Кратко охарактеризуйте круговорот воды в природе при отсутствии антропогенного воздействия

Обновлено: 05.07.2024

Круговорот воды в природе – сложный процесс, сопровождающийся изменением агрегатного состояния воды, перемещением ее между экосистемами. Каждый год с поверхности планеты испаряется объем воды, составляющий 500×10 в 3 степени км 3 . Этот же объем в виде жидких и твердых осадков возвращается на Землю. Такая непрерывная циркуляция обеспечивает существование жизни на планете.

Что такое круговорот воды?

Круговорот воды на Земле – природный процесс, представляющий собой беспрерывный водный обмен между атмосферой, литосферой и Мировым океаном. В процессе этого обмена водная масса меняет агрегатное состояние: из жидкой или твердой превращается в газообразную, и обратно. Она в ходе своего перемещения забирает и переносит огромное количество органических соединений и минеральных элементов, необходимых для поддержания жизни на планете.

Наибольший объем водной массы сосредоточен в океанах (97,5%), поэтому большая часть природной жидкости имеет в составе соли. Остальные 2,5% – пресные источники, из них:

ледники и вечные снега – 68,9%;
грунтовые воды (включая влагу в почвах болотистых местностей и зон вечной мерзлоты) – 30,8%;
реки и озера – 0,3%.

Вода пребывает в беспрерывном движении, причем ее объем на планете – величина постоянная. Однако нахождение ее в различных агрегатных состояниях меняется в течение истории Земли. Много веков назад водных источников на планете было гораздо меньше, поскольку основная водная масса была сосредоточена в ледниках. Еще 20 тысячелетий назад по ледниковому покрову, разделявшему Берингов пролив, из Аляски можно было свободно перебраться в Азию.

Как происходит круговорот воды?

Процесс сложный, состоит из нескольких этапов. Движущий фактор – солнечное излучение.

В теплый сезон нагретая Солнцем вода принимает газообразное состояние – становится паром. Из испаряющейся водной массы отфильтровываются соли. То есть накапливающийся в атмосфере пар является пресным. По мере поднятия в атмосферные слои пар сталкивается с холодными воздушными потоками, в результате формируются облака. Выпадающие из них осадки наполняют океан.

То есть этапы круговорота воды, если говорить упрощенно, следующие:

испарение;
концентрирование в атмосфере;
выпадение в виде осадков.

Такой процесс наблюдается обычно над океанической поверхностью. Но он сложнее, если облака скапливаются над сушей, и осадки проливаются не в океан, а на земную поверхность. Сточные воды, наполняющие поверхностные и подземные источники, проходят длительный путь к океану. В процессе движения происходит процесс, обратный опреснению пара в атмосфере: реки и подземные водотоки забирают с грунта минеральные частицы, выносят их в моря и океаны. Там вода испаряется, а соли остаются. Так реки поддерживают соленость Мирового океана.

Планетарная циркуляция воды включает несколько процессов, являющихся ее звеньями. Следует подробнее рассмотреть схему мирового круговорота воды:

Испарение – начальное звено круговорота. Нагреваемая солнечным излучением вода переходит из жидкого состояния в газообразное. Пар поднимается в атмосферные слои. Этот процесс происходит на планете непрерывно в разных масштабах: пар образуется над реками, озерами, морями, над всеми водными источниками, даже в результате выделения пота живыми организмами.
Конденсация – 2 этап. Происходит в высоких атмосферных слоях, в результате пар снова обретает жидкое состояние. Частицы пара, столкнувшись с холодными воздушными потоками, рассеивают тепло, формируют водяные капли. Так образуются облака, а также туман.
Осадки – 3 этап. Водяные капли, формирующие облака, постепенно сливаются друг с другом, тяжелеют. Когда достигают определенного размера, выпадают на землю твердыми или жидкими осадками. Из-за высокой скорости падения осадки, приближаясь к земной поверхности, не успевают испаряться. В результате становятся возможными снег, дождь, град.
Стоки в океан – 4 этап. Выпавшие на землю осадки распределяются. Часть впитывается в почву, становится питанием для растительных организмов. Другая часть попадает реки и прочие природные стоки, устремляется обратно в океан.

Основными элементами круговорота воды являются:

осадки – выпадение атмосферной влаги на земную поверхность;
перехват осадков растительностью – испарение выпавшей влаги с растений, без насыщения почвы и пополнения водных источников;
стоки – объекты перемещения воды по земной поверхности;
инфильтрация – просачивание воды в почву с сопутствующей фильтрацией;
подземные стоки – потоки под землей, находящиеся в аэрационной зоне;
испарение – переход воды из жидкого в газообразное состояние;
сублимация – переход из твердого в газообразное состояние;
отложение – переход из газообразного в твердое состояние;
адвекция – горизонтальное движение молекул в любом агрегатном состоянии в атмосферных слоях;
конденсация – формирование облачности;
испарение – образование пара под влиянием солнечного тепла, движение его с земной поверхности в атмосферу;
просачивание – опускание влаги в почву под гравитационным воздействием.

