ما هو الغلاف المائي للأرض: الوصف والرسم البياني والمكونات والتأثير البشري

الغلاف المائي (من اليونانية المائية - الماء و sphaira - الكرة) - القشرة المائية للأرض. وهي تتألف من المحيطات والمياه الأرضية والأنهار والبحيرات والأنهار الجليدية ، فضلاً عن المياه الجوفية الموجودة في كل مكان: على اليابسة ، أعمق من منخفضات البحيرات والبحر ، تحت سمك الجبال والجليد القاري.

تم تقديم مفهوم الغلاف المائي لأول مرة في الأدب العلمي E. Suess في عام 1875 ، الذي فهمها على أنها قذيفة مائية واحدة للكوكب ، تتكون أساسًا من مياه المحيطات. في عام 1910 ، قدم جي موراي تفسيرًا أوسع ؛ شمل مياه الأنهار والبحيرات والغلاف الجوي والغلاف الجليدي والمحيط الحيوي في الغلاف المائي. لم يتم قبول مثل هذا التفسير الواسع للغلاف المائي من قبل الباحثين. تتعلق الاختلافات بين التعاريف اللاحقة للغلاف المائي بشكل أساسي باستمراريته ، والحدود الدنيا والعليا لتوزيعه ، وإمكانية إحالة المياه المرتبطة به كيميائيًا وبيولوجيًا.

في علوم الأرض ، يُفهم الغلاف المائي على أنه قشرة سطحية متقطعة ، تتكون من مياه البحار والمحيطات ، سطح الماءكتل برية ، تيارات مؤقتة ودائمة ، مياه صلبة على شكل ثلج وجليد. إلى جانب السطح ، يوجد أيضًا غلاف مائي تحت الأرض ، والذي يشمل الأرض والجوفية ، بما في ذلك المياه الارتوازية. الوزن الكلييقدر الماء في الغلاف المائي بـ 2 * 10 24 جم. في المحيط العالمي ، يمثل حوالي 67 ٪ ، في الغلاف الصخري - حوالي 30 ٪ ، في الجليد القاريوالمياه الجوفية - أكثر بقليل من 2٪ ، وفي المياه الأرضية - حوالي 1٪.

يتكون الغلاف المائي للأرض من الأنهار والبحيرات والمستنقعات والأنهار الجليدية والغطاء الثلجي و المياه الجوفية.

الأنهار هي مجاري مائية دائمة تجمع هطول الأمطار في الغلاف الجوي والمياه الجوفية من مناطق شاسعة ( مستجمعات المياه) وإنتاج ضخم العمل الجيولوجي. إنها تعمل على تآكل صخور الأرض وتنقل الجسيمات المدمرة من مكان إلى آخر. الأنهار لها أهمية عظيمةللأنسانية. يقومون بتخصيب التربة وتسوية سطح الأرض ، إنهم طرق نقل سريعة ، يوفرون الكهرباء.

يتميز كل نهر خلال العام بتناوب الفيضانات (الفيضانات) و مستوى منخفضماء (ماء منخفض). كمية المياه أثناء الفيضانات تزيد عشرة أضعاف. يعتمد وقت ظهور الفيضان ومدته على تغذية الأنهار.

الخصائص الهامة للأنهار هي الجريان السطحي وتصريف المياه. يُفهم الجريان السطحي للقناة كمية المياه التي يحملها تدفق النهر لفترة زمنية معينة. الجريان السطحي الصلب للنهر هو كمية المواد الصلبة والمذابة التي يتحرك بها النهر خلال فترة زمنية معينة.

يتحرك الماء على طول سطح الأرض غير المستوي في شكل جريان منحدر ، يتراكم ، يشكل تيارات. الماء المتجمع في المجاري المائية له حجم أكبر وسرعة أكبر ويبدأ في العمل كعامل تآكل. تغير الجداول تكوين المنحدرات الأولية ، وتؤدي إلى تآكل الوديان ، وتحويلها إلى وديان صغيرة. يحدث التعرية الأكبر على منحدرات خالية من الغطاء النباتي.

البحيرات - الخزانات الطبيعية في المنخفضات الإغاثة (المجوفة) ، ذات الأنهار التكتونية ، الجليدية ، النهر (بحيرة قوس قزح) ، المجرى ، البركاني أو الأصل الاصطناعي ، مليئة بالركود أو الضعيف المياه الجاريةوغير متصل بالمحيطات. تحتل البحيرات حوالي 2.5٪ من مساحة الأرض. أكبرها بحر قزوين ، أعالي شمال امريكا، فيكتوريا في إفريقيا، Aral in آسيا الوسطىبايكال في سيبيريا.

تقع معظم البحيرات في مناطق التجلد الرباعي - بحيرات شبه الجزيرة الاسكندنافية وشمال الجزء الأوروبي من روسيا وشمال الولايات المتحدة وكندا. هناك بحيرات في كل شيء مناطق طبيعيةبغض النظر عن ارتفاع التضاريس. أعلى بحيرة جبلية هي بحيرة تيتيكاكا في جبال الأنديز (ارتفاع 3812 مترًا فوق مستوى سطح البحر) ، وأقلها هو البحر الميت في شبه الجزيرة العربية (395 مترًا تحت مستوى سطح البحر). أعمق بحيرة بايكال (1741 م).

