Крок до ВНЗ. Географія. Довідник
Гідросфера. Води Світового океану та суходолу
Поняття «гідросфера». Світовий кругообіг води. Світовий океан та його частини
Це треба знати!
Гідросфера (від грецьк. hydro — «вода», sphaira — «куля») — водна оболонка Землі, яка включає Світовий океан, води суходолу й води атмосфери. 96 % об’єму гідросфери — моря й океани, 2 % — підземні води, 2 % — льодовики й сніги, 0,02 % — води суходолу.
Світовий кругообіг води на Землі — безперервне переміщення води (в атмосфері, гідросфері, земній корі), яке супроводжується перетвореннями води (у рідкий, твердий або газоподібний стан) і має циклічний характер. Кругообіг води складається з випаровування води з підстильної поверхні, переносу її з місця випаровування повітряними потоками, конденсації водяної пари, випадання опадів та переміщення води у водоймищах по поверхні суходолу та усередині земної кори.
Основна маса води випаровується з поверхні Світового океану та знову повертається до неї у вигляді опадів, менша частина переноситься повітряними потоками з океану на суходіл. Винос повітряними масами в океан вологи, яка випарувалась із поверхні суходолу, є незначним. Світовий кругообіг кількісно характеризується водним балансом. Залежно від місця випаровування води й випадання опадів, шляхів її переносу, розрізняють малий кругообіг: море (океан) —» атмосфера —» море (океан) та великий кругообіг: океан —» атмосфера —» суходіл —» океан.
На материках волога випаровується багаторазово, переноситься в атмосфері, конденсується, знову випадає у вигляді опадів та знову випаровується. Цей процес називається внутрішньоматериковим кругообігом. Кругообіг води на Землі — це частина загального комплексу процесів кругообігу речовини на Землі.
Середня висота шару опадів земної кулі за рік складає 1000 мм (511 тис. км3), 21 % цієї кількості (108 тис. км3) випадає над суходолом та 79 % (403 тис. км3) — над океаном. Половина всіх опадів Землі випадає між 20° пн. ш. та 20° пд. ш. Із поверхні Світового океану в середньому за рік випаровується шар води висотою 1250 мм (450 тис. км3), із них 1120 мм повертається в океан у вигляді опадів, 130 мм — поверхневого стоку. З поверхні суходолу в середньому випаровується шар води висотою 410 мм (61 тис. км3), опадів на суходолі випадає 720 мм. Більша частина води, що випадає над суходолом, має океанічне походження.
Світовий океан — безперервний водний простір на поверхні Землі. Вода Світового океану покриває 3/4 земної поверхні. В океані розташовані окремі ділянки суші — материки (6) та острови. Найбільший острів на Землі — Ґренландія. Групу островів, які тісно розташовані один біля одного, називають архіпелагом (Курильські, Гавайські). Частини материків та островів, які врізаються в Океан, утворюють півострови (Скандинавський, Лабрадор, Аравійський). За походженням острови поділяють на материкові (відділилися від материка внаслідок руху земної кори — Мадагаскар, Тасманія), вулканічні (утворилися внаслідок виверження вулканів на дні океанів —- переважна більшість островів Тихого океану), коралові (утворилися з вапнякових скелетів коралових поліпів, трапляються на мілині до 50 м між 30° пн. ш. та 30° пд. ш. — Великий Бар’єрний риф).
Материки та острови поділяють Світовий океан на чотири частини — чотири океани:
Тихий океан — найбільший океан площею 180 млн км2;
Атлантичний океан — 91,6 млн км2;
Індійський океан — 76,2 млн км2;
Північний Льодовитий — 14,8 млн км2.
У 2000 р. Міжнародна гідрографічна організація прийняла рішення вважати водний простір на північ від Антарктиди до 60 паралелі південної широти — Південним океаном.
У всіх океанах виділяють моря, затоки та протоки.
Море — частина океану, яка відрізняється від нього властивостями води, течіями, організмами, які в ньому живуть. Залежно від розташування відносно материка, моря бувають внутрішніми та окраїнними. Внутрішні моря — це моря, які далеко врізаються в материк (Середземне, Чорне). Окраїнні моря — це моря, розташовані на окраїнах материків (Охотське, Беринґове, Карибське).
Затока — частина океану (моря), яка далеко врізається в суходіл, але вільно з’єднується з океаном (морем). Затоки за властивостями води, течіями, органічним світом мало відрізняються від морів. Деякі затоки можна назвати морями (Мексиканську, яку назвали затокою давно, коли вона була малодослідженою).
Частини Світового океану пов’язані між собою протоками. Протока — відносно неширокий водний простір, обмежений із двох боків берегами материків або островів (Беринґова, Дрейка — 1000 км, Гібралтарська — 14 км).