Жидкость, постоянно меняясь, выделяет и поглощает энергию. Живые организмы, в том числе люди, тоже участвуют в круговороте воды, употребляя и выделяя ее, используя для своих нужд. Влияние человека на процесс усиливается, причем имеет преимущественно негативный характер. Круговорот нарушается промышленным использованием воды, сооружением водохранилищ и плотин, осушением болот, введением оросительных систем.

В верхних грунтовых слоях корневая система растений всасывает часть воды, необходимой для метаболизма. Незначительное количество накопившейся в растительных тканях жидкости переходит в организм растительноядных животных и человека. Но большая часть жидкости участвует в процессе транспирации: поступает из почвы в корни, перемещается по каналам в тканях растения, испаряется через листья.

Часть воды, не поглощенная растениями, поступает дальше в почвенные слои, становится частью системы грунтовых вод, протекающих сквозь песок, гравий и прочие слагающие породы. На грунтовые источники приходится значимая часть запасов пресных вод на планете. Грунтовый источник рано или поздно соединяется с реками, озерами, другими поверхностными водными объектами. Незначительная часть грунтовых вод опускается в глубоко лежащие минеральные породы, где замуровывается на тысячи лет.

Движется природная вода с неодинаковой скоростью. Поверхностные водные массы перемещаются быстро, а подземные, находящиеся в зоне вечной мерзлоты и в глубинных океанических слоях – медленно. Период полной смены воды в разных природных объектах следующий:

в живых организмах – около недели;
в атмосфере – полторы недели;
в реках – 2 недели;
в грунтовых слоях – от месяца до года;
в болотах – от года до 10 лет;
в озерах и прочих водоемах – около 10 лет;
в морях и океанах – 4 тысячи лет;
в пещерах и прочих подземных резервуарах – до 10 тысяч лет;
в ледниках и зонах вечной мерзлоты – несколько тысяч лет.

Виды круговорота воды

Различают следующие типы процесса:

Большой круговорот воды в природе. Испаряющаяся с океанической поверхности влага устремляется в атмосферу, с ветрами переносится к суше, выпадает осадками. Накопившаяся в реках и грунтовых слоях жидкость отправляется обратно в океаны.
Малый. Пар, поднимающийся над океаном, не переносится к суше, выпадает осадками над океанической поверхностью.
Внутриконтинентальный. Все звенья происходят над сушей. Испарившаяся с земной поверхности влага выпадает осадками на землю.
Геологический. Подразумевает беспрерывный взаимный обмен водами между океанами, сушей и литосферой. Отмечается обычно в области тектонических трещин, находящихся на стыке литосферных плит.
Глобальный круговорот воды – незамкнутый процесс. Через тектонические трещины из глубин планеты идет приток жидкости в гидросферу. Ежегодное прибавление составляет 0,25 км 3 . В то же время часть молекул водяного пара, скапливающегося в атмосфере, под влиянием солнечного излучения устремляется в космос, расщепившись на кислород и водород.

Значение круговорота воды в природе

Круговорот воды – один из самых значимых природных процессов, он связывает все планетарные оболочки, позволяет им полноценно функционировать. Без распределения воды по земному шару невозможно было бы существование жизни. Благодаря круговороту воды в биосфере переносятся важные для живых организмов минеральные элементы и органические вещества, формируются оптимальные климатические условия.

Роль циркуляции воды на планете заключается в:

объединении в единую систему гидросферы, литосферы, биосферы, атмосферы;
делении объектов гидросферы на пресные и соленые, подходящие для жизнедеятельности разных видов живых организмов;
переносе на значительные расстояния большого объема веществ, необходимых для поддержания жизни;
очищении Мирового океана;
формировании определенных климатических условий в разных частях планеты;
обеспечении водой практически всех территорий земного шара;
регулировании уровня речного стока при климатических и погодных изменениях;
обеспечении через почву растительных организмов минеральными и органическими элементами.

Научные исследования показывают, что скорость круговорота с каждым годом увеличивается. Это ускорение отрицательно влияет на климатические условия на всей планете. Территории, находящиеся в жарком и сухом климате, становятся еще более засушливыми, а в регионах с влажным климатом растет количество осадков.

Про гидросферу Земли подробно читайте в нашем материале Гидросфера — водная оболочка Земли.

