Гидросфера. Часть 2

На этой странице вы узнаете

• От чего зависит глубина залегания воды в земной коре?
• Как связаны между собой вращение Земли и движение реки?
• Ядовита ли вода в болотах?

В первой части «Гидросфера. Часть 1» мы говорили преимущественно о соленых водах, а в этой статье мы разберемся с пресными водами и их влиянием на нашу жизнь. Мы обсудим воды суши: строение водоемов непосредственно на поверхности и внутри земной коры.

Воды суши делят на подземные и поверхностные. К поверхностным водам суши относятся реки, озера, болота и ледники. Давайте рассмотрим каждый вид вод суши подробнее.

Подземные воды

Подземные воды находятся:

• в верхней части земной коры, 
• в толще горных пород и в жидком, в твердом и даже в газообразном состоянии. 

От чего зависит глубина залегания воды в земной коре? Глубина залегания подземных вод во многом зависит от наличия на территории поверхностных вод, например, рек, а также от количества выпадающих осадков, характера рельефа местности и проницаемости горных пород.  По проницаемости выделяют следующие типы горных пород:  — водопроницаемые (песок, гравий), — растворимые (соль, известняк), — водоупорные (глины, базальты, граниты).

По условиям залегания подземные воды могут быть грунтовыми, межпластовыми и почвенными (самые верхние). Нас будут интересовать первые два вида.

Межпластовые воды находятся между водоупорными пластами. Бывают безнапорными и напорными (артезианскими) – когда вода хлещет из-под земли из-за повышенного давления. 

Грунтовые воды собираются над первым от поверхности постоянном водоупорном слое. Они питаются за счет осадков, рек, озер и крупных водохранилищ. Эти же грунтовые воды их и питают, особенно в засушливый период.

Много ли вы знаете о минеральных и термальных водах? 

Минеральные воды – это природные воды, которые обладают определенным составом минеральных веществ и имеют специфические температурные свойства. 

Минеральные воды содержат значительное количество растворенных солей, микроэлементов, газов и других химических соединений. Эти вещества придают минеральным водам лечебные свойства.

Термальные воды – это также минерализованные воды, которые имеют высокую температуру благодаря внутреннему теплу Земли.

Термальные воды имеют выход на поверхность Земли в виде геотермальных (или горячих) источников, а также их добывают бурением скважин. Их состав зависит от глубины горячих источников и их месторасположения: чем глубже расположены воды, тем выше их минерализация.

Теперь давайте поднимемся из глубин земной коры на поверхность и рассмотрим поверхностные воды. К ним относят реки, озера, болота и ледники.

Реки

Реки — постоянные водные потоки, протекающие в сформированных ими же углублениях (руслах). 

Река имеет начало — исток — и конец — устье. Устье образуется при впадении в море, озеро или же в другую реку. Тогда впадающая река называется притоком основной. Устье также может быть разветвленным или более однородным, то есть иметь форму дельты или эстуария.

У реки есть еще характеристики, с которыми нам также стоит познакомиться.

Падение реки — разница между высотой истока и устья.

Уклон реки — отношение падения реки на взятом участке к длине этого участка.

Речная эрозия — углубление водотоком своего русла и расширение его в стороны.

Базис эрозии — уровень, до которого река углубляет свое русло. 

Высота базиса эрозии = уровень того водоема, куда впадает река. Например, устье Волги — Прикаспийская низменность (-28м) → базис эрозии Волги = -28 м.

Главная река образует свой бассейн — площадь, с которой река собирает воду. Река с притоками образует речную систему. 

Бассейны рек разделяются водоразделами. 

Водораздел – это условная линия на поверхности Земли, разделяющая бассейны нескольких водных объектов.

Реки могут быть горными и равнинными. Они отличаются друг от друга уклоном дна, а также скоростью течения. Горные реки постоянно стремятся вниз и активно бурлят, равнинные же текут спокойно и неторопливо.

Русло имеет порой очень причудливые формы. Изгибы русла называют меандрами. Они образуются, когда река не может преодолеть какое-то препятствие и начинает течь извилисто. Вместе с этим формируются: 

• плесы (более глубокие участки русла), такое название произошло от слов «там, где плещет». В Ивановской области даже есть одноименный город Плес; 
• перекаты (менее глубокие участки).

