Как сделать круговорот воды в природе

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 04.10.2024

Значение круговорота воды в природе очень велико, так как благодаря данному процессу происходит взаимосвязь и полноценное функционирование атмосферы, гидросферы, биосферы и литосферы. Вода – источник жизни, дающий всему живому шанс на существование. Она переносит важнейшие элементы по всей Земле и обеспечивает полноценную жизнедеятельность всем организмам.

Испарение – данный процесс заключается в преобразовании воды из жидкого состояния в газообразное. Это происходит при нагревании жидкости, после чего она поднимается в воздух в виде пара (испаряется). Такой процесс встречается ежедневно: на поверхностях рек и океанов, морей и озер, в результате потения человека или животного. Вода испаряется постоянно, но увидеть это можно только, когда она теплая.
Конденсация – уникальный процесс, который заставляет пар вновь превращаться в жидкость. Соприкасаясь с потоками холодного воздуха, пар выделяет тепло, после чего преобразовывается в жидкость. Результат процесса можно увидеть в виде росы, тумана и облаков.
Выпадение осадков – сталкиваясь между собой и проходя процессы конденсации, капли воды, находящиеся в облаках, становятся тяжелее и падают на землю или в воду. Из-за большой скорости они не успевают испариться, поэтому часто мы видим осадки в виде дождя, снега или града.
Стоки воды – попадая на землю, некоторые осадки впитываются в почву, другие поступают в море, третьи питают растения и деревья. Остальная жидкость скапливается и доставляется в воды Мирового океана с помощью стоков.

В совокупности вышеуказанные этапы составляют круговорот воды в природе. Состояние жидкости постоянно меняется, при этом выделяется и поглощается тепловая энергия. Человек и животные также принимают участие в столь сложном процессе, поглощая воду. Негативное влияние со стороны человечества вызвано развитием разных сфер промышленности, создания плотин, водохранилищ, а также уничтожением лесов, осушением и орошением земель.

В природе также существуют малые круговороты воды: континентальный и океанический. Суть последнего процесса заключается в испарении, конденсации и выпадении осадков непосредственно в океан. Аналогичный процесс может происходить на поверхности земли, что принято называть континентальным малым круговоротом воды. Так или иначе, все осадки, независимо от того, где они выпали, непременно возвращаются в воды океана.

Так как вода может быть жидкой, твердой и газообразной, скорость передвижения зависит от её агрегатного состояния.

Круговорот воды в домашних условиях

Один из лучших способов узнать о круговороте воды — увидеть его в действии. Демонстрация может отображать все четыре этапа гидрологического цикла: испарение, конденсацию, осаждение и накопление. Хотя мы видим некоторые этапы водного цикла в нашей повседневной жизни, демонстрация этого процесса в контейнере обеспечивает его лучшее понимание. Опыт будет интересен не только школьникам, он также увлечет детей дошкольного возраста.

Ниже приведен простой способ создания искусственного круговорота воды в домашних условиях.

Возьмите большой пластиковой контейнер и на 1/4 заполните его горячей водой. (Горячая вода не является важным условием, но способствует быстрому испарению.) Добавьте несколько чайных ложек соли, чтобы имитировать соленость океанов. Поместите другой меньший контейнер внутрь большого контейнера с водой. Расположите меньший так, чтобы он находился выше, чем окружающая соленая вода, и оставался пустым. Этот контейнер в конечном итоге будет собирать осадки.

С помощью нескольких простых шагов вы смогли создать круговорот воды в домашних условиях.