Гидрологический цикл …

Уникальная способность воды быть в естественных природных условиях в трех состояниях — твердом, жидком и парообразном, является одним из главных факторов благодаря которому и существует Круговорот воды в природе.

Какие водные ресурсы участвуют в круговороте воды

В круговороте воды участвуют все водные ресурсы Земли, за исключением вод связанных в кристаллических решетках минералов и вод, погребенных в глубинах крупных ледников, но и это исключение лишь временное.

Приведем для Круговорота воды ещё одно определение из авторитетного источника.

Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии

Круговорот воды в природе (влагооборот) — непрерывный замкнутый процесс циркуляции воды на земном шаре, обусловленный поступлением солнечник энергии и действием силы тяжести: вода испаряется с поверхности мирового океана и с суши, водяные пары переносятся воздушными течениями, конденсируются и возвращаются в виде атмосферных осадков в океан (малый, или океанический круговорот) или на сушу, где часть их стекает через реки обратно в океан (большой круговорот). Кроме того, различают местный, или внутриматериковый, круговорот, при котором принимается во внимание вода, испарившаяся с поверхности суши и вновь выпавшая на сушу в виде атмосферных осадков.

Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии. — М.: Гостоптехиздат. Составитель: А. А. Маккавеев, редактор О. К. Ланге. 1961

Виды круговорота воды в природе

Основные виды круговорота воды в природе.

Большой круговорот воды или как еще его называют мировой. Вода, испаряясь над океанами и морями, в виде осадков выпадает на материковую часть Земли, и в дальнейшем, благодаря стокам, возвращается в мировой океан. При этом качественно меняется состав воды, удаляются загрязнения, вода очищается и приобретает новые свойства.
Малый круговорот или океанический. Морская вода, испаряясь над океаном, конденсируется и выпадает опять же снова в океан в виде осадков. Ежегодно в океаническом круговороте участвует 458 000 км 3 — а это, как пример, шесть каспийских морей, при этом испаряется с поверхности мирового океана 505 000 км 3 , разница — 47 000 км 3 уходит на континент и распределяется там.
Внутриконтинентальный круговорот. Весь процесс происходит над материковой частью, вода, испарившись над континентальной частью Земли, на нее же и возвращается в виде осадков. Во внутриконтинентальном круговороте участвует 119 000 км 3
Геологический круговорот воды — включает в себя непрерывный взаимо обмен водами между океанами, сушей и недрами Земли. Происходит как правило в районе трещин расположенных на границах литосферных плит.
Глобальный круговорот воды — является не замкнутым циклом, поскольку общий объем вод участвующих в нем постоянно пополняется из недр Земли — ежегодно 0,25 км 3 .

Обновление водных ресурсов в результате круговорота воды

В разных источниках указываются несколько различные значения среднего времени обновления водных ресурсов, поэтому, автор рекомендует читателю, при необходимости, более тщательно изучить этот вопрос. Ниже указаны опорные значения, которые могут стать для вас отправной точкой:

Океаны: 3 200 лет*;
Ледники: от 5 до 10 лет*;
Сезонный снежный покров: от 2 до 6 месяцев*;
Почвенная корка: от 1 до 2 месяцев*;
Грунтовые воды, паводок: от 100 до 200 лет*;
Грунтовые воды, углубленные: 10 000 лет*; : от 15 до 17 лет*;
Реки: от 17 до 19 дней*;
Атмосфера: 9 дней;
Горные ледники: 1600 лет;
Живые организмы: несколько часов;
Ледники полярных стран: 9700 лет;
Полное обновление вод Мирового океана: примерно через 2 700 лет.

Круговорот воды в природе является жизненно важным для всей нашей планеты. К большому сожалению, деятельность человека оказывает существенное влияние на отдельные звенья этого процесса, что приводит к катастрофическим последствиям, таким как наводнения, паводки, засухи…

Значение Круговорота воды в природе

Значение Круговорота воды в природе для всей нашей планеты трудно переоценить.

Круговорот воды в природе объединяет все оболочки Земли, в том числе и конечно в первую очередь объединяет гидросферу.
Благодаря Круговороту воды переносится большое количество веществ необходимых для поддержания жизни на Земле.
Круговорот вод в природе очищает воды мирового океана.
Круговорот влияет и регулирует климат планеты.
Благодаря круговороту воды в природе вода попадает практически во все уголки земного шара.
…

Заключение

И в заключение отметим, что в результате своей хозяйственной деятельности человек изымает из круговорота часть воды, чем изменяет его естественный ток. Это может нанести непоправимый вред циклу в целом и нарушить его. Необходимо не забывать про это и подходить к использованию водных ресурсов с умом.

