Круговорот воды и водный баланс Земли
Круговорот воды, или влагооборот, на Земле — один из важнейших процессов в географической оболочке. Под ним понимают непрерывный замкнутый процесс перемещения воды, охватывающий гидросферу, атмосферу, литосферу и биосферу. Наиболее быстрый круговорот воды происходит на поверхности Земли. Он совершается под действием солнечной энергии и силы тяжести. Влагооборот складывается из процессов испарения, переноса водяного пара воздушными потоками, конденсации и сублимации его в атмосфере, выпадения осадков над Океаном или сушей и последующего стока их в Океан (рис. 76). Основной источник поступления влаги в атмосферу — Мировой океан, меньшее значение имеет суша. Особую роль в круговороте занимают биологические процессы — транспирация и фотосинтез. В живых организмах содержится более 1000 км3 воды. Хотя объем биологических вод небольшой, они играют важную роль в развитии жизни на Земле и усилении влагооборота: почти 12% испаряющейся влаги в атмосферу поступает с поверхности суши за счет транспирации ее растениями. В процессе фотосинтеза, осуществляемого растениями, ежегодно разлагается 120 км3 воды на водород и кислород. В поверхностном круговороте воды на Земле условно выделяют малый, большой и вну-триматериковый круговороты. В малом круговороте участвуют только Океан и атмосфера. Испаряющаяся с поверхности Океана влага в большей своей части выпадает обратно на морскую поверхность, совершая малый круговорот. Меньшая часть влаги участвует в большом поверхностном круговороте, переносясь воздушными потоками с Океана на территорию суши, где возникает ряд местных влагооборо-
тов. С периферийных частей континентов (их площадь около 117 млн км2) вода вновь поступает в Океан путем поверхностного (речного и ледникового) и подземного стока, завершая большой круговорот. Территории, не имеющие стока в Мировой океан, называют областями внутреннего стока (бессточными по отношению к Океану). Их площадь более 32 млн км2. Вода, испарившаяся с замкнутых территорий суши и вновь выпадающая на нее же, образует внутримате-риковый круговорот. Крупнейшие области внутреннего стока — Арало-Каспийская, Сахара, Аравия, Центрально-Австралийская. Воды этих областей обмениваются влагой с периферийными областями и океаном в основном путем переноса ее воздушными течениями. Механизм влагообмена океан — атмосфера — суша — океан в действительности гораздо сложнее. Он связан с общим глобальным обменом вещества и энергии как между всеми геосферами Земли, так и между всей планетой и Космосом. Глобальный влагообо-рот Земли — незамкнутый процесс, так как в том объеме, в котором вода выделяется из земных недр, она уже не возвращается обратно: при обмене веществом с космическим пространством преобладает процесс безвозвратной потери водорода при диссипации молекул воды над его приходом. Однако количество воды в гидросфере не уменьшается за счет поступления воды из недр. Количественно круговорот воды на Земле характеризуется водным балансом. Водный баланс Земли — равенство между количеством воды, поступающей на поверхность земного шара в виде осадков, и количеством воды, испаряющейся с поверхности Мирового океана и суши за одинаковый период времени. В среднем годовое количество осадков, так же как и испарение, равно 1132 мм, что в объемных единицах составляет 5 77 060 км3 воды (табл. 5). В истории Земли неоднократно отмечались крупные изменения воднобалансовых характеристик, что связано с колебаниями климата. В периоды похолоданий происходит из- Рис. 76. Схема влагооборота воды в природе (по Л. К. Давыдову): 1 — испарение с поверхности океана; 2 — выпадение осадков на поверхность океана; 3 — выпадение осадков на поверхность суши; 4 — испарение с поверхности суши; 5 — поверхностный, нерусловой сток в океан; 6 — речной сток в океан; 7 — подземный сток в океан или в бессточную область менение мирового водного баланса в сторону большей увлажненности континентов за счет консервации воды в ледниках. Водный баланс Океана становится отрицательным, и уровень Та блица 5
|