Виды круговорота воды

Условно можно назвать три вида круговорота воды:

Мировой круговорот. Над Мировым океаном образовывается большой пар. Он, подымаясь вверх, относится на континент воздушными потоками, где выпадает дождем или снегом. После этого реками и подземными водами снова возвращается в океан
Малый. В этом случае пар образовывается над океаном и прямо же в него выпадает осадками через некоторое время
Континентальный. Этот круговорот образовывается как раз внутри материка. Вода с земли и внутриконтинентальных водоемов испаряется в атмосферу, а после чего спустя время возвращается на землю дождем и снегом

Таким образом, круговорот воды – это процесс, в результате которого вода изменяет состояние, очищается, насыщается новыми веществами. Круговорот позволяет функционировать всем формам жизни. Из-за того, что вода постоянно пребывает в движении, она охватывает всю поверхность планеты.

Многие природные явления имеют различные стадии развития, происходят через определенные промежутки времени и повторяются бесконечно. В свою очередь, вода — неотъемлемая часть планеты Земля, основа появления, жизнедеятельности и воспроизводства всех живых организмов. Важная циклическая последовательность, которой можно описать взаимодействие всех водных ресурсов и окружающей среды — круговорот воды в природе.

Объем гидросферы и свойства воды

Внешняя оболочка Земли представляет собой биосферу, включающую в себя воздушную часть (атмосферу), твердую (литосферу) и водную (гидросферу) части. В гидросферу входят все водные ресурсы планеты. Она занимает промежуточное положение между литосферой и атмосферой и постоянно взаимодействует с ними.

С точки зрения физики, чистая вода — это бесцветная и безвкусная жидкость, состоящая из водорода и кислорода. В гидросфере пребывает в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном.

Она способна:

замерзать, переходя из жидкого состояния в твердое;
таять при переходе из твердого в жидкое;
испаряться при нагревании и переходить в газообразное состояние;
конденсироваться в капельки при охлаждении переходя при этом из газообразного состояния в жидкое.

Планета Земля на три четверти покрыта водой, из-за этого ее часто называют голубой. Вся ее совокупность составляет примерно полтора миллиарда кубических километров. Основная часть воды в жидком состоянии (более 96%) сосредоточена в морях и океанах и является горько-соленой. Общая площадь Мирового океана в 2,5 раза превышает территорию всей суши.

На долю пресной поверхностной жидкости озер, рек, болот и других водоемов приходится меньше 3%, что составляет 90 млн кубометров. Грунтовые воды и так называемых подземные моря в глубине земли могут быть как пресными, так и солеными (минеральными).

Хранилищами льда и снега являются ледники. Огромные запасы пресной воды в твердом состоянии находятся в труднодоступных местах. В основном они сосредоточены в Антарктиде и Гренландии в виде ледниковых природных образований и айсбергов в Арктике. Ледники содержат более 24 млн м3 воды. Для сравнения — это объем жидкости, который будет иметь сток всех рек Земли за 500 лет. Если этот лед в воображении распределить по всей поверхности планеты, то получится слой толщиной в 53 метра.

Распределение по объему гидросферы всех водных запасов (в кубических километрах):

Всемирный океан — 1 млрд 370 млн.
Подземные — 60 млн.
Зоны активного водообмена (т. е. зоны грунтовых вод, участвующих в обмене с атмосферой и питающих реки) — 4 млн.
Ледники — 24 млн.
Озера — 280 тыс.
Почвенная влага — 85 тыс.
Пары в атмосфере — 14 тыс.
Речные — 1,2 тыс.

В газообразном состоянии вода находится в виде облаков, имеющих разную форму в зависимости от высоты, на которой образовались. Облака образуются при охлаждении водяного пара, который растекается и формирует рыхлую массу, насыщенную капельками жидкости. В самых высоких облаках могут быть кристаллики льда.

Круговорот как гидрологический цикл

Благодаря уникальной способности воды легко превращаться в любую форму (газообразную, твердую или жидкую) стало возможным непрерывное перемещение водных масс через атмосферу из океана на сушу и обратно. Этот процесс получил название мирового круговорота воды. Основная роль в его механизме отводится тепловой энергии Солнца и силе тяжести.

