Водная оболочка Земли
Нашу планету называют голубой. Более 2/3 её поверхности покрыты водой. Южное полушарие иногда даже называют океаническим, суши там немного. Мировой океан объединяет все океаны и моря, но для удобства его делят на большие части — океаны, и на части поменьше — моря.
Моря и океаны
Сколько же на Земле океанов? Казалось бы, для того, чтобы пересчитать, достаточно будет пальцев на одной руке. Но если вы зададите этот вопрос бабушке или папе, они, скорее всего, ответят: «Конечно, четыре: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый!» И их нельзя упрекнуть в том, что они плохо учили географию в школе!
В 2000 г. учёные решили вернуть на карты позабытый пятый — Южный океан, омывающий ледяной материк Антарктиду. Огромный Тихий океан не имеет конкурентов по величине, он вдвое с лишним больше следующего по площади — Атлантического океана. А самый маленький — Северный Ледовитый — океан лишь вдвое превосходит по размеру самое большое море. А вот на простой вопрос: «Какое из морей самое большое?» — однозначного ответа нет. В энциклопедиях и учебниках разных стран можно найти разные данные о площади таких морей, как Большое Саргассово и Филиппинское, Коралловое и Аравийское. У этих морей нет границ, это просто условные участки Мирового океана, и измерять их величину можно по-разному. Но вопрос о самом маленьком море решён бесповоротно — это Белое море.
Моря бывают окраинными, расположенными около материков, и внутренними, вдающимися глубоко в сушу, как Средиземное, Чёрное или Балтийское. Внутренние моря соединены с Мировым океаном проливами: выйти из Средиземного моря в Атлантику можно, пройдя Гибралтарским проливом, а Берингов пролив соединяет Северный Ледовитый и Тихий океаны.
Ответ на вопрос: «Утонет ли самая высокая гора Земли в самом глубоком месте океана?» — известен. Не просто утонет, а ещё и погрузится на два с лишним километра под воду, ведь глубина Марианской впадины составляет 11 022 м!
К числу внутренних морей принято относить и два водоёма, не связанных в настоящее время с Мировым океаном — Каспийское и Аральское моря. Несколько миллионов лет назад они были частями огромного древнего моря Тетис, но его площадь уменьшилась, и оно распалось на отдельные части. В середине ХХ в. уровень Каспийского моря начал понижаться и в 1977 г. достиг 29 м ниже уровня океана. Для спасения этого уникального водного бассейна разработали проект переброски в него части стока сибирских рек. Но неожиданно уровень моря за 20 последующих лет поднялся почти на 2,5 м. Судьба Аральского моря оказалась трагической: его площадь сократилась в 5 раз.
Свойства морской воды
Температура воды в океане зависит от географической широты, иными словами, чем ближе к экватору, тем вода теплее. Но сильнее всего прогревается вода, до 35 °C, в замкнутых внутренних морях, особенно в Красном море. Самая холодная вода, меньше 2 °C, — в полярных морях и океанах. Вода во всех океанах и морях солёная, но солёность их разная. Самые солёные моря — Красное и Аравийское, а самые пресные — Балтийское и моря Северного Ледовитого океана.
В среднем на каждый литр воды в океане приходится около 35 г различных солей (35%), преимущественно это обыкновенная поваренная соль. Морскую соль обычно можно употреблять в пищу. Но не бывает правил без исключений. На восточном берегу Каспийского моря в залив Кара-Богаз-Гол, что переводится как «чёрная пасть», расположенный почти на 35 м ниже уровня моря, непрерывно льётся водопад каспийской воды. Она там полностью испаряется, образуя рассол, формирующий залежи мирабилита. Когда русские моряки в XIX в. впервые вошли в этот залив, у кока кончилась соль, и он решил посолить борщ солью, извлечённой из воды. Последствия запомнились всем надолго: ведь мирабилит, или английская соль, сильное слабительное.
Морские течения
Вода в океане постоянно находится в движении. Два раза в день уровень воды во всех морях повышается и два раза понижается. Это явление называется приливом. Высота прилива в открытом океане обычно около 1 м, а у берегов вода может подниматься до 13,5 м в Бретани (Франция) и даже на 21,6 м в заливе Фанди (Канада). Движение воды иногда принимает форму «рек в океане» — морских течений.
Если температура воды течения выше, чем у окружающей его воды, оно считается тёплым, если ниже — холодным. К северу и к югу от экватора в Атлантическом, Индийском и Тихом океанах с востока на запад устремляются мощные потоки тёплых пассатных течений с межпассатными противотечениями между ними. Вокруг же Антарктиды мчится холодное течение Западных Ветров. Роль этих течений невозможно переоценить.