المستنقعات - مناطق رطبة بشكل مفرط سطح الأرضمتضخمة مع النباتات المحبة للرطوبة. تبلغ المساحة الإجمالية للمستنقعات على سطح الأرض 2 مليون كيلومتر مربع. تقع في المناطق التي يكون فيها مستوى المياه الجوفية بالقرب من السطح. حسب الموقع والظروف إمدادات المياهالتمييز بين المستنقعات المرتفعة والمتوسطة والمنخفضة والساحلية. توجد المستنقعات المرتفعة على مستجمعات المياه المستوية ، وعلى شرفات الأنهار وعلى منحدرات التلال. يتم تغذيتها ترسب. يتم تغذية الأهوار الوسيطة عن طريق كليهما ترسبوالمياه الجوفية. المستنقعات المنخفضةتقع في منخفضات تضاريس وغالبًا ما تظهر في موقع البحيرات الضحلة والمتضخمة. تتغذى على هطول الأمطار والمياه الجوفية والمياه السطحية. المستنقعات الساحلية تحتل سواحل البحر المنخفضة في مناطق بها مناخ رطب. في المناطق ذات مناخ استوائيوهي مغطاة بأشجار المانغروف وأحيانًا تغمرها مياه المد والجزر.

تلعب الأراضي الرطبة دورًا هيدرولوجيًا مهمًا وهي مصادر مستقرة للأنهار. فهي تنظم الفيضانات وتساهم في التنقية الذاتية لمياه الأنهار.

تتشكل الأنهار الجليدية في الأماكن المنخفضة درجات حرارة سلبيةنتيجة لتراكم كتل الثلج لسنوات عديدة. هم موجودون في جميع المناطق الجبلية العالية ، في القارة القطبية الجنوبية ، وغرينلاند والجزر القطبية. تحتل الأنهار الجليدية 16.1 مليون كيلومتر مربع ، أو 11٪ من مساحة اليابسة ، ويبلغ إجمالي حجم الجليد فيها 30 مليون كيلومتر مكعب.

يعتمد موقع ارتفاع الأنهار الجليدية على المناخ. تحتل أدنى موقع في المناطق شبه القطبية وتنخفض إلى مستوى المحيط العالمي ، وتشكل الجبال الجليدية (جرينلاند ، أنتاركتيكا).

تنقسم الأنهار الجليدية إلى صفائح جليدية أرضية ورفوف وجبل. من بين هذه الأخيرة ، تتميز الوادي ، peretny ، السيارة ، الشنق ، الفقس. ميزةالأنهار الجليدية - قدرتها نتيجة لتدفق اللزوجة وتحت تأثير الجاذبية على الانتقال من مناطق التغذية. تختلف سرعة حركة الأنهار الجليدية اختلافًا كبيرًا. ما يقرب من ربع الأرض مشغولة جليد التربةأو التربة دائمة التجمد.

يتركز الجزء الأكبر من الأنهار الجليدية الروسية في جزر القطب الشمالي (نوفايا زيمليا ، سيفيرنايا زيمليا ، فرانز جوزيف لاند ، جزيرة رانجيل ، جزر سيبيريا الجديدة) وفي المناطق الجبلية (القوقاز الكبرى ، ألتاي ، جبال كامتشاتكا ، الجنوب و شمال شرق سيبيريا، Koryak Highlands ، Sayans ، Urals ، Stanovoy Ridge).

المياه الجوفية هي واحدة من الموارد الطبيعيةالتي تعتمد عليها حياة جزء كبير من السكان حاليًا العالم. تحت سطح الأرض حوالي 37 مرة المزيد من الماءمما هو عليه الحال في جميع الأنهار والبحيرات والمستنقعات في العالم. الجزء الأكبر من المياه الجوفية من أصل جوي. ومع ذلك ، بالإضافة إلى ذلك ، هناك مياه مدفونة (بقايا) محفوظة بين جزيئات الصخور منذ نشأة الصخور الرسوبية ، والمياه الصخرية (الأحداث) ، أي المياه القادمة من الأجسام الصخرية المنصهرة.

تزود المياه الجوفية العديد من المدن ، وتستخدم على نطاق واسع في زراعةوالصناعة. توفر الآبار والينابيع والآبار الارتوازية ما معدله 150 مليون متر مكعب من المياه يوميًا.

في المناطق المكونة من نفاذية وقابلة للذوبان بسهولة الصخور، تظهر الكهوف والفجوات ، وتتشكل مسارات وقمع كارستية على السطح. الأشكال الغريبة لسطح الأرض في الأماكن التي تتطور فيها المجاري الكارستية تسمى الإغاثة الكارستية. وهي تتميز بشبكة من الوديان القصيرة والجوفاء ، والمنحدرات الكارستية ، والحقول ، والوديان الكارستية. تحت الأرض توجد صالات عرض كارستية وفراغات وكهوف وكهوف. تتدفق على طول القاع الأنهار الجوفيةوهناك شلالات من الشلالات الجوفية.