Властивості вод Світового океану. Водні маси. Рух води у Світовому океані. Підземні води. Річки та їх характеристики
Властивості вод Світового океану: солоність, температура. У водах Світового океану розчинено 4/5 усіх розчинних речовин. У воді Океану є солі магнію, а також алюмінію, срібло, золото. Солоність вимірюється в проміле (%о), що показує, скільки грамів солі розчинено в одному літрі води. Солоність води Світового океану не скрізь однакова: найвища в Червоному морі — 42 %о. Солоність залежить від чинників: інтенсивності випаровування, кількості атмосферних опадів, річок, які впадають в океан, циркуляції вод тощо.
Температура вод Світового океану змінюється зонально — від екватора до полюсів, від поверхні — у глибину, та від узбережжя — до центральних частин океанів. Із глибини до поверхні температура води різко знижується протягом перших 100 м, далі на 2 °С на кожні 1000 м. На глибині понад 4000 м температура води майже скрізь складає 0 °С. Температура придонного шару води підвищується до +2 °С (за рахунок внутрішнього тепла Землі — речовина мантії зігріває відносно тонку океанічну земну кору). Океанічна вода замерзає при температурі -2 °С, чим вища солоність води, тим нижча температура замерзання.
Водна маса — великий рухомий об’єм води, який відрізняється солоністю й температурою. Розрізняють екваторіальні (теплі та малосолоні), тропічні (високий рівень солоності), помірні (прохолодні, малосолоні), полярні (холодні, низький рівень солоності) водні маси. Водні маси змінюються залежно від глибини: до 200 м — поверхневі, до 1000-2000 м — проміжні, до 4500 м — глибинні й придонні.
В океані зі зниженням температури вода перетворюється на кригу (океанічну — утворену в океані, і материкову — біля узбережжя).
Види рухів води в океані: океанічні течії, вітрові хвилі, цунамі. Океанічні течії — горизонтальні переміщення водних мас у певному напрямку на великі відстані. Основною причиною утворення океанічних течій є дія вітрів. Тому напрями найбільших течій відповідають головним повітряним течіям планети. Так, від 30-х широт дмуть постійні вітри — пасати; течії, спричинені цими вітрами, називають пасатними (Південна Пасатна та Північна Пасатна). Стічні течії спричинені стоком надлишків води, принесеної з пасатними течіями. У помірному поясі морські течії формуються під впливом західних вітрів (течія Західних вітрів). У північній та південній півкулях в області 50 ° утворюються два великих кола руху води в океані, морські течії утворюють циклональний та антициклональний кругообіги (вплив відхильної сили Землі — сили Коріоліса). Вони існують у всіх океанах, окрім Північного Льодовитого.
В океані розрізняють теплі та холодні течії. Течію вважають холодною, якщо температура її води нижча за температуру навколишніх океанічних вод, якщо навпаки — течію вважають теплою. Теплі течії в тропічних широтах рухаються вздовж східного узбережжя материків, холодні — уздовж західного. У помірних широтах навпаки: теплі течії — на заході материків, холодні — на сході. Теплі течії: Гольфстрім, Північноатлантична, Норвезька, Північна Пасатна, Південна Пасатна, Міжпасатна протитечія, Аляскінська, Північнотихоокеанська, Бразильська, Гвіанська, Гвінейська, Мусонна, Мадагаскарська, Куросіо, Східноавстралійська. Холодні течії: Сомалійська, Течія Західних Вітрів, Канарська, Лабрадорська, Східноґренландська, Каліфорнійська, Перуанська, Фолклендська.
При утворенні вітрової хвилі водна маса не рухається, а лише змінюється вертикальний рівень водної поверхні. Висота вітрових хвиль складає у середньому 4 м, у морях вона нижча, ніж у відкритому океані. Найбільша висота хвилі — приблизно 30 м. Довжина штормових хвиль — до 250 м. Вітрові хвилі на узбережжі морів та океанів здійснюють значну руйнівну й акумулятивну роботу.
Припливи й відпливи — періодичні підняття й падіння рівня води у Світовому океані під дією сили тяжіння Землі та Місяця. Найвищий рівень припливів фіксується біля узбережжя Північної Америки, у затоці Фанді (до 18 м). Енергію припливів та відпливів людина використовує в господарській діяльності.
