Круговорот воды в природе

В работе описан круговорот воды в природе ...

Введение
Возникновение науки о воде
Состояние воды
Круговорот воды на Земле
Океанический круговорот воды
Континентальный круговорот воды
Потребность человека в воде
Транспирация
Охрана мирового океана
Список литературы

Известно, что человеческий организм почти на 65% состоит из воды. Вода основная составляющая мышц и тканей, без нее невозможна нормальная работа организма, осуществление процесса обмена веществ, поддержание теплового баланса, удаление продуктов метаболизма и т.д.
Потеря организмом большого количества воды несет опасность для жизни человека. В жарких регионах без воды человек может лишиться жизни через 5-7 суток, а без пищи при наличии воды человек может жить длительное время. Даже в холодных поясах для поддержания нормальной работоспособности человеку нужно от 1,5 до 2,5 литров воды в день.
В случае, когда объем воды, которое теряет тело человека, достигает 10% от массы в сутки, функциональность значительно снижается, а если объем потерянной воды возрастает до 25%, то это обычно приводит к смерти. Однако даже при большой потере воды все нарушенные процессы в организме быстро восстанавливаются, если в организме пополнить запасы воды до нормы.

Использование в ежедневном быту. Пища и напитки: Вода, которая используется для питья, приготовления еды, льда, напитков, консервов, и многих других продуктов питания, только маленькая часть огромного спектра ее применения.
Однако это требует соблюдать стандарты качества на питьевую воду и
применение в промышленности. Использование воды в промышленности зависит от характера и объема промышленности конкретного региона. Это могут быть системы отопления и охлаждения, пищевая промышленность, переработка отходов производства и т.д.
Нехватка воды служит сдерживающим фактором, определяющим границы жизни и ее распределение по зонам. При недостатке воды у растений и животных вырабатываются приспособления к ее добыванию и сбережению ее запасов.