في مناطق النشاط البركاني الشاب ، توجد المياه الحرارية الجوفية. يسكبون على السطح في النموذج الينابيع الحراريةوالسخانات.

الخزانات هي مناظر طبيعية مائية تم إنشاؤها بشكل مصطنع للغلاف المائي السطحي. وفقًا لـ R.K. Klige ، تتميز الأرض بتوازن مائي سلبي. وفقًا للعالم ، فإن الانخفاض السنوي في حجم البحيرات والمياه الجوفية هو 38 و 108 كم 3 على التوالي. يتم تعويض الخسائر في البحيرات عن طريق إنشاء الخزانات والقنوات وأنظمة الري. تشمل البحيرات التكنولوجية الخزانات التي تم إنشاؤها في القنوات أنهار رئيسيةفيما يتعلق ببناء المحطات الكهرومائية ، والتي يتم من خلالها تنظيم تدفق النهر.

يتم تصنيف الخزانات وفقًا لمبادئ مختلفة. وفقًا لظروف تراكم المياه ، من المعتاد تحديد: الخزانات في وديان الأنهار التي تسدها السدود ؛ بحيرات الخزانات التي تنظمها السدود ؛ خزانات السائبة الخزانات في الأماكن التي تخرج فيها المياه الجوفية ، بما في ذلك في الظروف الكارستية ؛ الخزانات التي تم إنشاؤها في مصبات الأنهار والمناطق الساحلية للبحر ، مفصولة عنها بالسدود.

احتياطيات العالم من المياه على الأرض هائلة. يبلغ الحجم الإجمالي للغلاف المائي ، وفقًا لأحدث البيانات الواردة في الجدول ، حوالي 1390 مليون كيلومتر مكعب. إذا كانت جميع مياه الغلاف المائي موزعة بالتساوي على سطح الأرض ، فسيبلغ سمك طبقتها حوالي 2.5 كيلومتر (الجدول 1).

الجدول 1 - احتياطيات المياه العالمية

أجزاء من الغلاف المائي	منطقة التوزيع مليون كم 2	حجم المياه ، ألف كم 3	طبقة الماء ، م	الحصة في الاحتياطيات العالمية ،٪
من إجمالي إمدادات المياه	من المياه العذبة
محيط العالم
المياه الجوفية (الجاذبية والشعيرية)
معظمها من المياه الجوفية العذبة
رطوبة التربة
الأنهار الجليدية والغطاء الثلجي الدائم. مشتمل:
في القارة القطبية الجنوبية
في جرينلاند
على ال جزر القطب الشمالي(أرخبيل القطب الشمالي الكندي ، أرض جديدة, الأرض الشمالية، فرانز جوزيف لاند ، سفالبارد)
في المناطق الجبليةخارج القطب الشمالي والقطب الجنوبي
الجليد الأرضي في منطقة التربة الصقيعية
احتياطيات المياه في البحيرات مشتمل:
طازج
في المالح
مياه المستنقعات
المياه في مجاري الأنهار
المياه البيولوجية (المياه الموجودة في الكائنات الحية والنباتات)
الماء في الغلاف الجوي
إجمالي إمدادات المياه
مياه عذبة

يُفترض أن هذه الكمية من الماء تظل تقريبًا دون تغيير خلال الزمن الجيولوجي ، على الرغم من استمرار تدفق المياه من الوشاح ومن الكون (نوى الجليد للمذنبات ، والنيازك ، والغبار ...) وفقدانها بسبب تحلل الماء عن طريق التمثيل الضوئي وتبديد الغازات الخفيفة في الفضاء. ومع ذلك ، لا يمكن اعتبار نسبة الأنواع الفردية المدرجة في الجدول 2.1 ثابتة ودقيقة تمامًا. لقد تغيرت فترات مختلفةحياة الارض. تختلف البيانات المتوفرة في الأدبيات حول نسبة أجزاء الغلاف المائي إلى حد ما (الشكل 1).

الصورة 1 - موارد المياهأرض

في العصر الحديثتتركز احتياطيات المياه الرئيسية في المحيط العالمي (96.5٪). تشكل المياه العذبة في الغلاف المائي 2.58٪ فقط من إجمالي احتياطي المياه. توجد معظم المياه العذبة في الأنهار الجليدية والغطاء الثلجي في القارة القطبية الجنوبية والقطب الشمالي والبلدان الجبلية (1.78٪ من حجم الغلاف المائي أو 69.3٪ من احتياطيات المياه العذبة على الأرض). إذا كان كل الجليد موزعًا بالتساوي على سطح الكرة الأرضية ، فسوف يغطيه بطبقة تبلغ 53 مترًا ، وإذا ذابت كتل الجليد هذه ، فسيتم توزيع مستوى الجليد بالتساوي على سطح الكرة الأرضية ، ستغطيها بطبقة من 53 م ، وإذا ذابت هذه الكتل الجليدية ، سيرتفع مستوى المحيط بمقدار 64 م.تحتل الأنهار الجليدية مكانة خاصة في دورة المياه على الأرض ، لأن. يحتفظون بالرطوبة في حالة صلبة لسنوات عديدة. في المتوسط ​​، ندفة الثلج التي تسقط على نهر جليدي تبقى هناك لأكثر من 8000 عام قبل أن تعود إلى الماء وتدخل في دورة المياه النشطة.