Интересные факты о воде

Вода находится в постоянном движении. В природе она находится в трёх агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Вода постоянно совершает круговорот. Она испаряется с поверхности водоёмов, почвы, растений. Затем накапливается в атмосфере, образуя облака. В виде осадков она возвращается на Землю.

Таким образом, количество воды на Земле не меняется, она меняет свои формы – так происходит круговорот воды в природе.

Что такое круговорот воды в природе

Схема

Круговорот воды – это природный процесс, который представляет собой беспрерывный обмен влагой между гидросферой, атмосферой и земной поверхностью, состоящий из процессов испарения, передвижения водяного пара в атмосфере, его конденсации в атмосфере и выпадения осадков.

Этот цикл предполагает изменение агрегатного состояния воды: она меняет жидкую или твёрдую форму на газообразную, а затем через какое-то время возвращается к прежнему состоянию. В ходе этого изменения она забирает и перемещает огромное количество различных органических и минеральных соединений, которые и поддерживают жизнь на Земле.

Как известно, самыми объёмными источниками воды являются океаны. В них сосредоточено около 97,5% всех водных запасов планеты. Именно по этой причине большая часть природных жидкостей содержит в составе различные соли. На пресные источники воды приходится 2,5% всего водного запаса Земли. Если принять эти 2,5% за 100%, то:

ледники и вечные снежные массы составляют из них 68,9%;
подземные и грунтовые воды (сюда также входят почвенная влага болотистых территорий и зон вечной мерзлоты) составляют 30,8%;
на реки и озёра приходится лишь 0,3%.

Определение для детей

Агрегатные состояния воды Схема для детей

При температуре 0°C вода превращается в лёд. Это происходит в реке, озере, луже и т. д

Крошечные льдинки образуются и высоко в облаках. Там они увеличиваются, преобразуются в снежинки, затем падают на землю. Так образуется снег. Лёд и снег – это вода в твердом состоянии.

Мы протёрли классную доску мокрой тряпкой. Спустя несколько минут доска стала сухой. Вода с её поверхности испарилась (превратилась в пар – прозрачный, бесцветный газ. Водяной пар – это вода в газообразном состоянии. В природе вода испаряется с поверхности морей, почвы и т. д. В воздухе всегда содержится невидимый водяной пар. Невидимый пар поднимается. Воздух высоко над землёй всегда холодный. Пар охлаждается и образует множество водяных капелек или крошечных льдинок. Из этих капелек образуются облака. Из них вода возвращается в виде дождя и снега. Так происходит круговорот воды в природе.

Для подготовки материала для детей был использован учебник по окружающему миру, часть 1, автор Плешаков А. А.

Как происходит

Круговорот воды в природе является процессом сложным, состоящим из нескольких этапов. Главным движущим фактором для водных масс является солнечный свет. При высокой температуре вода начинает испаряться из водоёмов, преображаясь из жидкой формы в газообразную. Одновременно с этим превращением отфильтровываются и многочисленные соли.

В атмосфере накапливается пресный пар, который поднимается всё выше и выше в слои атмосферы, где сталкивается с холодными воздушными массами. В течение этого процесса формируются облака и тучи. Затем тучи проливаются осадками, которые наполняют океан.

В случае с сушей уместно говорить об образующихся сточных водах. Именно эти источники наполняют поверхностные и подземные водоёмы, а также проходят тернистый путь на пути к океану. На этом пути происходит процесс, который считается обратным опреснению пара. Реки, подземные воды вбирают в себя из грунта минеральные соединения, которые в дальнейшем выносятся в океаны и моря. Там-то как раз вода начинает испаряться вновь, а вот соли остаются, что поддерживает солёность Мирового океана.

Основными составляющими зацикленного круговорота воды являются:

осадки (это то, что выпадает на поверхность земли из атмосферных облачных скоплений);
сточные воды (это те потоки, которые перемещают воду по суше);
испарение;
инфильтрация (процесс просачивания водных потоков в грунт, который сопровождается фильтрацией);
подземные воды (сток, проходящие под землёй в аэрационной зоне);
сублимация (вода из твёрдой становится газообразной);
отложение (превращение парообразной воды в твёрдые отложения);
адвекция (таким термином называют горизонтальное передвижение молекул в любом агрегатном состоянии в слоях атмосферы);
конденсация (скопление пара в слоях атмосферы, формирование облаков);
испарение (нагрев поверхности океана солнцем, испарение парообразных масс, переход парообразных масс с поверхности земли в атмосферу);
отложение (превращение парообразной воды в твёрдые отложения);
просачивание (переход влаги в грунт под воздействием гравитации).