При нагревании океана под воздействием солнечного тепла со всей его поверхности испаряется и поднимается в атмосферу влага. Там происходит охлаждение и превращение ее в жидкость, капельки которой формируют облака и тучи. Под действием силы притяжения одна часть сконденсированных в атмосфере водяных паров возвращается в океан разными видами осадков.

Другая часть передвижением воздуха (ветрами) относится на сушу, пополняет запасы грунтовых жидкостей и увлажняет почву. Жидкость из почвы частично стекает в водоемы, а частично поглощается растениями, которые потом испаряют ее поверхностью листьев. Реки постепенно переносят полученную из атмосферы воду в Мировой океан. Это очень важный этап, регулирующий речной сток. Если бы его не было, то реки наполнялись бы только на короткое время выпадения дождей или при таянии горных снегов. В итоге процесс замыкается и повторяется, т. е. является цикличным.

Можно сказать, что круговорот воды в природе происходит как гидрологический цикл по схеме: океан — атмосфера — суша — океан. Он представляет собой замкнутую цепь, каждое из звеньев которой имеет свои особенности. Речное, озерное и океаническое характеризуется испарением жидкости с поверхности водоемов. Почвенному присуще не только испарение, но и перемещение водных пластов. Роль атмосферного звена сводится к накоплению и переносу водяных паров.

Доля биологического звена невелика, но оно отличается сложностью и многообразием происходящих в нем процессов. Вся жидкость, потребляемая людьми в процессе хозяйственной и бытовой деятельности, в итоге возвращается в общую схему круговорота воды в природе. Самым значительным звеном является океаническое, на его долю приходится ¾ всех осадков на планете.

Виды явления

Все составляющие водообмена на планете объединяются глобальным или большим кругооборотом воды. Он обеспечивает поступление воды буквально в каждую частичку земного шара и ее непрерывное обновление, т. е. полную смену за фиксированный отрезок времени. Этот параметр варьируется от 12 дней у рек до 10 тыс. лет у полярных ледников. Быстрее всего процесс происходит в живых организмах, например, в организме человека полный водообмен совершается за 8 часов.

Цикл большого круга не замкнут, так как часть жидкости теряется навсегда в верхних слоях атмосферы. Под воздействием солнечных лучей молекулы воды распадаются на водород и кислород и уходят в космос. В то же время объем гидросферы не уменьшается за счет дополнительного притока воды из недр земли через тектонические трещины.

Большой и малый круг

Большой круг разделяется на два малых: океанический и континентальный. Океаны — основные поглотители солнечного тепла и поставщики водяного пара, именно над ними происходит океанический водообмен. На сегодня его объем сопоставим с шестью такими водоемами, как Каспийское море. Количество жидкости в океанах меняется в процессе развития планеты. Остается неизменным только тот факт, что не вся испарившаяся с их поверхности жидкость возвращается.

Часть ее переносится на континенты и выпадает в виде осадков на сушу. Так возникает континентальный круговорот. Его начальный объем зависит от характеристик материка, над которым он происходит. Чем больше размер территории и выше горные массивы, тем больше океанической влаги оседает на континенте. Максимальный размер у водооборота Евразии, минимальный — у Австралии. За время своего существования малый кругооборот менялся, иногда значительно и скачкообразно.

Геологический водообмен

Отдельное явление — геологический круговорот. Он происходит при непрерывном водообмене между сушей, океаном и недрами планеты в зонах тектонических сдвигов, рифтовых трещин и желобов. В одной из таких трещин находится самое глубокое континентальное озеро на земном шаре — Байкал, в нем сосредоточено 50% всех мировых запасов пресной воды. Другая пересекает весь Атлантический океан.