تتراكم احتياطيات ضخمة من المياه في الغلاف الصخري. حصة المياه الجوفية العذبة من مخزون عامالمياه العذبة على الأرض 29.4٪. تمثل الأنهار 0.006٪ ، والبحيرات العذبة - 0.25٪ ، والمياه الموجودة في الغلاف الجوي - 0.03٪ المجموعمياه عذبة. تبلغ حصة المياه العذبة المناسبة لإمدادات المياه 4.2 مليون كيلومتر مكعب ، أو 0.3٪ فقط من حجم الغلاف المائي.

حقيقة مثيرة للاهتمام هي أن أكبر مخزون للمياه العذبة السطحية هو بحيرة بايكال ، التي تحتوي على 1/5 من إجمالي احتياطيات المياه العذبة السطحية في العالم. يمكن دعم هذا بمثال آخر. إذا افترضنا أنه سيتم سحب احتياطيات المياه من البحيرة ، فسيتم ملء الحجم الفارغ من البحيرة بجميع الأنهار المتدفقة فقط في غضون 250-300 عام ، بشرط ألا يتم إنفاق المياه من البحيرة على الجريان السطحي والتبخر.

مياه في كونتيننتال 1

V.1 مفهوم الغلاف المائي 1

V.2 المياه الجوفية 2

خامساً - 4 استخدام الأنهار. القنوات. الخزانات 5

خامساً - 6 الأهوار 7

1. المياه الداخلية

1. مفهوم الغلاف المائي

المحيط المائي- قشرة الأرض المائية. يشمل جميع المياه غير المرتبطة كيميائياً ، بغض النظر عن حالة تجمعها. يتكون الغلاف المائي من المحيط العالمي والمياه الأرضية. يبلغ الحجم الإجمالي للغلاف المائي حوالي 1400 مليون كيلومتر مكعب ، والكتلة الرئيسية للمياه - 96.5 ٪ - هي مياه المحيط العالمي ، مالحة وغير صالحة للشرب. تمثل المياه الداخلية 3.5٪ فقط ، منها أكثر من 1.7٪ في شكل جليد و 1.71٪ فقط في الحالة السائلة(الأنهار والبحيرات والمياه الجوفية). الحجم المتبقي من غلاف الأرض المائي ، أو الغلاف المائي ، في حالة مقيدة في قشرة الأرض ، في الكائنات الحية وفي الغلاف الجوي (حوالي 0.29٪).

ماء- مذيب جيد ، وسيلة قوية. إنها تحرك كتل ضخمة من المواد. الماء هو مهد الحياة ، وبدون وجود وتطور النباتات والحيوانات والإنسان ، يكون نشاطه الاقتصادي مستحيلا. الغلاف المائي هو تراكم للحرارة الشمسية على الأرض ، ومخزن ضخم من الموارد الغذائية المعدنية والبشرية.

الغلاف المائي واحد. وحدته تكمن في الأصل المشترك للجميع مياه طبيعيةمن عباءة الأرض ، في وحدة تطورها ، في الاستمرارية المكانية ، في الترابط بين جميع المياه الطبيعية في نظام دورة المياه العالمية (الشكل V.1).

دورة المياه العالمية- هذه عملية حركة مستمرة للمياه تحت تأثير الطاقة الشمسية والجاذبية ، تغطي الغلاف المائي والغلاف الجوي والغلاف الصخري والكائنات الحية. من سطح الأرض ، وتحت تأثير الحرارة الشمسية ، يتبخر الماء ، ويتبخر معظمه (حوالي 86٪) من سطح المحيطات. بمجرد دخوله إلى الغلاف الجوي ، يتكثف بخار الماء عند التبريد ، وتحت تأثير الجاذبية ، يعود الماء إلى سطح الأرض في شكل ترسيب. تتساقط كمية كبيرة من الأمطار مرة أخرى في المحيط. تسمى دورة المياه ، التي يشارك فيها المحيط والغلاف الجوي فقط ، دورة المياه الصغيرة أو المحيطية. تشارك الأرض في دورة المياه العالمية أو الكبيرة: تبخر الماء من سطح المحيط والأرض ، ونقل بخار الماء من المحيط إلى الأرض ، وتكثيف البخار ، وتشكيل السحب وهطول الأمطار على سطح المحيط والأرض. التالي هو الجريان السطحي والجوفي لمياه اليابسة في المحيط (الشكل V.1). وهكذا ، فإن دورة المياه ، التي تشارك فيها الأرض أيضًا ، بالإضافة إلى المحيط والغلاف الجوي ، تسمى دورة المياه العالمية.

أرز. V.1. دورة المياه العالمية

في عملية دورة المياه العالمية ، يتم تجديدها التدريجي في جميع أجزاء الغلاف المائي. لذلك ، يتم تحديث المياه الجوفية لمئات الآلاف وملايين السنين ؛ الأنهار الجليدية القطبية لمدة 8-15 ألف سنة ؛ مياه المحيط العالمي - لمدة 2.5-3 ألف سنة ؛ بحيرات مغلقة غير متدفقة - لمدة 200-300 عام ، تتدفق - لعدة سنوات ؛ الأنهار - 12-14 يومًا ؛ بخار الماء الجوي - لمدة 8 أيام ؛ الماء في الجسم - في غضون ساعات قليلة. تربط دورة المياه العالمية جميع الأصداف الخارجية للأرض والكائنات الحية.