Цунамі — гігантські хвилі, які утворюються внаслідок дії внутрішніх процесів Землі (землетрусів, виверження підводних вулканів тощо). Цунамі поширюються в усі боки від місця виникнення та охоплюють усю товщу води від дна до поверхні. Середня швидкість цунамі 700-800 км/год. Висота цунамі у відкритому океані незначна — їм при довжині хвилі 100-200 м, тому вони майже не помітні. При наближенні до суходолу висота такої хвилі збільшується до 20 м і вище. Діставшись берега, цунамі руйнує все на своєму шляху, перевертає судна, будівлі; відступаючи назад, хвиля виносить в Океан усе, що трапляється на її шляху. Запобігти цунамі людина не здатна, можливо тільки попередити про їх наближення.
Ще й досі океан залишається маловивченим. Особливо це стосується його природних багатств. Людина далеко не повною мірою використовує ресурси Світового океану. Усі живі організми, які людина використовує для власних потреб, називають біологічними ресурсами. Мінеральні ресурси — це корисні копалини, які залягають на дні та під дном океану, та цінні речовини, які можна видобути з морської води. Океан також має практично невичерпні енергетичні ресурси, такі як енергія припливів та відпливів, вітрових хвиль та течій. У недалекому майбутньому людина зможе освоїти багатющі ресурси океану.
Підземні води — води, які перебувають у пустотах, тріщинах, порах гірських порід у верхніх шарах земної кори. Підземні води розташовуються між водопроникними та водотривкими шарами. Види підземних вод: верховодка (сезонна вода, яка розташована на першому шарі водотривких порід), ґрунтові, міжпластові (або артезіанські — залягають під напором). Підземні води, які залягають на значних глибинах, містять розчинені солі та гази, такі води називають мінеральними (деякі мають лікувальне значення). Термальні води — підземні води з температурою понад 20 °С, виходять на поверхню у вигляді гейзерів, гарячих джерел. Підземні води є причиною зсувів (на схилах гір, на крутих схилах берегів).
10 % площі поверхні суходолу займають льодовики. Основна маса льоду зосереджена у покривних льодовиках Антарктиди та Ґренландії, де лід утворює багатокілометрову товщу. Ці льодовики поступово рухаються завдяки пластичності льоду і, сповзаючи в океан, розколюються на величезні частини, які під дією течій плавають у вигляді айсбергів. Гірські льодовики менш потужні й рухаються з меншою швидкістю. Спускаючись із гір, льодовик поступово тане, живлячи річки та озера.
Річки та їхні характеристики. Річка — це природний водний потік, що тече у виробленній ним заглибині. Кожна річка має свій витік — місце, звідки вона починається. Витоком може бути підземне джерело, болото, озеро, льодовик. Річкова долина — це пониження, у якому тече річка. Частина долини, постійно зайнята водним потоком, називається річищем. Під час інтенсивних опадів або при таненні снігу спостерігається повінь, під час якої водою заливається заплава — прибережна частина річкової долини. Частину гірських порід вода розчиняє, а нерозчинні породи, такі як пісок та глина, вода розмиває. Таким чином річище весь час заглиблюється. Розмиті раніше частини річкової долини, що колись були заплавами, перетворюються на тераси й більше ніколи не заливаються водою. Кінцева ділянка річки в місці її впадіння в море, озеро або іншу річку називається гирлом річки. Річки мають свої притоки — інші річки, як правило, коротшої довжини. Якщо притока впадає праворуч за ходом течії головної річки, то вона вважається правою, якщо ліворуч — лівою. Головна річка з усіма притоками утворює річкову систему, а територія, з якої річка збирає свої води, називається басейном річки. Річковий басейн — площа, з якої вода стікає в одну річку. Басейни сусідніх річок відділені один від одного вододілом.
Річки легко розмивають м’які гірські породи, постійно заглиблюючись в них. Але якщо на шляху річки зустрічаються гірські породи більшої твердості, з якими річка впоратися не в змозі, то утворюються пороги — виступи твердих порід над дном річки у вигляді окремих кам’яних брил, та водоспади — урвища в річищі, з яких вода падає майже прямовисно. Пороги та водоспади заважають судноплавству.
Процес надходження поверхневих та підземних вод у річку називається її живленням. Річки живляться підземними водами, дощовою водою, талими водами льоду та снігу. Більшість річок мають мішане живлення, тому в різні пори року кількість води в річці змінюється. Зміни рівня річки протягом року називають режимом річки. Після тривалих опадів, танення снігу навесні або танення льодовиків улітку відзначається найвищий рівень води в річці — повінь. У період, коли річка живиться тільки підземними водами, спостерігається межень — найнижчий рівень води в річці. Річки мають характеристики, які залежать від рельєфу та клімату: похил, падіння, витрати води, річний стік. Падіння — різниця між висотами поверхні води біля витоку та гирла. Похил — співвідношення між падінням ріки та її довжиною. Витрати води в річці — кількість води, яка протікає через поперечний переріз ріки за 1 секунду. Поперечний переріз — частина русла, яку займає вода. Річний стік — кількість води, яка проходить через поперечний переріз річки за рік.