Желоба располагаются в Тихом океане на всем протяжении от Камчатки до Индонезии. В них находится очень горячая жидкость из глубин земли, которая может вступать в реакции с холодными придонными слоями. В результате содержащиеся в воде примеси выпадают в осадок. Он образует конусы высотой в десятки метров. Сильно нагретая вода из глубоководных источников, вырываясь на поверхность, похожа на извержение маленьких вулканов с белым или черным дымом над ними. В итоге жидкость, ушедшая в глубину вместе с горными породами из-за различных геологических процессов, восполняется.

Описание темы для детей

Откуда берутся дождевые тучи, почему реки не пересыхают, может ли человек прожить без воды — все эти вопросы рано или поздно возникают у любого ребенка. Дошкольникам такую сложную вещь, как водообмен, нужно объяснять кратко, лучше в игровой форме. Обязательно обратить внимание, что правильное название — именно круговорот, а не водоворот воды в природе. Чтобы было понятнее, сначала желательно рассказать о каждой стадии явления и познакомить с такими определениями: конденсация, испарение, перенос воды, осадки.

Форму подачи информации можно выбрать соответственно характеру и интересам ребенка. Например, придумать или найти в интернете сказку о приключениях принца Капитошки и его подружек капелек. Если ребенок хорошо воспринимает наглядную картинку, можно нарисовать или распечатать схематический лэпбук по этой теме или сделать своими руками макет из подручных материалов.

А еще лучше вместе поставить интересный эксперимент. Чтобы создать элементарную модель круговорота понадобятся: большой полиэтиленовый пакет на застежке или стеклянная банка, цветные водостойкие маркеры, скотч и собственно вода. Для красоты в нее можно добавить акварельной краски или пищевого красителя. Можно приступать к опыту:

Насколько хватит фантазии, разрисовать маркерами сосуд. Изобразить солнышко, тучки, небо, линию моря.
Предварительно подкрашенную воду нужно нагреть так, чтобы появился пар, но еще не началось кипение.
Перелить воду в пакет или банку и хорошо закрыть.
Помещаем сосуд в место с самой большой разницей температур. Например, можно прикрепить пакет скотчем на балконной двери или поставить банку на подоконник.
Через некоторое время вода начнет испаряться, и на стенках сосуда появятся первые кружочки конденсата. Это будет символизировать испарение жидкости с поверхности моря в атмосферу.
Затем капельки будут набухать, пока в итоге не поползут вниз. Получится символ выпадения осадков.

С банкой опыт можно продолжить, понаблюдав за изменением уровня воды в ней при закрытой или открытой крышке. Ребенку постарше можно рассказать, что мир в закрытой банке — простейшая модель замкнутой системы, каковой, собственно, и является наша планета.

Влияние человека

Круговорот воды является исключительно важным свойством гидросферы, так как только благодаря ему общее количество этой жидкости на Земле почти не уменьшается, делая ее возобновимым ресурсом. За последние пару сотен лет существенно возросло значение хозяйственной деятельности человека в круговороте воды. Динамичное развитие промышленности, бесконтрольная вырубка лесов, орошение и осушение земель, освоение обширных участков земли для сельскохозяйственных нужд, возведение огромных плотин, затопление больших территорий водохранилищами — все это мало повлияло на общий объем гидросферы, но сильно затронуло отдельные гидрологические процессы.

Изменился сток рек, значительная часть воды надолго выпадает из общего круговорота. Даже появился термин — безвозвратно изъятая вода. Она, конечно, не исключается полностью из водообмена, но может возвращаться с большой задержкой и на совершенно другое место. Сбрасывание в водоемы даже небольшого количества сточных вод приводит к загрязнению огромных объемов. Поэтому сейчас самым важным является вопрос водной экологии, а не ее физической нехватки.

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:

плотность;
поверхностное натяжение;
температура кипения.

Когда вода замерзает, то есть переходит из жидкого состояния в твердое, ее плотность снижается. Все прочие вещества при этом, наоборот, увеличивают свою плотность. Именно благодаря этому свойству мы можем наблюдать, как поверхность водоема покрывается сплошной коркой льда, не пропускающей воздух. Ледяной слой способствует сохранению тепла под водой, поэтому обитатели водоемов без труда переносят холодное время года.

