Федеральное агентство по образованию РФ

"Югорский государственный университет"

По дисциплине "Концепции современного естествознания"

Тема: "Гидросфера Земли"

Выполнила студентка

Группы ЗУ 9190

Нухова С.В.

Проверил: Акименко Т.В.

г.Ханты-Мансийск

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.

ГИДРОСФЕ́РА (гидро - от греч. hydor - вода и сфера), совокупность вод земного шара, водная оболочка Земли, располагающаяся между атмосферой и "твердой" земной корой. Включает в себя всю химически не связанную воду вне зависимости от ее состояния: жидкую, твердую, газообразную. Гидросфера - водная оболочка Земли, включающая океаны, моря, реки, озера, подземные воды и ледники, снеговой покров, а также водяные пары в атмосфере и воду, содержащуюся в живых организмах.

Я выбрала тему "Гидросфера Земли" потому,что вода играет очень большую роль в жизни всего живого на Земле. Без воды не могло бы быть человека, животного и растительного мира. Кроме того, для жизни необходимы температуры в диапазоне от 0 до 100° С, что соответствует температурным пределам жидкой фазы воды. Для многих живых существ вода служит средой обитания.

Велика роль гидросферы в поддержании относительно неизменного климата на планете, поскольку она, 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.

Экологическая угроза гидросфере поставила перед международным сообществом задачу принятия срочных мер по спасению среды обитания человечества. Их особенностью является то, что ни одно государство в отдельности даже с помощью строгих мер не способно справиться с экологической угрозой. Поэтому необходимо международное сотрудничество в этой области, принятие оптимальной экологической стратегии, включающей концепцию и программу совместных действий всех стран. Эти меры должны соответствовать принципам современного международного права.

Вода и ее 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

. Около 24 млн. км 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 (из них половина солёные), а реки – 0,002 млн. км (Приложение 1).

Количество воды в телах живых организмов достигает примерно 0,001 млн. км

. 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.(3, 47)

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 (Приложение 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

, 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). По выражению французского естествоиспытателя Э. Реймон-Дюбуа, "живые организмы есть не что иное, как "одушевлённая вода".

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. Другого такого растворителя в природе не существует.

Мировой океан является лёгкими планеты, поскольку продуцирует своим фитопланктоном половину всего кислорода атмосферы.

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.

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 Со больше температуры поверхности земли.

Мировой океан является богатейшим источником минеральных ресурсов: он содержит 5х10

т минерального сырья, в том числе: урана – 2х10, серебра - 5х10 , меди – 1,5х10 , золота – 5,1 х 10т. (2, 136-137)

Круговорот воды на Земле.

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 (Приложение 3).

Количество осадков – основной фактор, определяющий, какой тип экосистемы развивается на данной территории (от 0 до 3 м

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.

Для снижения расхода пресной воды необходимо:

- внедрять капельное орошение (в США на орошение расходуется до 80% пресной воды);

Уменьшить расход воды на бытовые нужды (в среднем в России на одного жителя расходуется 400-600 л в сутки, а в странах Западной Европы – менее 200 л);

Цель приведенной ниже статьи - рассказать, что такое гидросфера, показать насколько богата наша планета водными ресурсами, и как важно не нарушать баланс в природе. Планета Земля покрыта тремя оболочками. Это атмосфера, литосфера и гидросфера. Благодаря их взаимодействию зародилась жизнь. Они аккумулируют солнечную энергию и распределяют ее между всеми организмами.

Рассмотрим, что такое гидросфера.

Определение

Если говорить просто, то это Это всевозможные источники драгоценной жидкости. Сюда входят моря, океаны, реки, ледники, подземные реки и многое другое. Частью гидросферы является вода в атмосфере и во всех живых организмах. Но самую большую долю составляет соленая вода Мирового океана.

Если рассмотреть с научной точки зрения, что такое гидросфера, то это комплекс наук, включающий в себя целое подразделение исследовательских дисциплин. Рассмотрим, какие науки занимаются изучением составляющих гидросферы.

• Гидрология. Сфера исследования - поверхностные водоемы суши: реки, озера, болота, каналы, пруды, водохранилища.
• Океанология - изучает Мировой океан.
• Гляциология - наземные льды.
• Метеорология - жидкость в атмосфере и ее влияние на погоду и климат.
• Гидрохимия - химический состав воды.
• Гидрогеология - занимается подземными водами.
• Геокриология - вода в твердом состоянии: ледники и вечные снега.
• Гидрогеохимия - молодая наука, изучающая химический состав всей гидросферы.
• Гидрогеофизика - также новое направление, основа которой - физические свойства водной оболочки Земли.