مياه اليابسة- جزء من قشرة الأرض المائية. وتشمل هذه المياه الجوفية والأنهار والبحيرات والأنهار الجليدية والمستنقعات. تحتوي المياه الأرضية على 3.5٪ فقط من إجمالي احتياطيات المياه في العالم. 2.5٪ فقط من هؤلاء ماء عذب.

الغلاف المائي هو جسم مائي بين الغلاف الجوي للأرض و قشرة الأرض، ممثلة بمزيج من المحيطات والبحار وكتل المياه القارية. يغطي الغلاف المائي 70.8٪ من سطح الأرض. يبلغ حجم الغلاف المائي 1370300000 كيلومتر مكعب ، أي 1/800 من الحجم الكلي للكوكب. تبلغ كتلة الغلاف المائي 1.4 10 + 18 طنًا ، منها 98.31٪ في المحيطات والبحار والمياه الجوفية ، و 1.65٪ في الجليد القاري للمناطق القطبية ، و 0.045٪ فقط في مياه عذبةالأنهار والمستنقعات والبحيرات. توجد نسبة صغيرة من الماء في الغلاف الجوي والكائنات الحية. التركيب الكيميائيالغلاف المائي يقترب من متوسط ​​التكوين مياه البحر. يتفاعل الغلاف المائي باستمرار 3 مع الغلاف الجوي وقشرة الأرض والمحيط الحيوي.

دورة المياه العالمية

دورة المياه هي عملية تدوير المياه في غلاف جغرافي ، والذي يجمع الماء في نظام واحد مترابط وهو أهم عنصر في عملية التمثيل الغذائي في الطبيعة. العوامل الرئيسية التي تحدد هذه العملية هي الإشعاع الشمسي والجاذبية. المكونات الرئيسية للدورة هي تبخر الماء ، ونقل بخار الماء على مسافة ، وتكثيف (سماكة) بخار الماء ، والتساقط ، وتسلل (تسرب) الماء إلى التربة والجريان السطحي.

جوهر الدورة هو أنه تحت التأثير اشعاع شمسيمن سطح الأرض (المحيطات ، اليابسة) ، يتبخر الماء ويدخل الهواء على شكل بخار ماء. تحمله التيارات الهوائية لمسافات طويلة. في الهواء ، يتكثف بخار الماء ويتحول إلى ماء قطري سائل ، والذي يعود كترسيب إلى سطح الأرض.

اعتمادًا على الميزات والمقاييس ، الدورات الكبيرة أو العامة والصغيرة.

الدورة الدموية الصغيرة هي دوران فوق محيطات أو قارات منفصلة أو أجزاء منها. يحدث فوق المحيطات وفقًا للمخطط: المحيط - الغلاف الجوي - المحيط. يدخل الماء من المحيط على شكل بخار الماء إلى الغلاف الجوي ، حيث يتكثف ويسقط على سطح المحيط.

كما أن دوران الرطوبة المحلي أو الداخلي ، والذي يحدث فقط داخل الأرض ، صغير أيضًا. مخطط حركتها: بري - جوي - أرضي. يتبخر الماء من الأرض (من مختلف المسطحات المائية ، والتربة ، والنباتات ، وما إلى ذلك) ، ويدخل الهواء ، ويتكثف ، ويعود مرة أخرى إلى الأرض كتساقط.

حتى وقت قريب ، كان يُعتقد أنه نتيجة دوران الرطوبة المحلي (الدوران المتكرر للمياه التي تأتي من المحيطات إلى القارات بالهواء) ، يزداد عدد الأوبال بشكل كبير. من هنا جاءت فكرة زيادة دوران الرطوبة المحلية من أجل زيادة كمية هطول الأمطار في المناطق القاحلة. هذه الفكرة لا تزال ذات صلة اليوم. ولكن في مؤخرالقد ثبت أن كمية الأوبال لا تزيد كثيرًا من دوران الرطوبة المحلي. بخار الماء الذي يدخل الهواء من سطح الأرض ، تيارات الهواء بسرعة خارج حدود القارات. لا يتجاوز هطول الأمطار نتيجة دوران الرطوبة المحلية ثلث كل هطول. ومع ذلك ، فهي أيضًا ذات أهمية كبيرة في تكوين المناظر الطبيعية.

الدورة الكبيرة هي عملية معقدة. وهي تشمل اليابسة والمحيطات وتحدث حسب المخطط: المحيطات - الغلاف الجوي - اليابسة - المحيطات. هنا تغلق الدائرة بممر عبر الأرض يمر عليه الماء ، قبل أن يعود إلى المحيط ، بسلسلة مراحل صعبة. يتدفق جزء من الماء الذي يسقط على سطح الأرض على شكل جريان سطحي (عبر الأنهار) ، ويتسرب جزء منه إلى الأرض ، حيث يشكل جريانًا تحت الأرض ويغذي الغطاء النباتي. جزء من الماء يتبخر من الأرض (من التربة ، أحواض المياه) في الهواء. يعود الكثير من الماء من القارات إلى الغلاف الجوي من خلال النتح (التبخر) بواسطة النباتات (يتم رش 200 إلى 400 جرام من الماء لكل جرام من المادة الجافة الناتجة عن النبات) ، إلخ.