Облака проливаются в виде дождей или выпадают в виде снега. Этот процесс проходит непрерывно. Испарившаяся вода находится в атмосфере порядка 8 — 9 дней, после этого снова возвращается в океан, озеро, болото, реку или недра Земли. Схема круговорота воды в биосфере приведена на рисунке 1.Рис. 1.Круговорот воды на Земле возник при образовании гидросферы. Океан стал основным поглотителем солнечного излучения и поставщиком водяных паров. Часть пара воздушными потоками переносится на сушу и после конденсируется и выпадает в виде дождя и снега. Реки дождевой и талой воды стекают к руслам, а затем к океану. На этом цикл водообмена между сушей и океаном заканчивается, а сам процесс бесконечен.Глобальный круговорот воды не замкнут, так как через рифтовые разломы проходит дополнительный приток водыиз глубин планеты, увеличивающей объем гидросферы ежегодно на 0,25 км. А часть пара воды, попав в верхние слои атмосферы под воздействием излучения солнца, распадается на водород и кислород и улетучивается в космос. За счет круговорота происходит постоянный водообмен в реках, озерах, морях, т. е. непрерывное обновление воды. Так в Мировом океане вода полностью меняется за счет испарения за 2400 лет, а речной сток требует 31 тыс. лет В северных ледниках, которые питаются влагой из атмосферы, а сами, подобно рекам, утекают в океан, выбрасывая в него айсберги, смена льда происходит примерно за 10 тыс. лет. В подземных же водах это происходит в среднем за 5 тыс. лет, а в реках — всего за 12 дней. Таким образом, круговорот обеспечивает доставку воды буквально во все уголки земного шара. В результате вода пронизывает все, поддерживая на Земле жизнь.Каждый живой организм можно рассматривать как часть гидросферы, участвующей в круговороте воды. С помощью воды в организмах происходят реакции, которые необходимы для поддержания жизни, и формируется само тело организма. Поэтому всякий организм должен пропускать через себя воду, осуществлять свой собственный круговорот воды. Как писал русский исследователь В. Г. Богоров (1904 — 1971), «никакой воды, которая бы не соприкасалась с живыми существами, в океане нет». Можно добавить — и на суше тоже нет. Практически вся масса воды на суше проходит через растительность и почвенные организмы, а это означает, что биота суши весь объем гидросферы планеты пропускает через себя примерно за 20 тыс. лет. В океане, где вода — это среда обитания, источник пищи и кислорода, морские организмы пропускают через себя весь объем Мирового океана всего за полгода.Вода — идеальный растворитель, поэтому любая природная вода имеет в своем составе растворенные газы и минералы, в том числе необходимые для поддержания жизни.Потоки воды в реках, волны и течения в озерах и морях разбивают горные породы и переносят их части и обломки на огромные расстояния. Большая часть их в конце концов оказывается на дне морей и озер. Таким образом, вода формирует круговорот вещества в природе. Растения за счет воды, углекислого газа и солнечной энергии создают органическое вещество для поддержания жизни остальных организмов на планете, которые питаются этим органическим веществом. Для того чтобы создать множество органического вещества, требуется каждый год около 1 тыс. км3 воды. Соответственно, можно утверждать, что гидросфера — это продукт живых организмов, среда, которую они создали сами для себя.Вода нужна всем. Животные тоже участвуют в круговороте воды. Глобальный круговорот воды разделяется на океанический и континентальный.Океанический круговорот водыОкеанический круговорот воды — это постоянный процесс испарения, перенос влаги воздушными течениями над океаном и выпадение ее в виде осадков на поверхность океана. За время существования планеты круговорот меняется в зависимости от площади океана и объема гидросферы. Сейчас ежегодно в океаническом круговороте участвует 458 тыс. км3 воды. Это почти шесть таких водоемов, как Каспийское море. Но испаряется с поверхности океана каждый год 505 тыс. км3. Разница в 47 тыс. км3 уходит на континенты, выпадая в виде дождя и снега на суше. Но благодаря этой небольшой части океанического круговорота воды на суше возник континентальный круговорот, положивший начало жизни на Земле, а затем и появлению человека.Континентальный круговорот водыКонтинентальный круговорот воды — это непрерывный процесс испарения с поверхности суши и ее водоемов, образование облаков, выпадение осадков, а также поверхностный и подземный сток воды. Не вся вода, принесенная с океана на сушу, выпадает в виде осадков — от 20 до 75% ее проходит над материками транзитом и снова уносится в океаны. Чем крупнее материк и выше на нем горы, тем больше он перехватывает океанической влаги. Поэтому максимальный перехват наблюдается в Евразии, а минимальный — в Австралии.В континентальном круговороте ежегодно участвует 119 тыс. км3 воды. Из этой массы 47 тыс. км3 составляет влага, приходящая с океана, которая в процессе многократного выпадения в виде осадков и испарения на суше в сумме образует 119 тыс. км3 осадков. В процессе круговорота на суше ежегодно испаряется 72 тыс. км3 воды.Осадки на суше выпадают неравномерно. Наибольшее количество осадков в виде дождей отмечается в тропиках, в среднем за год это составляет слой воды толщиной 1 м. На плато Шиллонг в Индии за год выпадает 12 м осадков, а на горе Маези (Гавайские острова) — 14 м. В 1861 г. на Черрапунджи (Индия) — 23 м осадков (семиэтажный дом!). В самом сухом месте на Земле, в Арике (Чили), в среднем на год приходится всего 0,8 мм осадков. Годовое количество осадков в мире приведено на рисунке 2.Континентальный круговорот воды, как и океанический, за время своего существования варьировался в зависимости от изменения площади поверхности океана и объема гидросферы. Но в его геологическом прошлом (не столь отдаленном) произошли перемены, которые резко усилили этот круговорот.Потребность человека в водеВода — ресурс, вода — энергоноситель, вода — транспортная система, вода — основа жизни. Поэтому подсчет запасов воды ведется давно. Разработаны способы определения площади и глубины водных объектов, созданы приборы для измерения скорости течения, других физических и химических характеристик. Все это позволяет оценить запасы воды на нашей планете.Считается, что 70,8% поверхности земного шара занимает вода. Поэтому нашу Землю можно назвать Планетой воды, или Планетой Океана. Рис. 2Действительно океан занимает 360 млн.км2 при общем размере поверхности планета 510 млн.км2. Но на самом деле гидросфера значительно больше. Так, ледники покрывают 16,3 млн.км2, или 11% суши. Озера и водотоки на суше занимают значительно меньшую территорию — 2,3 млн. км2, или 1,7% суши, болота и сильно увлажненные земли — 3 млн. км, или 2% суши. Поэтому на Земле постоянно покрыты водой не 360, а 380 млн. км2 поверхности, или 75%. Итак, правильнее считать, что ѕ земного шара постоянно покрыто водой. Однако не надо забывать и про зимний снежный покров. Самую большую площадь на суше занимает зимой снежный покров Северного полушария — 59 млн. км2. В этот период года площадь, занятая гидросферой, составляет 439 млн. км2, или 86% всей поверхности земного шара. Снег засыпает тропинки, дороги, тротуары, и люди вынуждены мириться с капризами и прихотями природы.Человеку для жизни и производственных потребностей нужна пресная вода, но гидросфера — это в основном соленая вода. В соленой воде в 1 л содержится более I г растворенных веществ. Только ледники всегда содержат пресную воду. Даже реки бывают с соленой водой. Так, на севере России есть река Солянка: она протекает по району с выходами пластов солей на поверхность. А в Центральной Азии в озеро Балхаш впадает речка с солоноватой водой. Сбор данных ведется регулярно по мере накопления сведений о водных объектах. Они показывают, что доля пресной воды в общем объеме воды на Земле незначительна: она составляет всего 2%, или 32,1 млн. км3. Но большую долю в этом объеме — более 80% — составляют пресные воды ледников, которые малодоступны для использования не только потому, что вода в них находится в твердом виде, но и из-за удаленности от населенных территорий. Пресные воды ледников располагаются или в полярных районах, или высоко в горах.Водопроводы, по данным археологов, стали появляться очень давно.