Состав гидросферы

Из чего же она состоит? Гидросфера включается в себя все виды влаги на планете. Ее объем трудно представить. Ученые подсчитали, что он составляет 1370,3 млн км 3 . За всю историю существования планеты, масса воды никогда не изменялась.

Интересный факт: каждый пятый человек мечтает вдоволь напиться воды. Но сколько бы он не выпивал, ему не удается это сделать.

Рассмотрим состав гидросферы:

• Мировой океан. Занимает большую часть, а вернее, практически весь объем водной оболочки. Он включает в себя четыре океана: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый.
• Вода суши. Сюда относятся все источники драгоценной жидкости, которые можно встретить на континентах: реки, озера, болота.
• Подземные воды - это огромный запас влаги, находящийся в литосфере.
• Ледники и постоянные снега, на долю которых приходится значительная часть запасов воды.
• Вода в атмосфере и в живых организмах.

Процентное соотношение источников гидросферы Земли представлено на рисунке ниже.

Вода - это уникальное вещество. Ее молекулы имеют настолько прочную связь, что их очень сложно разъединить. Но еще большая уникальность ее в том, что в отличие от других важных элементов, она может существовать в природных условиях сразу в трех состояниях: жидком, твердом, газообразном.

Круговорот воды в природе играет важную функцию распределения влаги на планете. Основной источник пресной жидкости в атмосфере - Мировой океан. Из него вода, под воздействием солнца, испаряется, превращается в облака и перемещается в атмосфере, а соль остается. Так появляется пресная жидкость.

Выделяют два круговорота: большой и малый.

Большой круговорот воды касается возобновления вод Мирового океана. И поскольку большая часть влаги переходит в газообразное состояние именно с его поверхности, она возвращается туда вместе со стоками, куда попадает в виде осадков.

Если большой круговорот охватывает обновление воды на планете в целом, то малый касается только суши. Там наблюдается тот же процесс: испарения, конденсация, выпадения в виде осадков и сток в Мировой океан.

В океане воды испаряется больше, чем в реках и озерах. Осадков, наоборот, на континентах выпадает много, а над открытыми водными просторами - мало.

Скорость круговорота

Составляющие гидросферы Земли обновляются с разной скоростью. Быстрее всего обновляется запас воды в организме человека, поскольку он на 80 % из нее состоит. В течение нескольких часов при обильном употреблении напитков, можно полностью восстановить баланс.

А вот ледники и мировой океан обновляются очень медленно. Для того чтобы появились совершенно новые айсберги в полярных широтах необходимо почти 10 тыс. лет. Можно представить, сколько уже существует лед в Арктике и Антарктиде.

Вода в Мировом океане очищается немного быстрее - за 2,7 тыс. лет.

Питательная сила живых организмов

Вода - это уникальное химическое соединение водорода и кислорода. Она не имеет запаха, вкуса, цвета, но легко впитывает их из окружающей среды. Ее молекулы тяжело разъединить, но в тоже время они содержат ионы хлора, серы, углерода, натрия.

В воде зародилась жизнь, и она содержится во всех организмах, совершающих обмен веществ. Есть животные, тела которых почти жидкие. Медуза на 99 % состоит из воды, рыба всего на 75 %. В растениях сока ее еще больше: в огурце - 95 %, моркови - 90 %, яблоке - 85 %, картофеле - 80 %.

Функции водной оболочки

Гидросфера Земли выполняется несколько жизненно важных для планеты функций:

1. Аккумулирующая. Вся энергия Солнца в первую очередь попадает в океан. Там она сохраняется и распределяется по планете. Такой процесс обеспечивает сохранение средней положительной температуры.
2. Производство кислорода. Больше всего этого вещества вырабатывается фитопланктоном, находящимся в Мировом океане.
3. Распределение пресной воды за счет круговоротов.
4. Обеспечивает ресурсами. Мировой океан содержит значительные запасы продовольствия, а также других полезных добываемых ресурсов.
5. Рекреационный потенциал для человека, который использует океан в своих целях: для энергии, очистки, охлаждения, развлечения.