لذلك عاجلاً أم آجلاً ، بطريقة أو بأخرى ، الماء الذي يخرج من المحيط ويسقط على الأرض يعود إلى المحيط مرة أخرى ويغلق الدورة.

دورة الماء في الطبيعة لها أهمية كبيرة. تتجلى طاقة المياه التي سقطت على الأرض أثناء الدورة في تكوين التضاريس ، وتآكل السواحل ، وما إلى ذلك. تعتبر دورة المياه موصلًا قويًا من البحر إلى الأرض. كعنصر من عناصر التمثيل الغذائي ، فإنه يقود الحياة العضوية على الأرض. بفضل دورة المياه على الأرض ، يوجد ماء على الأرض.

المحيط المائي- من اللاتينية - قذيفة الماء. لأول مرة ، تم إدخال مفهوم الغلاف المائي في الأدبيات العلمية من قبل E. Suess في عام 1875 ، الذي فهمه على أنه قشرة مائية واحدة للكوكب ، تتكون أساسًا من مياه المحيط العالمي. في عام 1910 ، قدم جي موراي تفسيرًا أوسع ؛ شمل مياه الأنهار والبحيرات والغلاف الجوي والغلاف الجليدي والمحيط الحيوي في الغلاف المائي. لم يتم قبول مثل هذا التفسير الواسع للغلاف المائي من قبل الباحثين. تتعلق الاختلافات بين التعاريف اللاحقة للغلاف المائي بشكل أساسي باستمراريته ، والحدود الدنيا والعليا لتوزيعه ، وإمكانية إحالة المياه المرتبطة به كيميائيًا وبيولوجيًا.

الأكثر إثباتًا ماديًا هو التعريف بواسطة I.A. Fedoseeva: بالمعنى الواسع ، الغلاف المائي عبارة عن غلاف مستمر للكرة الأرضية ، يمتد نزولاً إلى الوشاح العلوي ، حيث ، في ظل ظروف درجات حرارة عاليةوالضغط ، جنبًا إلى جنب مع تحلل جزيئات الماء ، يكون تركيبها مستمرًا ، وأعلى - تقريبًا إلى ارتفاع التروبوبوز ، حيث تخضع جزيئات الماء فوقها لتفتيت ضوئي (التحلل). يمكن إعطاء تعريف أضيق: الغلاف المائي عبارة عن قشرة متصلة من الأرض تحتوي على الماء في الثلاثة دول التجميعداخل المحيط العالمي والغلاف الجليدي والغلاف الصخري والغلاف الجوي ، والتي تشارك بشكل مباشر في دورة رطوبة الكواكب (الدورة الهيدرولوجية (HC)).

في إحساس عام HC هي عملية مستمرة للدوران وإعادة التوزيع لجميع أنواع المياه الطبيعية بين أجزاء منفصلة من الغلاف المائي ، وإنشاء علاقات معينة بينها على مستويات مختلفة من المتوسط. يوفر HC التوصيل البيني ووحدة الغلاف المائي.

يعتبر الغلاف المائي و HC نظام واحد ذاتي التنظيم يتكون من أربعة خزانات: المحيط والغلاف الجليدي (قشرة الأرض التي تحتوي على الماء في المرحلة الصلبة) والغلاف الصخري (المياه السطحية والجوفية للأرض) والغلاف الجوي.

أكثر من 96٪ من الغلاف المائي هي البحار والمحيطات ؛ حوالي 2٪ - مياه جوفية ، حوالي 2٪ - أنهار جليدية ، 0.02٪ - مياه برية (أنهار ، بحيرات ، مستنقعات). يبلغ الحجم الإجمالي للغلاف المائي للأرض أكثر من مليار و 500 مليون كيلومتر مكعب. منها ، في المحيطات والبحار - 1370 مليون كيلومتر مكعب ، في المياه الجوفية - حوالي 60 مليون كيلومتر مكعب في شكل جليد وثلج - حوالي 30 مليون كيلومتر مكعب ، في المياه الداخلية- 0.75 مليون كيلومتر مكعب ، وفي الغلاف الجوي - 0.015 مليون كيلومتر مكعب.

حجم الغلاف المائي يتغير باستمرار. وفقًا للعلماء ، كان حجمه قبل 4 مليارات سنة فقط 20 مليون كيلومتر مكعب ، أي أنه كان أقل بنحو 7 آلاف مرة من الحجم الحديث. في المستقبل ، ستزداد أيضًا كمية الماء على الأرض ، على ما يبدو ، بالنظر إلى أن حجم الماء في وشاح الأرض يُقدر بنحو 20 مليار كيلومتر مكعب - أي 15 مرة أكثر من الحجم الحالي للغلاف المائي. يُعتقد أن تدفق المياه إلى الغلاف المائي سيتم من الطبقات العميقة للأرض وأثناء الانفجارات البركانية.