Тёплые течения приносят осадки и смягчают климат, холодные течения делают его суровее. Благодаря холодному течению Куросио на японском о. Хоккайдо проводили зимние Олимпийские игры, в то время как на соседнем о. Хонсю люди ходили в летних платьях. Из-за обогревания Европы тёплым Гольфстримом широколиственные леса там растут на тех же широтах, на которых в Северной Америке ледяное Лабрадорское течение обусловливает появление тундры.
Холодные течения — Бенгальское, Перуанское и Калифорнийское — ответственны за появление пустынь на тех материках, возле которых они проходят. Но иногда и с пустынями происходят чудеса. Когда к западному берегу Южной Америки, оттеснив Перуанское, пробивается тёплое течение Эль-Ниньо, после нескольких дней проливных дождей пустыня Атакама преображается — повсюду появляются травы и цветы.
Реки, водопады и водохранилища
Воды на нашей планете очень много, но из каждых десяти литров воды девять с половиной литров солёные. На долю пресной воды, без которой на Земле невозможна жизнь, остаётся совсем немного. Чтобы обеспечить себя пресной водой, люди издавна селились у источника, на берегу озера или чаще всего у реки. Изображения многих рек на картах напоминают разветвлённое дерево. Ствол дерева — это главная река, а его ветви — это притоки, большие и малые реки и ручьи, впадающие в главную реку. Начинается каждая ветвь с истока — маленького родничка или болота, озера или ледника. А заканчивается устьем, где река впадает в другую реку, озеро или море. Как ни удивительно, определить, какая река нашей планеты самая большая, непросто.
Споры о том, какую из рек считать длиннейшей, продолжались почти до конца ХХ в. В старых книгах вы можете прочитать, что самые большие реки нашей планеты — это Миссисипи или Нил.
В последнее время с помощью современных методов исследования было уточнено, что длина самой полноводной реки мира Амазонки, принимающей больше пятисот крупных притоков и достигающей в нижнем течении ширины около 5 км, превышает 7 тыс. км. В нашей стране самыми длинными реками признают Обь с Иртышом (5410 км), Лену (4400 км), Амур с Шилкой и Ононом (4279 км), Енисей от истоков Большого Енисея (4012 км) и длиннейшую реку Европы Волгу (3531 км).
Равнинные реки петляют, образуя изгибы и петли — меандры. Горные реки стремительно мчатся вниз, часто спрыгивая с обрывов водопадами. В 1935 г. американский лётчик Джим Эйнджел (по-испански Анхель), пролетая на километровой высоте над руслом неисследованного притока Ориноко, едва не врезался в неожиданно возникшую перед ним гору, с которой низвергался грохочущий поток воды. Высота этого водопада, названного в честь первооткрывателя, — 1054 м. Анхель — самый высокий водопад в мире, в три раза выше Останкинской телебашни.
С незапамятных времён земледельцы начали поливать свои посевы, чтобы не погиб урожай. Люди научились создавать искусственные реки-каналы и рукотворные озёра-пруды. Каналы бывают и оросительные, и осушительные. Благодаря им удаётся превращать болотные трясины в луга и поля. Система каналов и плотин-дамб защищает Нидерланды от затопления морем.
Люди не первыми начали создавать водохранилища. Трудолюбивые бобры издавна строили запруды на лесных речках. Но человек их превзошёл: крупные водохранилища соперничают по площади с морями. Как правило, на их плотинах возводятся гидроэлектростанции, которые производят самую дешёвую электроэнергию и не загрязняют природную среду, что очень важно в наше время.
Озера и болота
Крупные углубления в земле, заполненные водой, называют озёрами. Озёр на нашей планете немало. Они занимают около 2 % площади суши. Некоторые крупные озёра — Каспийское, Аральское, Мёртвое — традиционно называют морями. Небольшие озерца в степях, пересыхающие летом, зовут у нас блюдцами, а в США — дырявыми котелками. В самом глубоком озере на Земле, Байкале (1637 м), сосредоточена пятая часть мировых запасов чистейшей пресной воды. Самое большое по площади озеро в мире Верхнее, вместе с озёрами Гурон, Мичиган, Эри и Онтарио входит в систему североамериканских Великих озёр, но по запасам воды они уступают Байкалу.