Гидросфера и человек

В зависимости от того, как используется вода, можно выделить две отдельные категории:

1. Водопотребители. Сюда относятся те отрасли человеческой деятельности, которые пользуются прозрачной жидкостью для достижения своих целей, но не возвращают ее. Видов такой деятельности очень много: цветная и черная металлургия, сельское хозяйство, химическая, легкая промышленность и другие.
2. Водопользователи. Это отрасли, которые в своей деятельности используют воду, но при этом всегда ее возвращают. Сюда относится морской и речной транспорт, рыбное хозяйство, службы по доставке воды населению, водоканалы.

Интересный факт: для города с населением в 1 млн человек необходимо 300 тысяч м 3 чистой питьевой воды в сутки. При этом возвращается жидкость в океан загрязненная, непригодная для живых организмов, и океану приходится самостоятельно ее очищать.

Классификация по характеру использования

Для человека вода имеет разное значение. Мы употребляем в пищу, в ней стираем и убираем. Поэтому, ученые предложили такую градацию:

• Питьевая вода - чистая вода без токсических и химических веществ, пригодная к употреблению в сыром виде.
• Минеральная вода - обогащенная минеральными компонентами вода, которая добывается из земных недр. Используется в лечебных целях.
• Промышленная вода - используется в производстве, проходит один или два этапа очистки.
• Теплоэнергетическая вода - забор берется из термальных источников.

Техническая вода

Вода для технических нужд может быть абсолютно разная. В сельском хозяйстве ее используют для полива, причем очищать ее не требуется. В энергетических целях для отопления помещений воду переводят в газообразное состояние. В больницы, бани, прачечные поступает хозяйственно-бытовая жидкость с меньшой очисткой.

Вода, используемая в промышленности часто загрязненная. Но больше половины потребляемого объема используют для охлаждения агрегатов. В этом случае она не загрязняется и может быть использована повторно.

Проблемы гидросферы

Мировой океан - это среда, которая способна самоочищаться. Но людей на Земле 7 миллиардов, и скорость загрязнения намного больше, чем скорость возобновления. Это может привести к непоправимым последствиям. Рассмотрим, основные источники загрязнения гидросферы:

1. Промышленные, сельскохозяйственные, бытовые стоки.
2. Бытовые отходы прибрежных зон.
3. Загрязнение нефтью и нефтепродуктами.
4. Попадание в мировой океан тяжелых металлов.
5. Кислотные дожди, результатом которых является уничтожение ареола живых существ.
6. Транспорт.

Загрязнение морей и океанов

Человек и гидросфера должны существовать в мире. Ведь от того, как мы будет относиться к источнику нашей жизни, так нам и отплатит природа. Уже сейчас поверхность океанов и морей очень сильно загрязняется нефтепродуктами и отходами. Более 20 % поверхности воды покрыто непроницаемой пленкой нефти, через которую не может осуществляется обмен кислородом и паром. Это привод к гибели экосистем.

Из-за значительных загрязнений происходит истощение природными ресурсами. Наглядный пример - Аральское море. С 1984 года здесь больше не водится рыба.

С 1943-го проводилось загрязнение гидросферы опасными радиоактивными веществами. Их зарывали на морском дне. С 1993 года это делать запрещено. Но за 50 лет пагубного воздействия человек мог нанести океану непоправимый вред.

Опасность со стороны рек и озер

Загрязнение суши еще более опасно для человека. Ведь именно оттуда ведется забор пресной воды для хозяйственных нужд и для употребления в пищу. На сегодняшний день в России большинство рек относится к категории сильнозагрязненных. Вот рейтинг самых опасных водоемов в России:

• Волга;
• Енисей;
• Иртыш;
• Кама;
• Исеть;
• Лена;
• Печора;
• Томь.

Решение экологических проблем

Человечество должно понять, что чем больше внимания мы будем уделять сохранению чистоты в природе, тем больший шанс у наших потомков жить в благоприятной среде. В погоне за деньгами и прибылью, множество предприятий пренебрегают основными правилами очистки. Основная задача - это сооружение очистительных фильтров в прибрежных районах, в местах наибольшего скопления отходов и обеспечение предприятий современными технологиями, направленными на экологическую безопасность.

Послесловие

Из этой статьи мы узнали, что такое гидросфера, какие ее основные составляющие, и с какими проблемами сталкивается Мировой океан. Задача каждого из нас - понимать, что мир создан не человеком, а природой, а мы, нещадно эксплуатируем ее, не осознавая последствий.

