Print Friendly, PDF & Email
Круговорот воды на Земле | Детская энциклопедия

Круговорот воды на Земле

Круговорот воды на Земле

О жизни капли воды со времени ее образова­ния на Земле и до наших дней можно написать самую удивительную и увлекательную повесть. Вместе с миллионами других капель эта капля точила и растворяла горы, в виде кристаллов льда она тысячи лет хранилась в высокогорных ледниках, совершила не одно кругосветное путе­шествие вместе с морскими течениями, затопляла села и города во время наводнений, плавала в облаках над океанами и морями, разбивала ко­рабли о прибрежные скалы, насыщала влагой травы, кусты и деревья; каплей росы она свер­кала в душистых лепестках розы, взращивала посевы, излечивала больного человека и несла жизнь в пустыне утомленному путнику.

Какими путями движется вода на Земле?

Первоисточник воды, главное водохранилище нашей планеты — Мировой океан. Его можно сравнить с гигантским паровым котлом, который нагревается солнцем. Каждый час с квадратного километра водной поверхности этого котла в атмосферу поступает в среднем около тысячи тонн пара, а в тропиках под палящими луча­ми полуденного солнца испаряется в 2—3 раза больше. Здесь, над безбрежными просторами океана, собирается в воздухе огромное количе­ство водяных паров, образуются мощные обла­ка. Здесь зарождаются грозные тропические ураганы и начинаются могучие воздушные тече­ния. Они, как конвейер, переносят влагу по всему земному шару. Какая энергия поддерживает этот непрерыв­но действующий конвейер? Конечно, солнце. Но ведь известно, что солнечные лучи пронизы­вают земную атмосферу, почти не нагревая ее. Атмосфера получает тепло от поверхности Земли, нагретой солнечными лучами. А над поверхно­стью океана главная роль в нагревании воздуха принадлежит водяным парам. Как это происхо­дит?

Чтобы вскипятить чайник с водой, требуется, допустим, 10 минут, а чтобы выпарить из него всю воду, придется ждать целый час. Объясняется это тем, что для превращения воды в пар нужно в 5,5 раза больше тепла, чем для ее нагревания до кипения. Тепло, затраченное на испарение, во­дяные пары хранят в себе до тех пор, пока снова не превратятся в воду. Когда невидимые для глаза водяные пары превращаются в капельки воды, образующие облако, они выделяют тепло и согревают окружающий воздух. Это тепло и служит источником энергии для многих воздуш­ных течений.

Мощная «тепловая машина» атмосферы, при­водимая в движение энергией Солнца, ежегодно поднимает с поверхности земного шара в виде водяных паров 511 тыс. км 3 воды, а из них 411 тыс. км— с поверхности океана. Две трети этого количества вскоре возвращается обратно в океан в виде атмосферных осадков, выпадаю­щих из облаков. Это малый круговорот воды на Земле. Более одной трети водяных паров с поверх­ности океана переносится ветрами на материки и присоединяется к водяным парам, поднимаю­щимся с суши. Кажется, не так уж много влаги дает океан. Однако без этого пополнения убыли воды, которая стекает с суши в океан, материки давно бы превратились в пустыни.

На суше ежегодно в виде осадков выпадает примерно 100 тыс. км3воды. Здесь путь воды длиннее, разнообразнее и сложнее. Часть воды после дождя сразу испаряется и возвращается в атмосферу, особенно если это происходит летом или в засушливых южных странах. Выпадает, например, в пустыне ночной дождь.

Дневное жаркое солнце накалит и высушит песок, а с наступлением ночной прохлады часть воды, испарившейся днем, опять вернется на землю в виде росы.

Вот первые капли дождя упали на сухую землю. Вода просачивается сквозь поры в почву сначала быстро, потом медленно. Сила тяжести влечет ее все ниже и ниже, пока на пути не встретится водоупорный пласт. Скопившаяся над ним вода начинает медленно течь в порах грунта вдоль по его наклону. Она может снова выйти на поверхность земли в ближайшем овраге в виде ручья, может слиться с другими подзем­ными водоносными слоями в невидимую много­водную «реку» и даже образовать в углублении водоупорного пласта подземное озеро-губку.

Когда почва, вдоволь насыщенная влагой, отказывается принимать дождевую воду, вода стекает по ее поверхности. Она собирается в на­земные ручейки и реки и в конечном итоге опять-таки попадает в океан. Между подземными во­доносными слоями и реками происходит непре­рывный водообмен. Во время половодья реки выходят из берегов, насыщают водой почву и грунт. Летом подземные воды возвращают свой «долг» обмелевшим рекам. Такой водообмен за­медляет возврат воды в океан.