Бывают озёра проточные, из которых вытекают реки, — вода в них постоянно обновляется. А в воде бессточных озёр содержащиеся даже в пресной воде соли накапливаются, и они становятся солёными. В Казахстане есть удивительное озеро Балхаш. Западная его часть пресная, а восточная — солёная. Дело в том, что на западе в озеро впадает река Или, воды которой опресняют эту часть озера. Во многих районах Земли важную роль в снабжении людей водой играют подземные воды. После дождя часть воды испаряется, часть попадает в реки и озёра, а часть просачивается в землю. Там эта грунтовая вода накапливается на плотных, водоупорных, слоях горных пород. Люди используют её с помощью колодцев.
На старых китайских картах было нанесено озеро Лобнор. Русский путешественник Н. М. Пржевальский нашёл его, но совсем в другом месте. Не прошло и полувека, как это «блуждающее» озеро опять переместилось.
Иногда грунтовые воды выходят из-под земли, образуя родник, или ключ. Если вода оказывается между двумя водоупорными пластами, со временем, по мере её накопления, давление в водоносном слое повышается. Из скважины, пробурённой до этого слоя, вода бьёт фонтаном, это называется артезианским колодцем. Подземные воды иногда бывают горячими и используются для отопления или минеральными и используются при лечении ряда болезней.
Многие неглубокие озёра постепенно зарастают водными растениями и превращаются в болота. Но бывают и другие причины возникновения болот. Чаще всего они образуются там, где грунтовые воды залегают близко к поверхности. В этих местах формируются заросшие осокой, камышом и тростником низинные болота, иногда эти болота небезопасны, не зря многие опасаются попасть в трясину, которая так и норовит утянуть на дно. Но в нашей стране огромные площади занимают безопасные верховые болота, куда люди отправляются за клюквой и другими ягодами. Одно время люди боролись с болотами, осушали их. Однако выяснилось, что болота — важнейшая составляющая экологической системы: за их гибелью вскоре следует и гибель леса, в котором оно находилось.
Ледники
Посмотрите на карту или на глобус: большая часть материка Антарктида и островов в Арктике, в том числе самый большой остров нашей планеты Гренландия, а также высокогорья закрашены белым цветом. Так принято обозначать не тающие летом льды — ледники. Именно в ледниках законсервирована большая часть пресной воды на Земле, а если бы они вдруг растаяли, уровень воды в морях и океанах поднялся бы на несколько метров, и моря затопили бы огромные участки суши. Многие думают, что ледники — это скопление замёрзшей воды. Это не совсем так. В местах, где скапливаются многометровые толщи снега, он под собственной тяжестью начинает уплотняться и превращается сначала в зернистый фирн, а потом в прозрачный зеленоватый лёд. Ледники бывают горные или покровные. Вершины высоких гор покрыты вечными льдами, даже если они находятся вблизи экватора, как высшая точка Африки вулкан Килиманджаро или ряд вершин в Андах.
Мощные ледяные щиты толщиной в несколько километров покрывают не только южный материк Антарктиду, но и такие острова, как Гренландия на севере. В горах ледники «стекают» вниз по склону, а ледяные щиты полярных островов «наступают», то есть движутся вперёд. Скорость движения небольших горных ледников около 100 м в год, а огромных ледников Антарктиды достигает до 10 м в сутки.
Лёд — это вода в твёрдом состоянии, обладающая особыми свойствами: плотность льда ниже, поэтому он легче воды и плавает по её поверхности. Из-за своей аморфности лёд расплывается, «течёт» по поверхности.
В истории Земли было много ледниковых периодов, когда климат был холоднее, чем сейчас, и многокилометровые ледяные щиты существовали и близ полюсов и существенно южнее. Учёными лучше всего изучены оледенения сравнительно недавнего времени — за последний миллион лет, когда территория значительной части севера Евразии и Северной Америки четырежды покрывалась льдом толщиной в несколько километров.
Максимальное из оледенений, Днепровское, происходило 230—100 тыс. лет назад. В ту эпоху существовало два центра оледенения. Самый крупный центр находился на территории Скандинавского полуострова, другой — на Новой Земле и на севере Урала. Языки ледника спускались по долинам Днепра и Дона до широты современного г. Днепропетровска.
Последнее по времени оледенение, Валдайское, закончилось около 11 тыс. лет назад, когда в Древнем Египте, Индии, Китае уже существовали развитые цивилизации. Во время ледниковых периодов наступающие ледники «утюжили» равнины, а отступающие «бросали» огромные камни, валуны. Воды отступающего, то есть тающего, ледника углубляли речные долины и овраги. В тех местах, где когда-то находился ледник, в углублениях в земной поверхности осталось много озёр.