Водная оболочка земли, в состав которой входят океаны, моря и континентальные водные массы, снежный покров и ледники.
Океаны, моря, озера, реки, подземные воды и ледяные покровы покрывают почти 71% земной поверхности. Водные ресурсы планеты в жидком, газообразном и твердом состояниях составляют 1,6 млрд. куб. км. Это 1 / 800 объема Земли. Гидросфера достаточно подвижным элементом географической оболочки.
Она образует ее прерывистую водную оболочку. Средняя глубина океана составляет 3,8 км, максимальная Марианская впадина Тихого океана 11 034 км. Около 97% массы гидросферы составляют соленые океанические воды, 2,2% воды ледников, другая часть приходится на подземные, озерные и речные пресные воды. Область биосферы в гидросфере представлена во всей ее толще, однако наибольшая густота живого вещества приходится на поверхностные слои, прогреваются и освещенные лучами солнца, а также прибрежные зоны.
В общем виде принято деление гидросферы на Мировой океан, поверхностные воды и подземные воды. Большая часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара. Более 96% объема гидросферы составляют моря и океаны, около 2% подземные воды, около 2% льды и снега, около 0,02% поверхностные воды суши. Часть воды находится в твердом состоянии в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте, представляя собой криосфера.
Поверхностные воды, занимая сравнительно малую долю в общей массе гидросферы, всеж играют важнейшую роль в жизни наземной биосферы, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Более того эта часть гидросферы находится в постоянном взаимодействии с атмосферой и земной корой.
Взаимодействие этих вод и взаимные переходы из одних видов вод в другие составляют сложный круговорот воды на земном шаре. В гидросфере впервые зародилась жизнь на Земле. Лишь в начале палеозойской эры началось постепенное переселение животных и растительных организмов на сушу.

Быстрое и высококачественное строительство зданий считается главной задачей, стоящей перед строй-организациями. В выполнении данной задачи могут помочь представляемые нашей фирмой сухие строительные смеси . Надёжную защиту отделочных материалов от влажности гарантирует трехслойная упаковка в бумажных мешках. Сухая строительная смесь гораздо экономичней и удобнее в производстве, чем другие связывающие и отделочные материалы.

Многие люди знают, что такое гидросфера, но, некоторые слышат это слово впервые, поэтому в этой статье мы подробно расскажем Вам о гидросфере нашей планеты. Гидросфера - это водная оболочка Земли, которая представляет собой сумму всех водных объектов Земли, таких как океаны, моря, реки, озера, болота, ледники, снежные покровы, подземные воды. В состав гидросферы входит вода в атмосфере, вода живых организмов и почвенная влага. В гидросфере представлены основные состояния воды - жидкое, газообразное и твердое. Запасы воды этих видов в разных точках мира очень разные.

Что входит в состав гидросферы

Водяной пар в атмосфере - это необходимый участник важного процесса фотосинтеза. А вот почвенная влага - обязательный компонент процесса создания растительности Земли. И пар, и почвенная влага играют важную роль в гидрологическом цикле планеты. Гидросфера играет важную роль в больших процессах обмена энергией и веществом, поэтому знать, что такое гидросфера нужно каждому. Вода принимает участие во многих разных природных процессах и, в зависимости от особенностей процессов, отличается очень разной подвижностью.

Вода обладает высокой растворяющей способностью. А вот дистиллированная вода в природе не встречается, а природные растворы различной концентрации и разнообразного содержания встречаются всюду и играют важную роль в биогеохимических и геологических круговоротах веществ. Свойства воды (физические) очень специфичны. Эти свойства серьезно влияют на много природных процессов. Значительную роль в этих процессах играет высокая скрытая удельная теплота конденсации-испарения, ведь 84% радиации Солнца, которую поглощает поверхность планеты, расходуется на испарение. Энергия Солнца, как бы, поддерживает и запускает глобальный круговорот воды.

Океаны и моря вместе покрывают 71% всей площади планеты, а вместе с остальными водными объектами, составляют почти 3/4 общей площади Земли. Это имеет огромное значение для водного и теплового режима планеты. Мировой океан имеет 96,4% от общего объема воды. Эта масса имеет два слоя:

1. холодный (основной), с температурами 5°С и ниже;
2. верхний - относительно теплый.