Как связаны между собой вращение Земли и движение реки? При течении реки из-за отклоняющей силы Кориолиса, она движется, смещаясь от направления либо влево, либо вправо (в зависимости от полушария). Это приводит к тому, что у рек в Северном полушарии подмывается больше правый берег, а у рек в Южном — наоборот, левый берег.

Человеческий организм лучше функционирует, когда его хозяин соблюдает четкий режим дня. У реки тоже существует свой режим.

Годовой режим стока рек — это изменение уровня воды в реке в течение года. 

В годовом режиме стока рек выделяют следующие фазы:

• Половодье —  подъем уровня воды в реке в определенный свойственный для нее сезон. Часто происходит весной, когда река наполняется водами талых снегов. Река как будто оттаивает, как человек просыпается после долгого сна.
• Паводок же, наоборот, нерегулярный подъем воды. Может возникнуть в результате обильных дождей. Это как пик работоспособности человека, с 10:00 до 12:00 и с 16:00 до 18:00 часов.
• Межень — самый низкий уровень воды в реке. Река мелеет, словно человек во время тихого часа отдыхает и набирается сил.

Так же, как и человеку, реке необходимо питаться. От питания реки во многом зависит и ее режим. Оно может быть: 

• Снеговым. В местах, где выпадает много снега. Оно характерно для большинства российских рек.
• Дождевым. Характерно для районов, где много осадков в виде дождя. Например, Амур и Амазонка.
• Ледниковым. Характерно преимущественно для горных рек, например, Терек.
• Подземным. Этот тип питание есть у всех рек. 
• Смешанным. У рек могут быть и комбинации питаний. Например, у Янцзы ледниково-дождевое. 

Если подводить итог и говорить о реках России, то можно смело утверждать, то они имеют смешанное питание с преобладанием снегового. 

Озера

В настоящее время на планете насчитывается около 5 млн озер. И это всего лишь 0,013% от общего объема воды. 

Озера — углубления в суше, заполненные водой, с замедленным водообменом. В отличие от морей, не являются частями океана. 

Размер и форма озер зачастую зависит именно от происхождения их котловин (углублений). Они могут быть:

1. карстовыми: озера на Крымском полуострове.
2. тектоническими: Байкал, Танганьика, Ньяса.
3. вулканическими: озера Камчатки.
4. ледниковыми: Великие озера, Ладожское, Онежское.
5. остаточными: Каспийское, Аральское.
6. искусственными (водохранилища) – озера, созданные человеком.
7. старичными.
8. плотинными/запрудными.

Также озера делятся по водному режиму:  

• сточные (из озер вытекают реки);
• бессточные (озера лишены стока как поверхностного, так и подземного);
• проточные (через озера протекают реки, которые впадают с одной стороны, а вытекают с другой).

Зачастую именно бессточные озера являются наиболее солеными. Например, озеро Сасык в Крыму. Отличительной особенностью данного озера является то, что оно розового цвета.

Болота

Болота крайне важны для жизни на Земле. Они поглощают больше углекислого газа, чем леса, препятствуя тем самым усилению парникового эффекта. Поэтому их называют «главными легкими планеты». Более того, за год 1 км² заболоченных пространств поглощает в 10-15 раз больше углекислоты, чем 1 км² леса.

Ядовита ли вода в болотах? Удивительно, но темную, почти коричневую застоявшуюся воду болота можно пить!Болото является своеобразным естественным фильтром. Вода в них проходит через заросли растений, толстый слой торфа и освобождается от пыли, вредных веществ и болезнетворных микробов.

Болота образуются из-за переизбытка влаги, зарастания озер или заболачивания суши. Имеют довольно толстый слой торфа, не менее 0,3 м. Но болота — это не просто место, где живет Шрек. Давайте поближе познакомимся с этими объектами, и узнаем, какие типы болот существуют. 

Выделяют три типа болот: низинные, переходные и верховые.

Низинное болото – это первая стадия развития болота.