Річки є однією з потужних зовнішніх сил природи. Вони виконують три види роботи: руйнування, перенесення та відкладення гірських порід. Руйнівна робота річок називається річковою ерозією. Розмитий матеріал переноситься річкою й відкладається в її дельті — рівнині в гирлі річки, створеній річковими намулами. Діяльність текучих вод призводить до розчленування й загального зниження рельєфу суші. Сумарна кількість матеріалу, що виноситься ріками в моря й океани, оцінюється в більш ніж 17 млрд т на рік.
1,8 % площі суходолу займають озера — природні западини, заповнені водою. За походженням озерних западин озера поділяються на тектонічні, утворені в результаті опускання земної кори в зонах її розломів; льодовикові — виорані давніми льодовиками; залишкові — залишки давніх морських басейнів; вулканічні, утворені в кратерах вулканів; карстові, які виникли на легкорозчинних гірських породах; лиманні — ділянки моря, відділені піщаними косами; загатні — утворені після обвалів у горах; озера-стариці, які є залишками русел річок. За водним режимом озера поділяють на стічні, з яких витікає хоча б одна річка, і безстічні, з яких річки не витікають, через що в них накопичуються солі, (вони переважно солоні).
Для своїх потреб людина створила багато штучних водойм — водосховищ та ставків, перегородивши великі та малі річки греблями, а також проклавши судноплавні та зрошувальні канали.
Надмірно зволожені ділянки з вологолюбною рослинністю, які мають шар торфу понад 30 см, називають болотами. За походженням розрізняють низинні, верхові та перехідні болота. Низинні болота розташовані в понижених частинах рельєфу й живляться як за рахунок опадів, так і річковими та підземними водами. Верхові болота розташовані на підвищених ділянках земної поверхні, тому живляться винятково атмосферними опадами.
Запитання для самоконтролю
1. Назвіть суттєві ознаки понять «океан», «море», «затока», «протока», «водна маса», «океанічна течія», «річка», «озеро», «болото», «льодовик», «підземні води».
2. Назвіть складові частини гідросфери.
3. Поясніть особливості живлення й режиму вод суходолу.
4. Наведіть приклади основних видів вод суходолу — поверхневих і підземних, частин Світового океану.
5. Поясніть схему світового кругообігу води.
6. Поясніть причини й наслідки рухів води в океані.
7. Охарактеризуйте елементи річкової долини.
8. Охарактеризуйте залежність напряму й характеру течії річок від рельєфу.
9. Охарактеризуйте озера за походженням їх западин.
10. Проаналізуйте розповсюдження льодовиків на планеті.
Тестові завдання
1. Солоність вод океану вимірюється в:
А проміле
Б грамах
В градусах
Г відсотках
2. Великі об’єми води, які відрізняються температурою та солоністю:
А річки
Б водні маси
В хвилі
Г припливи
3. Із перелічених водних об’єктів затокою є:
А Босфор
Б Гвінейська
В Гібралтарська
Г Дрейка
4. Більшість річок світу має живлення:
А дощове
Б льодовикове
В мішане
Г підземними водами
5. Найнижчий рівень води в річці:
А паводок
Б повінь
В межень
Г льодостав
Практичні завдання
1. Знайдіть на карті об'єкти географічної номенклатури:
— моря: Чорне, Азовське, Середземне, Червоне, Беринґове;
— протоки: Керченська, Босфор, Гібралтарська, Мексиканська, Магелланова, Дрейка, Беринґова;
— затоки: Біскайська, Бенгальська, Мексиканська, Гвінейська;
— острови: Велика Британія, Шрі-Ланка, Великі Зондські, Великі Антильські, Ґренландія, Мадагаскар;
— півострови: Аравійський, Кримський, Апеннінський, Індостан, Індокитай, Лабрадор, Сомалі;
— западина: Маріанська;
— течії: Західних вітрів, Гольфстрім, Північноатлантична; Північнотихоокеанська, Північна та Південна Пасатна;
— річки: Дніпро, Дунай, Янцзи, Ніл, Амазонка, Міссісіпі;
— озера: Каспійське, Великі озера, Байкал, Танганьїка.
2. За допомогою карт атласу визначте величину падіння рік: Дніпро, Конго, Амазонка.
3. Визначте падіння та похил р. Волга, якщо довжина її становить понад 3700 км, витік розташований на висоті 256 м над рівнем моря, гирло — на 28 м нижче рівня моря.