وفقًا للبيانات التي تأخذ في الاعتبار فقط الاحتياطيات المؤكدة من المياه الجوفية ، فإن 2.8 ٪ فقط من الكوكب بأكمله عبارة عن مياه عذبة ؛ منها 2.15٪ في الأنهار الجليدية و 0.65٪ فقط في الأنهار والبحيرات والمياه الجوفية. الكتلة الرئيسية من الماء (97.2٪) مالحة. الغلاف المائي - قذيفة واحدة، حيث أن جميع المياه مترابطة وهي في دورات كبيرة أو صغيرة ثابتة. التجديد الكامل للمياه يحدث بطرق مختلفة. تتجدد المياه في الأنهار الجليدية القطبية في 8 آلاف سنة ، والمياه الجوفية - في 5000 سنة ، والبحيرات - في 300 يوم ، والأنهار - في 12 يومًا ، وبخار الماء في الغلاف الجوي - في 9 أيام ، ومياه المحيط العالمي - في 3 آلاف سنة.

يلعب الغلاف المائي دورًا مهمًا للغاية في حياة الكوكب: فهو يجمع الحرارة الشمسية ويعيد توزيعها على الأرض ؛ هطول الأمطار يأتي من المحيطات إلى اليابسة.

خلف التاريخ الجيولوجيحدثت تغييرات كبيرة في الغلاف المائي ، ولكن لا يُعرف الكثير عنها. يحسب ذلك في العصور الجليديةزادت كمية الجليد بشكل حاد ، ونتيجة لذلك حدث انخفاض في الحجم وانخفاض في مستوى المحيط العالمي بعشرات الأمتار. في الوقت الحاضر ، يبتلع الغلاف المائي في تحولات غير مسبوقة في السرعة والحجم مرتبطة بالأنشطة التقنية البشرية. يتم استخدام حوالي 5 آلاف كيلومتر مكعب من المياه سنويًا ، وأكثرها تلوثًا بعشر مرات. بدأت بعض البلدان تعاني من نقص في المياه العذبة. هذا لا يعني أنه لا يوجد ما يكفي منه على الأرض: إنه مجرد أن الشخص لم يتعلم بعد كيفية استخدامه بعقلانية.

يتفاعل الغلاف المائي مع الغلاف الصخري. يتضح هذا من خلال عمليات التآكل والتراكم المرتبطة بعمل الماء. يتفاعل الغلاف المائي أيضًا مع الغلاف الجوي: تتكون السحب من بخار الماء المتبخر من سطح البحار والمحيطات. يتفاعل الغلاف المائي أيضًا مع المحيط الحيوي ، نظرًا لأن الكائنات الحية التي تعيش في المحيط الحيوي لا يمكنها العيش بدون ماء. بالتفاعل مع مختلف أصداف الكوكب ، يعمل الغلاف المائي ، بدوره ، كجزء من الطبيعة المتكاملة لسطح الأرض.

إجمالي احتياطيات المياه على الأرض خلال الفترة الزمنية المقاسة بالعهود الجيولوجية لا تتغير عمليًا ، لأن تدفق المياه من باطن الأرض والفضاء الخارجي إلى سطح الأرض صغير جدًا ويتم تعويضه عمليًا بفقدان المياه الذي لا يمكن تعويضه بسبب التبديد الضوئي لبخار الماء في الغلاف الجوي العلوي. لذلك ، فإن الغلاف المائي هو نظام شبه مغلق.

في عام 1914 ، كتب ج. جريجوري في عمله "تكوين الأرض" أن الاختلاف الأساسي بين نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي هو "الميزة الأكثر وضوحًا في مخطط الأرض". وبالفعل ، أولاً وقبل كل شيء ، شكل الأرض نفسها غير متماثل ، والمحور شبه الشمالي أطول بمقدار 70-100 متر من المحور الجنوبي ، لذا فإن الضغط القطبي نصف الكرة الشماليأقل من الجنوب. عدم التماثل في الشمال و نصفي الكرة الجنوبيأن الأرض في نصف الكرة الشمالي 39٪ وفي الجنوب 19٪. يؤثر التوزيع غير المتكافئ للمياه والأرض على العديد من العمليات الكوكبية ، وينطوي على عدم تناسق في توزيع مكونات الغلاف الجغرافي ، وبالتالي المحيط الحيوي.

لاحظ ج. جريجوري أنه في 19 حالة من أصل 20 حالة ، مقابل الأرض على الجانب الآخر من الأرض ، يوجد ماء. الكثير من الماء! كوكبنا ، الأزرق من الفضاء (بسبب الماء) ، كان يجب أن يُطلق عليه كوكب الماء. ومع ذلك ، في عمق متوسط MO 3704 م وقطر الأرض 12756 كم طبقته فقط 0.03٪ من قطر الأرض.