В список выше не был включён пункт с испарением влаги с растительных поверхностей, поскольку в данном случае он объединён с обычным испарением, которое относится к нагреву поверхностей водных объектов.

Временные показатели водного обновления для разных объектов:

различные живые организмы (в том числе простейшие) – около 7 дней;
в слоях атмосферы – 10-11 дней;
в речных потоках – 14 дней;
в слоях грунта – 30-365 дней;
в зонах, покрытых болотами – 365-3652 дня;
в озёрах и других пресноводных водоёмах – около 3652 дней;
в солёных водоёмах (моря, океаны) – 1 460 000 дней;
в пещерах и других подземных источниках – 3 650 000 дней;
ледники и другие зоны вечного льда – несколько тысяч лет.

Разновидности цикла

У цикла существует несколько подвидов, каждый из которых обладает определёнными характерными признаками:

Большой цикл. Это то, чему обучают в школе. Сначала вода испаряется, затем концентрируется в виде пара. Далее массы пара устремляются в слои атмосферы, откуда они ветром перегоняются к суше. На поверхность грунта влага выпадает в виде осадков. После этого потоки, накопившиеся в реках и грунтовых слоях, перемещается обратно в океанический бассейн.
Малый круговорот. Клубы пара, поднимающиеся над океаном, выпадают в виде осадков всё над тем же океаном, а не над сушей.
Внутриконтинентальный цикл. Все этапы цикла происходят над сушей. Влага, испаряющаяся с земли, проливается осадками всё на ту же почву.
Геологический цикл. Это термин, обозначающий взаимный обмен водными массами между различными океанами, сушей и литосферой. Обычно такой процесс возникает в зонах тектонических трещин, располагающихся на стыке плит литосферы.
Глобальный круговорот. Это незамкнутый цикл, во время которого через тектонические трещины идёт приток влаги в гидросферу. За год в течение такого процесса накапливается около 0,25 км3. При этом часть тех молекул пара, что скопилась в атмосфере, устремляется в космос, превращаясь в кислород и водород.

Значение круговорота воды в природе

Это один из важнейших циклов на Земле. Именно он связывает все оболочки планеты воедино, позволяя им гармонично функционировать. Без перемещения и распределения воды по всей планете невозможно было бы существование той Земли, которую мы знаем.

Данный цикл – это то, что позволяет жизни оставаться на Земле в течение всех этих долгих тысячелетий. И речь не только о людях и животных, но и о растениях, бактериях, простейших и т.д. Вода, проходя через все указанные этапы алгоритма, несёт за собой ещё и различные органические и минеральные соединения, которые служат для существ пищей, для почвы источником питания и плодородия, для водоёмов – источником солей и т.д.

Обязательно стоит сказать, что и тем климатическим разделением, которое мы имеем на сегодняшний день, мы также обязаны круговороту воды, ведь весь тот замкнутый цикл позволяет поддерживать оптимальные температурные показатели и показатели влажности в разных районах планеты, которые, в свою очередь, позволяют сохранять разнообразие видов.

Значение круговорота воды в природе:

объединение всех сфер планеты (фактически – это то связующее звено, которое делает планету планетой, единой и способной поддерживать жизнь);
разделение объектов гидросферы на солёные и пресные (и, соответственно, поддержание жизненного разнообразия на поверхности планеты);
перенос на большие расстояния большого объёма веществ;
очищение бассейна Мирового океана;
стабилизация и поддержание оптимальных климатических условий в разных зонах планеты;
обеспечение живительной влагой всех территорий Земли;
поддержание баланса в различных климатических зонах (опять же это соотносится с разнообразием видов в соответствующих районах Земли);
питание влагой, минералами и органикой грунтовых масс, что позволяет поддерживать жизнедеятельность растительных видов по всей планете.

Заключение

Цикл перемещения водных масс в природе (он же всем известный круговорот воды) – это процесс сложный. Он предполагает непрерывный процесс циркуляции водных масс в изменённом агрегатном состоянии, поддерживающий жизнь на планете Земля.

Природа

Поверхность Земли на 71% покрыта водой. Общая площадь океанов, морей, льдов и прочих водоемов составляет около 361 млн км 2 . Вода считается самым важным веществом для всех живых организмов на нашей планете. Кроме того, она находится в постоянном движении, которое называется круговоротом воды в природе.

Что такое круговорот воды в природе?

Круговорот воды в природе (также влагооборот или гидрологический цикл) – это процесс перемещения воды в биосфере Земли, который происходит циклично. Он включает ее переход из жидкого в парообразное состояние, перенос паров воздушными потоками, конденсацию, выпадение осадков и транспортировку воды.

