Гидросфера Земли. Ее состав и свойства

     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. км²или 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 (см. Реки.). 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. Но бывают сильные волны, в том числе сейши.

     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 жизни водных 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.

     Изучением озер занимается наука лимнология, или озероведение.(5)

     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.

     ЛЕДНИКИ́ - движущиеся по земной поверхности естественные массы льда, образованные в результате многолетнего накопления, уплотнения и перекристаллизации снега. Общая площадь современных ледников около 16,3 млн. км². Ледники занимают около 11% площади суши, а их общий объем достигает 30 млн. км³. Естественно, что ледники могут существовать только там, где устойчиво наблюдаются низкие температуры воздуха и выпадает достаточно много снега. Обычно это приполярные или высокогорные районы. Ледники могут иметь форму потока, купола (щита) или плавучей плиты (в том случае, когда они сползают в водоем). Отколовшиеся части ледников, пустившиеся в морское плавание, носят название айсбергов.

     Типы ледников. Различают ледники горно-долинные (так как они связаны с горным рельефом, занимая долины с характерным корытообразным поперечным профилем, так называемые троги), покровные и шельфовые. Горно-долинные ледники, среди которых встречаются и висячие, и каровые, и переметные, распространены практически повсеместно, от Килиманджаро в Африке и сверкающих гребней Анд в Южной Америке до вершин Гималаев, Гиндукуша, Памираи Тянь-Шаня. Крупнейший из горных ледников -- Федченко ледник. В России наиболее крупные горные ледники сосредоточены на Кавказе. Однако их площадь редко превышает 30 км², а длина 10 км.

     К покровным ледникам можно отнести ледниковый щит Антарктиды, если его рассматривать как единый покровный ледник. В пределах единого покрова выделяют отдельные ледяные потоки, направленные от центра материка к периферии. Крупнейший среди них -- ледник Бидмора (длина 200 км, ширина до 40 км). Значительно меньше по своим размерам покровные ледники Арктики. Шельфовые ледники являются плавучим продолжением материковых покровных ледников. Самый крупный из них -- Росса шельфовый ледник.

     Образование ледников. У ледников выделяют области питания (аккумуляции) и абляции. В первой из них снег превращается в фирн, а затем в лед, и происходит увеличение массы льда, переносимого в область абляции, где эта масса уменьшается в результате таяния, откалывания, испарения и сдувания снега ветром. Размеры ледников весьма разнообразны. Если они имеют площадь менее 0,1 км², то называются малыми. Наиболее крупные могут достигать многих млн. км². Например, ледниковый щит Антарктиды достигает почти 14 млн. км², а его максимальная толщина превышает 4,7 км.

     Косвенным показателем гигантских размеров ледников могут служить крупные айсберги. Столкновение с айсбергом стало причиной величайшей морской катастрофы 20 в. -- гибели "Титаника". Наиболее крупные айсберги, имеющие длину 170 км и объем до 5 тыс. км³, встречаются близ Антарктиды.

     Масса ледников изменяется во времени, главным образом в связи с изменением климата. В геологическом прошлом неоднократно бывали периоды, когда ледники занимали значительно большую площадь, чем сейчас.

     Движение ледников. Скорость движения ледников обычно невелика, составляя в среднем от нескольких десятков до нескольких сотен метров в год. Но бывают случаи очень быстрого движения ледников. Один из самых "скоростных" -- гренландский ледник Якобсхавн, впадающий в залив Диско. Его скорость превышает 7 км в год. Очень подвижны пульсирующие ледники. В их жизни периоды относительного покоя, длящиеся от 10 до 50-100 лет, чередуются с периодами коротких, быстрых подвижек, или пульсаций, во время которых скорость движения ледника может составить 100-120 м/сутки, а язык ледника может переместиться на 10-15 км. Это нередко чревато катастрофическими последствиями -- ледяными обвалами, снежными лавинами, прорывами подпруженных озер, паводкамии селями. Широкую известность приобрели подвижки памирского ледника Медвежий в 1963 и 1973, к счастью, не приведшие к стихийным бедствиям.

     Ледники в России. Если всю массу современных ледников распределить по поверхности всего земного шара, толщина ледяного панциря составит около 50 м. Масса ледников примерно в 32 раза больше массы всех поверхностных вод суши. Площадь ледников в России около 60 тыс. км². В основном это покровные ледники Новой Земли, Северной Земли, Земли Франца-Иосифа и других островов Северного Ледовитого океана. Лишь около 5% общей площади приходится на горные ледники Кавказа, Алтая, Камчатки и других горных систем. Однако их площадь редко превышает 30 км², а длина 10 км (5).

     Роль ледников. Таяние ледников формирует значительную часть речного стока в горных районах, особенно летом, когда вода нужнее всего для орошения сельскохозяйственных культур. Например, в Средней Азии, где ледники занимают всего 5% площади, их доля в речном стоке составляет за год 20%, а летом -- 50%. Существуют проекты форсированного таяния ледников, например, в результате зачернения их поверхности угольной пылью, с целью получения большего количества воды. Однако пока неясны прямые и косвенные последствия (в том числе экологические) таких проектов. Существует опасность необратимой деградации ледников.

     Более реальными кажутся проекты водоснабжения аридных районов и стран, например, Саудовской Аравии, путем транспортировки и последующего использования талой воды айсбергов.