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.

Круговорот воды – это очень важный природный процесс, благодаря которому возможна жизнь на нашей планете. Окружающую среду невозможно представить без воды, поскольку только при её участии происходят многие физические, химические и биологические процессы. Чтобы не чувствовалось недостатка чистых водных ресурсов на Земле, постоянно происходит превращение и круговорот воды в природе.

Значение и свойства воды

Земля на 70 % покрыта водной оболочкой, которая составляет важнейшую часть биосферы – гидросферу. В неё входят все существующие на планете океаны, моря, реки, озера, болота, подземные воды, искусственные водные бассейны, а также водяные пары и ледники.

Рис. 1. Ледники

Как известно, вода может пребывать в трёх различных состояниях:

Гидросфера состоит из воды, которая находится на земном шаре во всех трёх своих состояниях. Вода – это уникальный и единственный компонент в природе, который может иметь три различные формы. Больше ни одно вещество на планете на такое не способно.

Процесс круговорота

которые читают вместе с этой

Поначалу влага испаряется с поверхности водных бассейнов и в виде пара попадает в воздушные массы, где начинает активно участвовать в различных реакциях.
Далее происходит формирование облаков и туч, благодаря которым на землю выпадают осадки в виде тумана, града, снега или дождя.
Достигнув земли, атмосферные осадки восполняют недостаток влаги в водных бассейнах. Также дожди увлажняют землю, которая питает все растения. В результате все живые существа на планете насыщаются кислородом.
Затем опять происходит испарение влаги в атмосферу, и процесс начинается по новому кругу.

Рис. 2. Схема круговорота воды в природе

Следует помнить, что основной двигатель водного обмена – это энергия Солнца.

Больше всего влаги испаряет Мировой океан. Как известно, вода в нём солёная, однако, при испарении становится пресной. Таким образом, океанические воды являются самой настоящей фабрикой по производству пресной воды, без которой жизнь на земном шаре была бы невозможной.

Учёные установили, что на планете ежесекундно выпадает порядка 16 млн тонн различных осадков, и в тот же миг такое же количество воды возвращается обратно в воздух. Масштабы водного обмена на Земле просто поражают!

Можно провести интересный опыт, чтобы наглядно продемонстрировать испарение влаги в Мировом океане под воздействием солнечных лучей. Необходимо взять стакан, наполнить его наполовину водой, растворить четверть чайной ложки соли, плотно укрыть полиэтиленовым пакетиком, закрепить резинкой и поставить на подоконник в солнечную погоду. В результате получится простейшая имитация Мирового океана и атмосферы. Спустя некоторое время на стенке пакета появятся капельки. На вкус они пресные. – так происходит испарение влаги под воздействием солнечного тепла.

Виды круговорота воды

Различают большой и малый круговорот воды.

Большой круговорот. Испарения Мирового океана поднимаются в воздух, а затем ветрами переносятся на континент и выпадают в виде различных атмосферных осадков. Далее это же количество влаги обратно попадает в океанические воды вместе с реками и грунтовыми водами.

Малый круговорот. Пар, образующийся над океаном, попадает обратно в его же воды в виде осадков. Так и вода, образовавшаяся над сушей при испарении, в виде осадков снова выпадает на её поверхность.

Выделяют также континентальный круговорот влаги, который происходит на территории материка. Вода с местных водоёмов и земной поверхности испаряется, а затем, спустя какое-то время, вновь возвращается из атмосферы в виде снега, тумана или дождя.

В результате многолетних исследований учёные пришли к выводу, что круговорот влаги в последнее время стал значительно ускоряться. Это негативно сказывается на климате во всём мире. Жаркие районы станут ещё жарче и суше, а в дождливых местностях будет выпадать ещё больше осадков.

Что мы узнали?

Читайте также: