Гидросфера, ее состав и структура

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 °С (при средней для  всего Мирового океана 17,5 °С). Зимой 9/10 площади Северного Ледовитого океана покрыто дрейфующими льдами толщиной до 4,5 м. 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 °С; Индийский океан имеет 17,3 °С; Атлантический -- 16,5 °С. При таких  средних температурах вода в Персидском заливе регулярно нагревается до 35 °С. 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 °С; 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 °С, то есть была бы на 36° 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.

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.

4. 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, характер и развитие которой обусловлены  главным образом климатом, рельефом, геологическим строением и размерами  бассейна, то есть той прилегающей  местности, откуда идет сток (см. бассейн  речной). Между речными бассейнами проходит граница -- водораздел.

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 (см. Наводнение). 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".