В низинных болотах слой торфа тонкий, и растения получают питательные вещества из грунтовых вод. Сегодня большинство низинных болот осушено и преобразовано в преимущественно пахотные земли.

Переходное болото – это переходный вид болота от низинного к верховому.

Этот тип болота перенимает характеристики низинного и верхового болота. Существование переходного болота относительно короткое (несколько сотен лет). Слой торфа в таком болоте толще, чем в низинном.

Верховое болото – последняя стадия развития болота. 

Здесь из-за отложений торфа поверхность болота становится выпуклой. Видовое богатство верховых болот ниже, чем в низинных или переходных болотах.

Конкретные причины возникновения болота могут быть следующими:

1. низменный характер рельефа.
2. избыточное увлажнение: количество выпадающих осадков > испарения. 
3. распространение вечной мерзлоты.  
4. характер отложений, подстилающих пород.

Именно благодаря этим факторам на севере нашей страны так широко распространены болота.

Ледники

Ледники — движущиеся ледяные массы. 

Ледники появляются благодаря двум главным факторам: большому количеству осадков в виде снега. При этом количество снега должно превышать количество, которое тает и испаряется. Этому способствует второй фактор – низкие температуры. Благодаря отрицательным температурам снег накапливается, уплотняется и превращается в ледник. 

Ледники сегодня занимают 10% площади всей планеты. Сaмый бoльшoй из существующих выводных ледников — ледник Ламберта, расположенный в Антарктиде. Он размером примерно 100 километров в ширину, 400 километров в длину и 2,5 километра в глубину!

Выводной ледник – это ледник, начало которого расположено на поверхности суши, а заканчивается он в море.

Граница на местности, ниже которой снег не стаивает, а накапливается, — снеговая линия. Ее высота зависит от климата: в полярных областях она ниже (на уровне моря), чем на экваторе (5-6 км).

Ледники суши могут образоваться в горах – горные ледники, и на равнинах – покровные ледники. 

Горные ледники образуются на вершинах гор благодаря выпадающим осадкам и отрицательным температурам. Самым крупным горным ледником является ледник Сиачен, расположенный в одной из высочайших горных систем в мире – горах Каракорум.

А самые большие покровные ледники расположены в Антарктиде и на острове Гренландия. Их толщина может достигать сотни и даже тысячи метров. 

На ЕГЭ в №29 вам может встретится задание, где важно знать факторы, которые влияют на формирование ледников. Давайте разберем подобное задание, чтобы на экзамене решить его на самый высокий балл.

Задание. Горная система А расположена на широте 20 градусов ю.ш. на западном побережье Южной Америки, где выпадает 100 мм осадков в год, а горная система Б – на широте 60 градусов с.ш. на побережье Аляскинского залива, где выпадает около 2000 мм осадков в год. Определите, в какой из описанных горных систем снеговая линия проходит ниже. Для обоснования своего ответа приведите два довода.

Решение. 
Вспоминаем, что первым фактором, который влияет на формирование горных ледников, является большое количество осадков в виде снега. Осадков выпадает значительно больше в горной системе Б. Второй фактор – это низкие температуры. Они ниже также в горной системе Б, поскольку она расположена в умеренных широтах, в отличие от тропиков, где расположена горная система А.

Ответ: Снеговая линия проходит ниже в горной системе Б, так как:
1) она расположена в более высоких широтах, поэтому там ниже среднегодовые температуры;
2) там выпадает больше осадков в виде снега.

Самые-самые географические объекты: воды суши

Воды суши, как и воды Мирового океана, могут удивлять нас своими «рекордами». Давайте познакомимся с самыми-самыми яркими из них.

Начнем с самой длинной и полноводной реки в мире – Амазонки, которая является лидером по годовому стоку. Ее длина составляет 6992 км. Река берет свое начало в Перуанских Андах, а ее дельта расположена на территории Бразилии, где Амазонка впадает в Атлантический океан.

Самой длинной рекой в Европе является Волга. Она имеет длину более 3,5 тысяч км и протекает по территории Российской Федерации. Ее исток расположен в Тверской области – это маленький ручеек, который с течением набирает мощь. Устье Волги расположено в Астраханской области, там она впадает в Каспийское море. Ее дельта также самая большая по площади в Европе: она насчитывает около 500 рукавов, протоков и маленьких речек.