Источник
Какой процент массы Земли составляет вода?
Наша Земля часто сравнивается с величественной голубой жемчужиной, особенно теми избранными, кто имел шанс взглянуть на неё с орбиты. Это связано с преобладанием воды на поверхности нашей планеты. Хотя сама вода не голубая, но она отражает синий цвет, поглощая красный.
Для тех из нас, кто никогда не смотрел на Землю из космоса, тот факт, что наш мир в основном покрыт водой, является хорошо известным фактом. Но какая часть нашей планеты состоит из воды? Как и большинство фактов, относящихся к нашему миру, ответ немного сложнее, чем вы думаете, и учитывает ряд различных оговорок.
Проще говоря, вода покрывает около 71% поверхности Земли, а остальные 29% состоят из континентов и островов.
Посмотрим на это число внимательнее. 96,5% всей воды Земли содержится в океанах в виде соленой воды, а оставшиеся 3,5% — это пресноводные озера и замерзшая вода, заключенная в ледниках и полярных ледяных шапках. Эта часть пресной воды почти вся имеет форму льда: если быть точным, 69%. Если бы вы могли растопить весь этот лед, а поверхность Земли была бы идеально гладкой, то уровень моря поднялся бы до высоты 2,7 км.
Помимо воды, которая существует в форме льда, существует также ошеломляющее количество воды под поверхностью Земли. Если бы вы собрали всю пресную воду Земли в единую массу (как показано на изображении выше), то её объем оценивается примерно в 1386 миллионов кубических километров (км3). Между тем легко доступные для людей подземные воды, реки, озера и ручьи составят чуть более 10,6 млн км3, что составляет немногим более 0,7%. В этом контексте становится действительно очевидным насколько пресная вода ценная и редкая.
Если бы вы могли собрать всю воду в океане, в атмосфере, все грунтовые и поверхностные воды в шар, он бы имел всего около 950 миль (1500 км) в диаметре (большая синяя сфера). Только около 3% воды в мире будет пресной (сфера среднего размера); и только треть этой пресной воды легко доступна для людей (маленькая сфера).
Но сколько на Земле воды — сколько воды составляет реальную массу планеты? Это касается не только поверхности Земли, но и ее внутренней части. Ученые подсчитали, что общая масса океанов на Земле составляет 1.35 x 10 18 метрических тонн, что составляет 1/4400 общей массы Земли. Другими словами, хотя океаны покрывают 71% поверхности Земли, они составляют всего 0,02% от общей массы нашей планеты.
Вопрос происхождения воды на поверхности Земли, а также тот факт, что на ней больше воды, чем на любой другой каменистой планете Солнечной системы, являются двумя давними загадками нашей планеты.
Не так давно считалось, что наша планета образовалась сухой около 4,6 миллиарда лет назад, когда высокоэнергетические столкновения небесных тел образовали расплавленную поверхность на молодой Земле. Согласно этой теории, вода попала в Мировой океан позже благодаря ледяным кометам, транснептуновым объектам или богатым водой метеороидам (протопланетам) из внешних пределов главного пояса астероидов, столкнувшихся с Землей.
Однако исследование, проведенное Океанографическим институтом Вудс-Хоул (WHOI), штат Массачусетс, еще больше отодвинуло дату этого происхождения. Согласно этому новому исследованию, возраст мировых океанов также 4,6 миллиарда лет, они возникли, когда все планеты внутренней Солнечной системы еще формировались.
Этот вывод был сделан при изучении метеоритов, которые, как считается, образовались в разное время в истории Солнечной системы. Углеродистые хондриты, самые старые метеориты, которые датированы самыми ранними днями существования Солнечной системы, обладают тем же химическим составом, что и метеориты, происходящие с протопланет, таких как Веста. Они содержат значительное количество воды.
Эти метеориты относятся к той же эпохе, когда вода образовалась на Земле — примерно через 11 миллионов лет после образования Солнечной системы. Теперь же, согласно новому исследованию, выясняется, что метеориты осаждали воду на Земле в первые дни ее существования.
Не исключая возможности того, что часть воды, которая покрывает 71% поверхности Земли в современное время, могла попасть на планету позже, эти результаты исследования предполагают, что здесь уже было достаточно воды, чтобы жизнь зародилась раньше, чем предполагалось еще недавно.
Источник
