.

Генетические типы озер

Происхождение озер различно. Они могут образовываться во впадинах, возникших в результате неравномерного распределения ледников в районах материкового оледенения (ледниковые и моренные озера); в карстовых воронках и провалах (карстовые озера); в просадочных провалах при вытаивании льда (термокарстовые озера); в долинах, перегороженных обвалом, оползнем или ледником (плотинные, запрудные или завальные озера); в кратерах потухших вулканов (вулканические озера); посредством обособившихся от моря наносов песка или ила (лиманные озера); посредством прудов (искусственные озера) и т. д. Наиболее интересны тектонические озера, возникшие в местах тектонических разломов. Они имеют вытянутую форму и, как правило, очень глубокие. Среди них — самое глубокое озеро мира Байкал (средняя глубина 730 м, наибольшая 1620 м).

Гидрологические типы озер

Водная масса озер создается за счет атмосферных осадков и подземных вод. Иногда пресная вода замещает морскую, заполнявшую котловину в геологическом прошлом. Это — реликтовые озера, среди них — Каспийское море, Ладожское и Онежское озера.

Озера бывают сточные, из которых вытекают реки, проточные и бессточные (не имеющие стока, преимущественно в полупустынях и пустынях). Очень интересно бессточное озеро Чаны, которое в зависимости от колебаний сезонного или годового количества осадков подвержено резким изменениям очертаний. К кочующим озерам относятся: Лобнор, Эйри Чад.

Из-за большого объема воды гидрологический и термический режимы озер выражены не столь резко, как у рек. На озерах не бывает столь впечатляющих подъемов воды в период половодья и паводков, ледостав и ледоход (большинство озер в России зимой замерзают) происходит медленней, чем на реках.

Пресные и соленые озера

Проточные озера в подавляющей своей части пресны и часто обладают уникальной по качеству питьевой водой (наиболее яркий пример Байкал). Бессточные озера в той или иной степени минерализованы, в них аккумулируются соли (от 1 до 24,7% — солоноватые озера, а от 24,7 до 47% — соленые), содержащиеся даже в пресной воде их притоков. Есть и минеральные озера (которые содержат выше 47% солей), в т. ч. проточные, образующиеся за счет поступления минерализованных вод из глубин Земли. Из них соли могут выпадать в осадок. Например, самосадочные озера Эльтон и Баскунчак.

Условия жизни в озерах. По условиям жизневодных организмов озера можно разделить на олиготрофные (бедные планктоном, глубокие, прозрачные и холодные), эвтрофные (с богатой литоральной и сублиторальной растительностью, обильным планктоном, мелкие, хорошо прогреваемые) и дистрофные (исключительно бедные жизнью, с коричневым цветом воды). К первым относятся глубоководные озера типа Байкала; ко второй группе — большинство некрупных озер средней полосы России; к дистрофным — бедные кислородом озера в заболоченных районах.

В современных условиях многие озера подверглись существенным трансформациям в результате длительной и интенсивной антропогенной деятельности. Часть озер подперта водами - водохранилищ. Другие частично спущены. Наиболее яркий пример Севан, уровень которого был снижен на 18 м, чтобы воду использовать на орошение, а попутно от единственной вытекающей из озера реке Раздан получить дополнительное количество электроэнергии. В связи с развитием орошаемого земледелия в бассейне Аральского моря и с чрезмерным изъятием воды его притоков озеро стало высыхать. Масштабы этого процесса стали катастрофическими, а территория - претерпевает экологическую катастрофу. Самый массовый негативный результат — загрязнение озер промышленными, сельскохозяйственными и бытовыми стоками.

При замедленном водообмене в озерах поступление с притоками биогенных элементов (особенно азота и фосфора) приводит к избыточному обогащению воды питательными веществами — эвтрофикации, что резко ухудшает качество воды. Таким образом, несмотря на то, что по объему воды в озерах значительно меньше, чем в океанах и морях их роль для населения Земли трудно переоценить. Запасы озерных вод используются во всех сферах жизни человека, и являются местом обитания множества живых организмов.

ЛЕДНИКИ

Ледники - движущиеся по земной поверхности естес