Простая схема круговорота воды

Хотя процесс испарения происходит как на суше, так и на поверхности водоемов, большая его доля приходится на Мировой океан. Благодаря влагообороту все составляющие водной оболочки Земли гидросферы связаны между собой.

Некоторые представления о том, что в природе имеет место круговорот воды, существовали в Индии и Китае. Здесь люди обнаружили определенную связь между речными стоками и осадками.

Интересный факт: Индия и Китай первыми начали использовать дождемеры – специальные приборы, позволяющие измерять количество осадков.

В других странах и областях данная связь была неочевидной. Например, в Древнем Египте источником воды служил Нил. Однако наполнялся он за счет дождей, выпадавших в верховьях реки. То же самое касается таких рек, как Евфрат и Тигр, которые питались талыми водами и осадками, выпадающими в горах.

На территории Европы Леонардо да Винчи стал первым исследователем, который выразил свое предположение о круговороте воды в природе около 500 лет назад. Бернар Палисси из Франции первым заявил о том, что именно дожди питают реки. В дальнейшем этот вопрос был подробнее изучен такими учеными, как П. Перро, Э. Дарвин, Э. Галлей.

Общие сведения о гидрологическом цикле

Три четверти поверхности Земли покрыты водой. Гидросфера на 97% состоит из соленой воды, которой наполнены океаны и моря. Оставшиеся 3% занимают пресная вода, содержащаяся в ледниках, реках, озерах, грунтовых водах, а также водяной пар. Испаряющаяся вода и осадки по количеству приблизительно соответствуют друг другу, их объем – 519 000 км 3 .

В круговороте воды принимают участие все водоемы (поверхностные и подземные стоки), суша, растения и даже живые организмы. В частности, животные поглощают растения и получают из них часть накопившейся влаги. Человек тоже играет важную роль в данном процессе, причем зачастую оказывает отрицательное влияние.

Распределение воды

Основные элементы, понятия и процессы влагооборота:

Испарение. Процесс образования пара, вызванный солнечным теплом, а также его перемещение с поверхности Земли в атмосферу. Переход воды в газообразное состояние.
Конденсация. Переход пара в жидкое состояние, образование облаков.
Осадки. Выпадение влаги из атмосферы на поверхность Земли.
Адвекция. Процесс движения воздушных масс в горизонтальном направлении, во время которого сохраняются их главные свойства, такие как уровень влажности, температура и др.
Сублимация. Переход воды из твердого в газообразное состояние.
Отложение. Переход водяного пара в твердое состояние.
Поверхностные стоки. Перемещение воды по поверхности Земли.
Подземные стоки. Перемещение воды под землей.
Поглощение влаги растениями. Осадки не достигают почвы, а перехватываются растениями, после чего испаряются.

Интересный факт: меньше 1% всего объема воды принимает участие в гидрологическом цикле. Остальные ее запасы представляют собой снег и лед.

Как происходит круговорот воды?

Гидрологический цикл – сложный процесс, включающий несколько этапов. Он обеспечивается действием двух факторов: солнечной радиации (основной) и силы тяжести.

Над океаном

В теплое время года вода морей и океанов нагревается Солнцем. За счет этого она испаряется, то есть из жидкого состояния переходит в газообразное. При этом вода лишается солей. Таким образом, в атмосфере накапливается пресный водяной пар, который постепенно поднимается в ее верхние слои.

С высотой температура понижается, а, значит, пар встречает на своем пути холодные воздушные потоки. Также имеет место процесс адвекции – перемещения воздушных масс горизонтально. Так водяной пар попадает в зону низких температур и конденсируется – превращается в капли воды, образуя облака.

Они продолжают перемещаться вместе с воздушными потоками. Капли воды при этом сталкиваются друг с другом и становятся крупнее. Из облаков впоследствии выпадают осадки, которые наполняют океан. Простая схема круговорота воды состоит из таких этапов:

испарение;
накопление водяного пара в атмосфере;
выпадение осадков (конденсация).

Океан намного больше испаряет влаги, чем получает ее из осадков.

Над сушей

Относительно просто влагооборот происходит над поверхностью океана. Для суши этот процесс сложнее. Она получает больше влаги с осадками, чем испаряет. Данный процесс вызван двумя факторами:

Солнце нагревает земную поверхность;
растения испаряют влагу через наружные органы (транспирация).

Осадки выпадают преимущественно в виде дождя, а частично в форме снега, града, снега с дождем. Твердые виды осадков способны накапливаться в ледниках и ледяных шапках. В такой форме замерзшая вода может находиться несколько месяцев и даже тысячи лет. Но не стоит забывать о процессе сублимации, во время которого лед пропускает стадию жидкости и сразу переходит в парообразное состояние. Поэтому незначительный обмен между атмосферой и льдом все же присутствует. А в периоды повышения температуры происходит активное испарение воды.