Часть увлажнившей почву воды всасывают корни растений. Насыщенная питательными со­лями, вода поднимается вверх по стволам и стеб­лям и возвращается в атмосферу через листья в виде водяных паров. Растения используют око­ло половины атмосферных осадков. Что же делают растения с таким громадным количеством воды? Они извлекают из воды питательные соли и оставляют для себя лишь ничтожную ее часть. Главную массу воды растение перекачивает обрат­но в атмосферу. Этот процесс называется транспирацией. Растение — это непрерывно действующий мощный насос. Пшеница за период роста откачивает из почвы в атмосферу с одного гектара 2000 Т воды, кукуруза — 3200 Т, ка­пуста — 8000 Т. Один подсолнечник испаряет за лето 200 л воды, а одна взрослая береза столь­ко же воды испаряет за один летний день. Ива в жаркий день способна перекачать в воздух в 100 раз больше почвенной воды, чем береза. Эвкалипты потребляют так много воды, что с их помощью в теплых странах осушают болота.

Вода из облаков может выпасть на землю в виде снега. Тогда на своем пути в океан она задержится до весны. Талые снеговые воды вес­ной стекут в реки или просочатся в почву, питая грунтовые воды. А если снег выпадет на вершины высоких гор в Антарктиде или в Гренландии, он может пролежать многие десятки, сотни и даже тысячи лет. Постепенно уплотняясь, снег превращается в лед медленно сползающих с гор ледников. У подножия высокогорных ледников начинаются реки. В полярных странах от ледников, спускающихся в море, откалываются айс­берги. И здесь долгий путь воды завершается в океане. Это большой круговорот во­ды на Земле. У воды на Земле много дорог, и нельзя зара­нее сказать, какая судьба и какой путь — длин­ный или короткий, прямой или извилистый — предстоит капле воды, покинувшей океан, преж­де чем она вернется на свою родину.

В океане вода тоже находится в непрерывном движении. Постоянно дующие ветры (пассаты) создают мощные пассатные (экваториальные) те­чения. Они увлекают огромные массы теплой воды с востока на запад. Там, где течениям пре­граждают путь материки или архипелаги остро­вов, водный поток разветвляется, часть воды идет на север и часть на юг. Эти течения несут тепло, а навстречу им движутся в сторону эква­тора воды холодных течений. Между поверхно­стными и глубинными слоями океана тоже про­исходит медленный, но непрерывный водообмен. Сколько же всего воды на нашей планете? В океанах и морях содержится 1370 млн. кмводы. Чтобы представить себе, как велико это количество, достаточно сказать, что оно в 10 раз больше объема суши, возвышающейся над уров­нем моря. Высокогорные ледники и полярные льды Арктики и Антарктики связали более 30 млн. км3 воды. Если бы этот лед растопить, уровень океана поднялся и вода затопила бы около одной восьмой части суши, многие примор­ские города оказались бы под водой. В озерах и реках находится 4 млн., а в атмосфере в виде водяных паров до 12 тыс. км3 воды. В толще зем­ной коры заключено около 100 млн. км3воды. Интересно знать, остается ли количество воды на планете постоянным? Нам известен только один источник прихода воды на нашей планете. Это вода, которая выделяется при извержении вулканов. Ее называют ювенильной. По­ступление ювенильной воды не превышает 0,25 км3 в год. В верхних слоях атмосферы под действием космических лучей происходит раз­ложение водяных паров на водород и кислород. Водород при этом теряется в межпланетном про­странстве. Это единственный известный нам рас­ход воды на Земле. Как и приход, он тоже неве­лик. По мнению большинства ученых, общее количество воды на Земле остается практически неизменным.

За последнее время в естественный кругово­рот воды на Земле вторгся человек. Население земного шара за одни сутки расходует около 7 млрд. Т воды. К счастью, это расход условный. Вода, использованная человеком, в конце кон­цов возвращается в атмосферу, в почву, в реки или прямо в океан. Количество воды на Земле от этого не убывает. Но это верно только для всей планеты в целом. Вырубка лесов и неразум­ное использование воды могут лишить влаги обширные районы. Поэтому, несмотря на обилие воды на Земле, воду надо беречь. Полная смена воды в атмосфере происходит очень быстро, приблизительно через каждые 9 дней, речная вода меняется в среднем 20 раз в году, а для полной смены подземных вод тре­буется по меньшей мере 8 тыс. лет.

Земля представляет собой шар, окутанный водяными парами и хотя неравномерно, но щедро смоченный и пропитанный водой. Энергия Солн­ца поднимает воду в виде водяных паров вверх, сила тяжести увлекает ее вниз. Благодаря этим двум силам вода на Земле находится в непрерыв­ном движении. Остановить движение воды — это значит превратить Землю в безжизненное кос­мическое тело.

Print Friendly, PDF & Email