Океан играет весьма неоднозначную и важнейшую роль регулятора температуры экосферы. На суше основную массу воды содержат ледники - это 70,3% от запасов пресных вод и 1,86% от общих запасов. Весь объем подземных вод гидросферы составляет 1,68% от общего числа. Примерно половина его - это пресные воды. Из общего объема вод гидросферы (1338000000км 3), пресной воды - всего 2,64%, что дает слой воды на суше, равный приблизительно 240000мм. Ледники, подземные воды и мировой океан - объекты воды замедленного обмена, содержат 99,94% всей воды Земли.

Реки - очень важный компонент гидросферы, который отличается высокой скоростью обмена воды. Весь объем воды в реках Земли - 0,005% от запасов пресных вод и всего 0,0002% от общих запасов воды. Если распределить речную влагу, которая одновременно находится в реках мира, равномерно по всей поверхности суши (кроме ледников), то слой составит лишь 13мм. Но, роль именно этой влаги в функционировании отдельных частей и всей экосферы очень большая. И именно эта вода - основной природный ресурс, используемый людьми.

Важным процессом, также, является глобальный круговорот воды. При воздействии энергии Солнца вода испаряется с суши и поверхности океанов. Этот пар участвует в процесс атмосферного переноса влаги. Часть потока атмосферной влаги выпадает в виде осадков, потом опять испаряется и опять выпадает в виде осадков и тд. Вот так происходят обороты влаги в пределах океанов и материков.

Состояние гидросферы Земли характеризуется ее водным балансом. Ведь изменения гидросостояния Земли связаны с пространственным распределением воды, в частности с изменениями отношения запасов воды в ледниковых покровах и океанах, а не с изменением всего мирового водного объема. Мы надеемся, что теперь вам понятно, что такое гидросфера. Определение этого слова нужно знать каждому школьнику.

И сфера), непрерывная водная оболочка Земли, содержащая воду во всех её агрегатных состояниях (жидком, твёрдом и газообразном), с постоянным водообменом между всеми геосферами и космическим пространством и с превращением её из одного состояния в другое в ходе круговорота воды в природе.

Гидросфера - одна из древнейших оболочек Земли, существовавшая практически во все геологические эпохи (описаны горные породы с возрастом около 4 миллиардов лет, образовавшиеся в водной среде). Основная масса гидросферы сформировалась в результате выплавления и дегазации вещества мантии Земли, по-видимому, в течение первых сотен - тысяч миллионов лет истории Земли, когда дегазация могла происходить более интенсивно. Возникновение гидросферы определялось глубинными геофизическими процессами, результатом которых явилось также образование сопряжённых с ней оболочек - литосферы и атмосферы. Процесс образования земной коры приводил к связыванию значительных масс воды в горных породах (свыше 20%). Наряду с поступлением ювенильных вод на земную поверхность часть воды в процессе диссипации водорода в верхних слоях атмосферы уходила в космическое пространство. Возникновение биосферы привело к трансформации газового состава атмосферы, образованию экрана из ионного слоя, препятствующего диффузии влаги и замедляющего её вынос в космос с одновременным усилением накопления вод на поверхности Земли.

Гидросфера Земли практически пронизывает все геосферы планеты. Земная кора до её нижней границы содержит подземные воды. Верхняя граница гидросферы практически совпадает с верхней границей атмосферы. Основная масса водяного пара сосредоточена в тропосфере, но через тропопаузу происходит постоянный обмен влаги со стратосферой, где, несмотря на незначительное количество водяных паров, возможна их конденсация, в результате которой формируются перламутровые облака.

Гидросфера Земли подразделяется на три основных части (табл. 1). Атмосферная влага имеет наименьший объём и простирается от поверхности Земли до высоты 300 км (преимущественно в виде пара, капель жидкой влаги и кристаллов льда). Воды Мирового океана и поверхностные воды суши занимают пространство от Марианского жёлоба (глубина 11 022 м) до высокогорных снегов Джомолунгмы (высота 8848 м). Вода здесь находится главным образом в жидком (океаны, моря, реки, озёра, водохранилища и др.), а также в твёрдом (ледники, ледовый и снежный покровы и др.) и биологическом (растительный и животный мир) состояниях. Подземные воды могут находиться в парообразном, жидком, твёрдом и химически связанном состояниях. Это почвенная влага, гравитационные воды верхних слоёв земной коры, глубинные напорные воды, воды в связанном состоянии в различных горных породах и отложениях, а также воды, входящие в состав минералов, ювенильные воды (табл. 2). В земной коре мощностью 20-25 км объём вод может достигать 1,3·10 9 км 3 , до глубины 5 км - 60·10 6 км 3 , до 200 м - 23,4·10 6 км 3 , в почвенном горизонте до 2 м - около 16,5·10 6 км 3 вод. Часть подземных вод (200-500·10 3 км 3) содержится в подземных льдах зоны многолетнемёрзлых пород. Подземные воды, наиболее активно участвующие в современном глобальном водообмене, составляют всего около 0,7% общих запасов воды на Земле.

По химическому составу воды гидросферы представляют собой сложный раствор различных веществ, отличаются по химическим элементам, концентрации растворённых веществ, по количественному соотношению между компонентами состава, форме их соединений. В состав воды входят газы, соли, органические вещества. Химические составом гидросферы определяются различные процессы, протекающие в водной среде (табл. 3).

Гидросфера играла и играет основополагающую роль в геологической истории Земли, в ней зародилась жизнь на планете, эволюция организмов продолжалась в морской среде в течение всего докембрия, и лишь в начале палеозоя началось заселение суши различными организмами. Поверхностные воды суши, занимая сравнительно малую долю в общей массе гидросферы, играют важнейшую роль в жизни нашей планеты, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Взаимодействие различных видов вод и взаимные переходы из одних в другие составляют сложный круговорот воды на земном шаре. Воды гидросферы оказывают механическое и химическое воздействие на горные породы - замерзая и расширяясь в трещинах горных пород или растворяя их, вода производит разрушительную работу. Воды рек разрабатывают широкие долины, перенося обломочный материал в более низкие районы, а в конечном итоге в Мировой океан. Осаждаясь на дно озёр, морей, океанов, твёрдый материал образует осадочные породы. Огромное количество природного материала переносится реками в растворённом состоянии. В результате выпадения из вод гидросферы различных солей образуются породы и минералы химического происхождения (гипс, доломиты и так далее). Живущие в воде организмы обладают способностью поглощать из неё различные соединения (карбонат кальция, кремнезём и так далее); скапливаясь на дне водоёмов, их скелеты образуют мощные слои известняков и различных кремнистых осадочных пород. Таким образом, подавляющая часть осадочных горных пород и такие полезные ископаемые, как нефть, уголь, бокситы, марганцевые и железные осадочные руды, образовались в прошлые геологические эпохи под воздействием гидросферы и происходящих в ней процессов.

Современный водный баланс на Земле определяется сложившимися климатическими условиями и поддерживается глобальным водообменом, в котором участвует свыше 1 миллиона км 3 воды.

В истории Земли неоднократно происходили гигантские изменения глобального водного баланса, связанные с изменениями радиационного баланса на поверхности планеты. При похолодании и росте ледников вода накапливается на суше, сокращается объём Мирового океана, а при потеплении происходит обратный процесс. В периоды развития мощных похолоданий уровень Мирового океана мог понижаться на 110-130 м, происходила консервация значительной массы воды в ледниках, 40-50 миллионов км 3 воды перемещалось из океана на территорию суши. Изменения в водном балансе приводили к значительным геофизическим последствиям, таким как изменение скорости вращения Земли, смещение полюсов и др. Современные климатические условия, установившиеся приблизительно 10 тысяч лет назад, являются достаточно устойчивыми, колебания глобальной температуры происходят в пределах 1-2 °С, обеспечивая стабилизацию водного баланса Земли. Об этом свидетельствует ход уровня Мирового океана в голоцене и в историческое время.

Воды гидросферы играют важнейшую роль в жизни человека. Они используются в целях гидроэнергетики, для водоснабжения, судоходства, рыболовства, рекреации, добычи ценного химического сырья (рассолы) и т. д. Минеральные воды обладают целебными свойствами.

Лит.: Алпатьев А. М. Влагообороты в природе и их преобразования. Л., 1969; Мировой водный баланс и водные ресурсы Земли. Л., 1974; Атлас снежно-ледовых ресурсов мира. М., 1997. Т. 2. Кн. 1; Клиге Р. К., Данилов И. Д., Конищев В. Н. История гидросферы. М., 1998.