Растения испаряют воду через устьица

Когда над сушей выпадают осадки в виде дождя, часть их не достигает почвы, поскольку захватывается листьями растений. На суше водные потоки реками перемещаются к океанам. Частично влагу поглощает грунт. Как и на поверхности, вода движется под землей.

Грунтовые воды выходят наружу через артезианские скважины и родники. Так они опять возвращаются в водоемы и океан. Кроме того, все грунтовые источники имеют связь с поверхностными водными объектами. Небольшой процент этих вод проникает вглубь минеральных пород, где остается на протяжении многих лет.

Процесс транспирации у растений представляет собой активное испарение воды через устьица. Влага, безусловно, очень важна для них и играет важную роль в жизнедеятельности. Однако до 99,5% воды, которую растения поглощают через корневую систему, испаряется.

Интересный факт: двигаясь к океану, вода вбирает в себя различные минеральные вещества и соли из грунта. За счет этого поддерживается соленость Мирового океана: вода из него испаряется, а соли остаются.

Планетарный круговорот воды в природе

Гидрологический цикл на планетарном уровне выглядит следующим образом:

Первый этап – испарение. Вода нагревается солнечным излучением и становится паром. Он поднимается в слои атмосферы. Данный процесс непрерывен всюду на Земле, но протекает с разной интенсивностью над любыми водоемами.
Второй этап – конденсация. Происходит в верхних слоях атмосферы. При контакте с холодным воздухом водяной пар возвращается в жидкое состояние. Образуются капли воды, из которых состоят облака и туман.
Третий этап – выпадение осадков. Капли воды становятся крупнее и тяжелее, так как сталкиваются друг с другом. При достижении определенного размера они начинают на высокой скорости падать на земную поверхность в виде дождя, снега, града и прочих осадков.
Четвертый этап – возвращение воды в океан. На поверхности Земли происходит распределение выпавших осадков. Воду поглощают растения и почва, также она наполняет реки, с помощью которых устремляется к океану.

Виды круговорота воды

Влагооборот делится на два основных вида:

малый или океанический – испарившаяся над океаном вода не переносится на сушу, а в виде осадков снова возвращается в океан;
большой – влага испаряется над океаном, пар переносится на сушу, конденсируется, выпадает в форме осадков, после чего распределяется между подземным стоком, поверхностным стоком и обратным испарением.

Внутриконтинентальный или местный гидрологический цикл, протекающий исключительно на суше. Часто возникает в замкнутых межгорных котловинах.
Геологический – процесс беспрерывного обмена водами между сушей и океаном. Преимущественно в местах столкновения литосферных плит.
Глобальный – приток воды из глубин Земли через тектонические трещины (около 0,25 км 3 в год) и устремление молекул водяного пара в космос. Процесс имеет незамкнутый характер.

Схема круговорота воды в природе

Количественные показатели

Годовое количество осадков

Годовое распределение атмосферных осадков:

общее количество осадков, выпадающее на поверхность Земли – 577 тыс. км 3 ;
общая средняя высота слоя – 1130 мм;
объем осадков над Мировым океаном (73%) – 458 тыс. км 3 , высота слоя – 1270 мм;
объем осадков над сушей (21%) – 119 тыс. км 3 , высота слоя – 800 мм;
количество осадков в районе полярных шапок – 4%;
испарение воды из океана – 1400 мм;
объем речного стока в океаны – 47 тыс. км 3 .

Обновление водных ресурсов. Как часто происходит влагооборот?

Все водные ресурсы нашей планеты регулярно обновляются, и влагооборот принимает в этом наиболее активное участие. Согласно различным источникам, примерные значения частоты круговорота воды следующие:

атмосфера – 10 дней;
океан – 3,2 тыс. лет;
глубинные грунтовые воды – 10 тыс. лет;
паводковые грунтовые воды – 100-200 лет;
ледник – 5-10 лет;
горный ледник – 1,6 тыс. лет;
ледники полярных областей – 9,7 тыс. лет;
снежный покров (сезонный) – 2-6 месяцев;
внешний слой почвы – 1-2 месяца;
река – 17-19 дней;
озеро – 15-17 дней.

Интересный факт: быстрее всего обновляется вода, которая входит в состав живых организмов. На это требуется несколько часов.

Значение круговорота воды

Интересно о воде, инфографика

Вместе с водой по всей биосфере циркулируют разные органические вещества и минералы, а также она способствует формированию оптимальных климатических условий.