المحيط المائي- من اللاتينية - قذيفة الماء. لأول مرة ، تم إدخال مفهوم الغلاف المائي في الأدبيات العلمية من قبل E. Suess في عام 1875 ، الذي فهمه على أنه قشرة مائية واحدة للكوكب ، تتكون أساسًا من مياه المحيط العالمي. في عام 1910 ، قدم جيه موراي تفسيرًا أوسع ، شمل مياه الأنهار والبحيرات والغلاف الجوي والغلاف الجليدي والمحيط الحيوي في الغلاف المائي. لم يتم قبول مثل هذا التفسير الواسع للغلاف المائي من قبل الباحثين. تتعلق الاختلافات بين التعاريف اللاحقة للغلاف المائي بشكل أساسي باستمراريته ، والحدود الدنيا والعليا لتوزيعه ، وإمكانية إحالة المياه المرتبطة به كيميائيًا وبيولوجيًا.

أكثر ما يبرره ماديًا هو تعريف IA Fedoseev: بمعنى واسع ، الغلاف المائي عبارة عن غلاف مستمر للكرة الأرضية ، يمتد إلى الوشاح العلوي ، حيث ، في ظل ظروف درجات الحرارة والضغط المرتفعين ، جنبًا إلى جنب مع تحلل جزيئات الماء ، يتم تركيبها بشكل مستمر ، وإلى الأعلى - تقريبًا إلى ارتفاع التروبوبوز ، حيث تخضع جزيئات الماء فوقها لعملية تشتيت ضوئي (التحلل).

يمكن إعطاء تعريف أضيق الغلاف المائي -غلاف مستمر للأرض يحتوي على الماء في جميع حالات التجمع الثلاث داخل المحيط العالمي والغلاف الجليدي والغلاف الصخري والغلاف الجوي ، والتي تشارك بشكل مباشر في دورة الرطوبة الكوكبية (الدورة الهيدرولوجية).

بشكل عام ، فإن الدورة الهيدرولوجية هي عملية مستمرة للدوران وإعادة التوزيع لجميع أنواع المياه الطبيعية بين أجزاء منفصلة من الغلاف المائي. تضمن الدورة الهيدرولوجية الترابط ووحدة الغلاف المائي.

الغلاف المائي والدورة الهيدرولوجية عبارة عن نظام واحد ذاتي التنظيم يتكون من أربعة خزانات: المحيط والغلاف الجليدي (قشرة الأرض التي تحتوي على الماء في المرحلة الصلبة) والغلاف الصخري (السطح والمياه الجوفية للأرض) والغلاف الجوي .

جميع الخزانات الأربعة للغلاف المائي (المحيط والقارات والغلاف الجليدي والغلاف الجوي) مترابطة من خلال عملية مستمرة للدوران وإعادة توزيع المياه الطبيعية. على الرغم من الطبيعة المغلقة للنظام ، هناك إعادة توزيع مستمر للمياه بين الخزانات ، مما يؤدي إلى تغيير احتياطي المياه في كل خزان على حدة بمرور الوقت.

تحتل محيطات العالم 71٪ من سطح الأرض والأرض - 29٪. تشكل مياه المحيطات العالمية شكل مستمر جسد مائي، من جميع الجهات المحيطة بالقارات التي تفصلها. يؤثر التوزيع غير المتكافئ للمياه والأرض على العديد من العمليات الكوكبية ، وينطوي على عدم تناسق في توزيع مكونات الغلاف الجغرافي ، وبالتالي المحيط الحيوي.

في عام 1928 ، تبنى المكتب الهيدروغرافي الدولي تقسيم المحيط العالمي وفقًا لعدد من السمات إلى أربعة محيطات: المحيط الأطلسي والهندي والمحيط الهادئ والقطب الشمالي. اعتبر المؤتمر الدولي الثاني لعلوم المحيطات أنه من الممكن تحديد المحيط الخامس - المحيط الجنوبي.

يحتوي المحيط الهادئ على أكبر مساحة ، حيث يمثل ما يقرب من نصف مساحة المحيط العالمي بأكملها ويتجاوز مساحة جميع القارات والجزر. إنه أيضًا أعمق محيط.

أصغر الشمال المحيط المتجمد الشمالي، مساحتها أقل بـ 12 مرة من مساحتها المحيط الهادي. المحيط المتجمد الشمالي هو المحيط الوحيد الموجود بالكامل في المنطقة القطبية ، وبالتالي لديه نظام هيدرولوجي محدد.

تمثل حصة الأعماق الضحلة (حتى 500 متر) 9.6٪ فقط من المساحة المائية للمحيط العالمي بالكامل ، بينما تمثل حصة الجرف (الأعماق حتى 150-200 متر) أقل من 7٪. الأعماق من 3000-6000 متر تسود على 73.8٪ من مساحة المحيط العالمي.

في كل محيط ، يمكن تمييز البحار - مساحات كبيرة إلى حد ما من المحيط ، محدودة بشواطئ القارات والجزر والارتفاعات السفلية لها النظام الهيدرولوجي. تبلغ مساحة البحار 10٪ من مساحة محيط العالم ، وحجم المياه فيها حوالي 3٪ من حجم محيط العالم. وفقًا لموقعها وظروفها المادية والجغرافية ، تنقسم البحار إلى ثلاث مجموعات رئيسية: داخلية ، وهامشية ، وما بين الجزر.