А теперь рассмотрим озера. Самым глубоким озером является озеро Байкал, имеющее глубину 1637 м и расположенное на территории Иркутской области и Республики Бурятия. Котловина озера – глубокий разлом в земной коре, заполненный водой. Благодаря этой особенности Байкал является крупнейшим резервуаром пресной воды на нашей планете.

Лидером среди озер по площади является Каспийское море. Оно расположено на границе Европы и Азии. Каспийское море имеет остаточное происхождение. Несколько миллионов лет назад озеро было единым водоемом с Черным, Азовским и Средиземным морями, но позже отделилось и потеряло связь с Мировым океаном.

Каспийское море, так как раньше было частью океана, является соленым озером. А самым большим по площади пресным озером на Земле является озеро Виктория. Оно находится на востоке Африки и является важным источником питьевой воды для Танзании, Кении и Уганды, которые расположились на его побережье.

Противоположность предыдущему озеру – Мертвое море, расположенное на Ближнем Востоке между Израилем и Иорданией. Оно является самым соленым озером в мире. Максимальная соленость в нем 310‰, это почти в 9 раз больше, чем соленость морской воды – 35‰. Из-за высокой солености в озере обитает очень мало живых организмов, а из-за большой плотности воды в нем невозможно утонуть.

Теперь поднимемся высоко в горы и взглянем на самое высокогорное озеро в мире – озеро Титикака, расположенное в Южной Америке. Оно находится в Андах, на территории Перу и Боливии, его высота над уровнем моря – более 3000 м. Однако, несмотря на огромную высоту, озеро является судоходным.

Самым большим водоемом, созданным руками человека, является водохранилище Вольта. Оно находится в Африке на территории Ганы на месте слияния рек Белая и Черная Вольта. Благодаря водохранилищу в стране развивается электроэнергетика, рыболовство и сельское хозяйство.

А вы знали, что целых 11% доступной людям пресной воды содержится в болотах? И самым большим болотом является Васюганское болото, расположенное на территории Западной Сибири. Оно настолько огромное, что его площадь сравнима с площадями таких стран, как Швейцария, Дания или Эстония.

Водопады – удивительные и необычные объекты. Самым высоким из них является водопад Анхель. Он расположился в Венесуэле и имеет высоту 1054 м. Самый мощный водопад – Игуасу, внесенный в список наследия ЮНЕСКО – также расположен в Южной Америке. А самым широким водопадом является азиатский водопад Кон. Его ширина составляет почти 11 км!

Теперь охладимся и рассмотрим ледники-рекордсмены. Самый большой покровный ледник – это Антарктический щит. Он покрывает 95% площади континента Антарктиды, а его мощность в отдельных местах достигает 4,7 км. Среди горных ледников самым большим является ледник Беринг, покрывающий вершины гор Чугач на Аляске.

На ОГЭ по географии в задании №1 могут встретиться вопросы, которые проверяют знание самых-самых географический объектов вод суши. Давайте потренируемся и разберем одно из таких заданий.

Задание. На территории какого материка расположено самое большое по площади пресноводное озеро?

1) Евразия
2) Африка
3) Северная Америка
4) Южная Америка

Решение. 

Для того, чтобы получить правильный ответ на данный вопрос, необходимо вспомнить, что самым большим по площади пресноводным озером является озеро Виктория. Оно расположено в Восточной Африке. 

Ответ: 2

Круговорот воды

Гидросфера – одна из самых подвижных оболочек Земли. Вода находится в постоянном движении и взаимодействии с другими оболочками, меняя свое агрегатное состояние и образуя круговорот воды.

Круговорот воды – процесс циклического перемещения воды на Земле. 

Важно понимать, что вода в природе может находиться в трех агрегатных состояниях: 

• жидком – в реках, озерах, морях и океанах; 
• твердом – в виде льда и снега; 
• газообразном – как пар. 

Как происходит круговорот воды? Рассмотрим поэтапно этот процесс: 

1. Испарение. Вода на поверхности водоемов под действием солнечного тепла переходит из жидкого состояния в газообразное. Образуется водяной пар. 

2. Конденсация. Из-за понижения с высотой температуры воздуха, вода из газообразного состояния снова переходит в жидкое. Результат конденсации хорошо заметен ранним летним утром: вся трава на улице покрывается мелкими каплями – росой. Облака на небе – тоже результат конденсации. Со временем облака тяжелеют, так как вода, поступающая в атмосферу, постепенно копится.

3. Осадки. Когда облака больше не могут удерживать накопившуюся влагу, под действием силы тяжести начинается выпадение осадков в виде дождя, снега или града. Таким образом, вода снова возвращается на поверхность Земли. 

4. Поверхностный и подземный сток. Вода, попавшая на поверхность Земли с дождем, просачивается сквозь почву. Она питает корни деревьев и попадает в подземные потоки, которые питают реки, озера и моря. Часть осадков попадает в водоемы напрямую со стоками воды с поверхности. 

Описанный выше цикл повторяется снова и снова. Попавшая в водоем вода испарится, затем начнется конденсация, последующее выпадение осадков и снова – возвращение воды в водоемы. 

Мы рассмотрели общий цикл большого круговорота воды – он происходит на всей поверхности Земли, включая сушу. Над отдельными водоемами также происходит круговорот воды, однако этапов тут немного меньше – испарение, конденсация и последующее выпадение осадков. Такой процесс называют малым круговоротом воды, он происходит строго над водоемами и не затрагивает сушу. 

Важно помнить, что процесс круговорота воды непрерывен: новые циклы идут сразу друг за другом. Главные движущие силы в этом процессе: солнечное тепло и сила тяжести. 

Таким образом, в этой статье мы разобрали еще один кусочек большой и важной темы «Гидросфера», а также научились решать некоторые задания экзамена. Мы узнали, что воды суши хоть и составляют небольшую часть всех вод на Земле, но именно они являются источником пресной воды, поэтому имеют огромное значение для жизни многих организмов, в числе которых – и человек. Кроме того, подземные воды, реки, озера, болота и ледники – это удивительные объекты гидросферы, которые имеют собственные элементы и строение. Однако все они, как и Мировой океан, объединены большим круговоротом воды в природе. Эти знания станут основой для изучения следующих тем. 

А далее мы предлагаем вам ознакомиться с живой природой нашей планеты. О ней мы говорим в статье «Биосфера».

Термины

Карст – это процесс растворения горных пород водой и образование характерных форм рельефа.

Фактчек

• Подземные воды бывают грунтовыми и межпластовыми. Первые залегают над первым от поверхности водоупорным слоем, а вторые – между водоупорными слоями.
• Реки протекают по руслу, имеют бассейн, с которого они собирают воду, а также «живут» по собственному годовому режиму стока, который зависит от типа питания реки.
• Озера располагаются в котловинах, которые имеют разные формы в зависимости от их происхождения.
• Болота образуются в местах, где количество осадков превышает количество испаряющейся влаги, а ледники – там, где много твердых осадков и низкие температуры.
• Круговорот воды – процесс циклического перемещения воды на Земле, который состоит из следующих этапов: испарение, конденсация, осадки, поверхностный и подземный сток.

Проверь себя

Задание 1.
Слой из какой горной породы является водоупором для подземных вод?

1. Глина
2. Песок
3. Известняк
4. Гравий

Задание 2.
Какой из перечисленных терминов означает элемент бассейна реки, который затапливается в период половодий?

1. Русло
2. Плес
3. Пойма
4. Межень

Задание 3.
Какое из следующих утверждений верное?

1. Байкал имеет вулканическое происхождение.
2. Котловина Каспийского моря образовалась в результате карстовых процессов.
3. Онежское озеро имеет ледниковое происхождения.
4. Озера Камчатки имеют остаточное происхождение.

Задание 4.
Что выступает одним из факторов сильной заболоченности территории северной части Западной Сибири?

1. высокая испаряемость
2. горный рельеф территории
3. большое количество осадков
4. распространение многолетней мерзлоты

Ответы: 1. – 1; 2. – 3; 3. – 3; 4. – 4.