Другие функции гидрологического цикла:

очищение вод Мирового океана;
перенос полезных веществ на большие расстояния;
обеспечение водой почти всех уголков планеты;
разделение водоемов на соленые и пресные, которые подходят для определенных живых организмов;
контроль уровня речного стока в случае изменения погодных условий.

Агрегатные состояния и свойства воды в природе

Вода – единственное вещество на планете, которое может находиться в трех агрегатных состояниях в природе: жидком, твердом (лед), газообразном (пар). Благодаря тому, что вода способна переходить из одного состояния в другое, как раз и возможен гидрологический цикл.

Агрегатные состояния воды

Свойства воды, влияющие на процесс влагооборота:

Поверхностное натяжение играет важную роль при формировании осадков. Его значение у воды существенно выше, чем у многих других веществ: 72,86‧10 -3 Н/м против 26‧10 -3 Н/м у нефти или 43‧10 -3 Н/м у мыльного раствора, к примеру. За счет этого становится возможным образование дождевых капель.

У воды достаточно высокая температура кипения (100℃). Поэтому процесс ее испарения протекает в замедленном темпе, что сокращает потери влаги в естественной среде.

Влияние человека на круговорот воды

Человек в разных целях потребляет большое количество воды, причем вся она изымается из гидрологического цикла. Влияние человеческой деятельности на влагооборот происходит тремя путями:

Вернувшаяся в цикл вода после использования становится загрязненной и в таком виде принимает дальнейшее участие в круговороте.
Происходит значительное перераспределение воды между природными цепочками цикла.
Используя воду в промышленных или сельскохозяйственных целях, человек тем самым создает новые цепочки в круговороте.

Объем потребляемой людьми воды постоянно увеличивается. Особенно высокими считаются потребности промышленной сферы и сельского хозяйства. Например, американские исследователи подсчитали, что из расчета на душу населения ежедневно требуется:

570 л на бытовые нужды;
1400 л на промышленность;
2700 л на полив и прочие нужды сельского хозяйства;
2300 л на производство электрической энергии.

Интересный факт: в наше время среднестатистическому человеку требуется около 300-1000 л пресной воды в день. В городской местности ее расход в 3 раза выше, чем в сельской.

При этом человек в роли живого организма требует не более 2-2,5 л воды в сутки. Общий суточный объем потребления жидкости в мире равен около 7 триллионам литров и этот показатель неуклонно растет.

Обеспечение населения питьевой водой в мегаполисах мира

Водопотребление делится на два типа:

Возвратное (бытовые нужды, промышленность). После использования вода возвращается в первоначальный источник. В дальнейшем ее можно будет использовать снова при условии качественного очищения. Такое потребление можно назвать безвредным для природы, но в действительности результат очищения оставляет желать лучшего.
Безвозвратное (орошение и др.). Вода изымается из гидрологического цикла на некоторое время. Хотя она частично возвращается в круговорот, но уже не в водоем-источник, а в атмосферу.

Главные нарушения влагооборота, вызванные антропогенной деятельностью:

загрязнение воды при возвратном потреблении;
ограниченное ее количество в источнике;
при безвозвратном потреблении отвод воды влияет на экосистемы, которые располагаются ниже по течению источника.

Интересные факты о воде

Несколько интересных фактов о воде:

Организация ЮНЕСКО провела исследование с участием 122 государств, по результатам которого выяснилось, что самой чистой водой обладает Финляндия. На втором и третьем месте – Канада и Новая Зеландия.
Горячая вода замерзает быстрее холодной (парадокс Мпембы). Несмотря на множество попыток объяснить данное явление, ученые до сих пор не пришли к единому мнению.
Идеально чистая вода без примесей не замерзает при 0℃. Она может оставаться жидкой вплоть до -42℃, поскольку именно вокруг мельчайших частиц формируется лед.
Для людей вода является вторым после кислорода важнейшим веществом. За всю жизнь человек выпивает около 35 т.
На очищение загрязненных подземных вод требуется несколько тысяч лет.
ООН установила Международный день воды – 22 марта, когда проблеме ее чистоты уделяется особое внимание.
Всего 1% воды на Земле подходит для питья и использования в других целях. 2% содержатся в ледниках, а 97% составляет соленая вода.
Вода – универсальный растворитель, поскольку способна растворять полярные молекулы.
Вода – распространенное вещество в космосе. Однако там она существует лишь в форме льда и пара из-за высокого внутрижидкостного давления.
Уровень содержания воды в человеческом теле составляет 50-75%. Этот показатель зависит от возраста и веса.

Круговорот воды в природе – интересное видео

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Читайте также: