Мировой круговорот воды в природе

Все процессы, происходящие в окружающей среде, продуманы природой до мелочей. Один из таких процессов — это непрерывное действие круговорота воды.

Весь водный запас планеты находится в беспрестанном движении, обеспечивая тем самым более или менее равномерное распределение влаги. И если на уроках природоведения в школе, где мы впервые слышим о круговороте, он казался чем-то загадочным, и понять его назначение было сложно, то сейчас, столкнувшись с массой экологических проблем и вопросов, понимание становится гораздо глубже. В чем суть водного обмена, зачем он нужен и как влияет на нашу жизнь — обо всем этом мы поговорим далее.

Вечный процесс

Возраст нашей планеты оценивается учеными примерно в 4 миллиарда лет, не меньше. На заре своего развития Земля являла собой довольно пугающее зрелище: огромный раскаленный шар, состоящий из твердых пород.

В это время на всей ее территории происходила активная работа вулканов, что привело к выбросу газов, в том числе и водяных паров, в едва начавшуюся формироваться атмосферу. Этот процесс запустил процесс медленного остывания поверхности планеты, и в какой-то момент Земля охладилась настолько, что образовавшиеся запасы воды начали беспрестанно перемещаться, переходя из твердого состояния в жидкое, из жидкого — в газообразное, и так далее.

Весь водный мировой запас можно поделить на две части:

• Основной водный запас — это моря и океаны, насыщенные солью. Их объем составляет 97% от общего числа.
• Остальные воды — пресные, представляют всего 3%, при этом около 70% от этой части заключены в ледниках. Остальные источники пресной воды — это грунтовые воды, озера и реки, а также атмосферная влага.

Устоявшийся водный баланс обеспечивается непрерывной ее циркуляцией, получившей название мировой круговорот воды. Именно благодаря ему не только сохраняется устойчивое соотношение вод, но и сохраняется ее полный объем на планете.

Как и многие другие глобальные процессы, круговорот имеет гигантские масштабы. Так, каждую секунду на поверхность Земли выпадает около 16 миллионов тонн осадков. Их общий объем равен примерно 300 миллиардам литров жидкости в сутки.

Одновременно с этим такое же количество влаги возвращается в атмосферу за счет испарения. При этом моря и океаны испаряют больше воды, чем получают из осадков — баланс восстанавливается за счет рек, грунтовых и подземных вод. Так природа позаботилась о поддержании водного баланса на планете, который позволяет обеспечивать все организмы жизненно необходимой влагой.

Виды круговорота

О том, что любые процессы, происходящие на Земле, осуществляются сразу на нескольких уровнях, известно всем. То же самое касается и круговорота жидкости на планете, который можно рассматривать в трех измерениях: мировой (большой), океанический (малый), внутриконтинентальный. Рассмотрим все три уровня, чтобы понять не только их различия, но и степень взаимодействия.

1. Мировой (большой) круговорот. В него включены процессы испарения водяного пара над всей поверхностью Мирового океана. Воздушные массы захватывают пар и переносят его на участки суши. Здесь влага конденсируется и выпадает в виде привычных осадков — дождя или снега. Спустя какое-то время, когда влага проникает в грунтовые воды, а также реки, ручьи и озера, течение вновь возвращает испарившуюся жидкость в океан. Ценность этого процесса крайне велика: соленые воды океана, проходя этапы испарения и образования осадков, преобразуются в пресные; вода, загрязненная всевозможными примесями, проходит через естественную очистку.
2. Океанический (малый) круговорот. К данному типу относится процесс, затрагивающий все этапы преобразования воды лишь над поверхностью океана. То есть, вода из Мирового океана под действием тепла испаряется, превращаясь в водяной пар. Этот пар движется вверх, конденсируется и выпадает в виде осадков все в тот же океан. Малый круговорот воды не обеспечивает значительное преобразование соленой воды в пресную.
3. Внутриконтинентальный круговорот. Вся вода планеты не сосредоточена лишь в океанах, морях, реках и других водных источниках. Ее также достаточно и на суше, в почвах различных типов. Так, жидкость, испарившаяся из почвы, как с поверхности, так и в ходе внутрипочвенного испарения, впоследствии преобразуется в осадки и вновь выпадает все на ту же почву.

Каждый из перечисленных процессов, несмотря на определенную иерархию, связанную скорее с масштабностью их протекания, играет важную роль в поддержании водного баланса всей планеты. В конце концов, круговорот воды в природе воссоздан в миниатюре в каждом живом организме: мы пьем воду, которая затем поступает обратно вместе с отходами жизнедеятельности и потом.

Значение

Деятельность предприятий, вырубка леса, сельскохозяйственные работы, связанные с осушением и орошением земель, строительство водохранилищ и многое другое, что сотворили мы для собственного благополучия, сегодня сказывается на процессе круговорота не самым лучшим образом.

В первую очередь это связано с явлением парникового эффекта, который негативно сказывается на скорости испарения жидкости с поверхности Земли, приводит к таянию ледников и общему нарушению баланса. Такое влияние человека на процесс круговорота требует от нас четкого понимания, каково значение круговорота воды для планеты.

Процесс круговорота обеспечивает планету возможностью постоянно обновлять воду. В зависимости от источника жидкости это может занимать от нескольких дней до тысячелетий, но факт остается фактом: загрязненная вода способна очищаться, проходя через все этапы круговорота. Средние сроки обновления следующие:

• Влага в почве полностью обновляется в течение 1 год, в атмосфере — за 8-10 дней;
• Жидкость, находящаяся в твердом состоянии в ледниках, способна полностью обновиться лишь за 1600 лет; те ледники, которые располагаются ближе к полюсам и вовсе очищаются лишь в течение десятка тысячелетий;
• Воды Мирового океана полностью обновляются лишь спустя 3000 лет.

Эти несколько цифр названы не случайно. В ледниках сосредоточен основной запас пресной воды на планете. Их таяние, вызванное губительными действиями человека, приводит к нарушению климатических условий, сбоям в процессе круговорота и, в конечном счете, к нехватке пресной воды.

В то же время усиливающееся загрязнение воды, связанное с опасными выбросами производств, еще больше усугубляет ситуацию: оставшаяся доля пресной воды просто не успевает обноситься. Уже сегодня на планете ощущается острая нехватка воды, которая при сохранении нынешних темпов загрязнения вполне может перерасти в глобальную катастрофу.

Одним из обязательных условий для поддержания жизни на планете стало наличие воды. Все водные запасы Земли ни секунды не остаются в спокойном состоянии, наоборот — происходит безостановочный процесс, который ученые назвали круговорот воды на Земле. Этот механизм обеспечивает оптимальное распределение влаги, поддерживает климатические условия, но самое главное, он обеспечивает полное обновление воды.

К сожалению, современные исследователи отмечают все усиливающиеся сбои в этом процессе, которые связаны с деятельностью человека. Если не принять меры сейчас, последствия нарушений в круговороте способны привести к настоящей катастрофе.