Общее землеведение - Мильков Ф.Н.
ISBN 5-06-000639-5
Скачать (прямая ссылка):
114
и остается название водной оболочки Земли. Пары воды в атмосфере будем в дальнейшем называть рассеянной гидросферой, а подземные воды — погребенной гидросферой.
Пространственно гидросфера (водная оболочка Земли +рассеянная и погребенная гидросфера) близка к географической оболочке, но имеет другие границы. В частности, ее верхняя граница располагается в стратосфере и весьма неопределенна, т. е. лежит выше географической оболочки, не выходящей за пределы тропосферы.
Водная оболочка хотя и не является сплошной, но она покрывает 70,8% земной поверхности (361 млн. км2 из 510,1 млн. км2). Подавляющая часть площади и объема воды приходится на Мировой океан (рис. 26). В нем заключено 94% объема всей воды, содержащейся в гидросфере (табл. 6). Около 4% составляет погребенная гидросфера и 1,6%—законсервированная в полярных ледниках.
Анализируя объемный состав гидросферы, нельзя ограничиваться одной количественной стороной. При оценке компонентных частей гидросферы следует учитывать активность ее в круговороте воды. С этой целью М. И. Львовичем введено понятие активности водообмена, выражаемое числом лет, необходимых для полного возобновления объема. Так, во всех реках Земного шара одновременный объем воды невелик— 1,2 тыс. км3, но русловые воды полностью обновляются в среднем каждые 11 дней. Почти такая же активность водообмена свойственна парам воды в атмосфере. А вот
КОНТИНЕНТЫ U9 млн. км2
ОКЕАНЫ
Ледовитый
Джомолунгма
Атлантический
К,7млн. км2 Индийский 76,1 млн. км;
Тихий
178,6 млн. км2
91,6 млн. кма
11022
Максимальные' глубины океанических желобрв,м
Рис. 26. Соотношение (площади) суши и Океана
115
Таблица 6. Объемный состав и активность водообмена гидросферы
(М. И. Львович, 1986)
Часть гидросферы Объем (с округлением), тыс. KM3 Элемент баланса, тыс. KM3 в год Активность водообмена, лет
Океан 1 370 ООО 452 3000
Подземные воды 60 000 12 5000*
в том числе зоны активного 4 000 12 300**
водообмена 8000
Полярные ледники 24 000 3
Поверхностные воды суши 280 40 7
Реки 1,2 40 0,030
Почвенная влага 80 80 1
Пары атмосферы 14 525 0,027
Вся гидросфера 1 454 000 525 2800
Примечание. С учетом подземного стока в океан минуя реки: * 4200 лет; ** 280 лет.
для полного обновления вод Океана, подземных вод и полярных ледников требуются тысячелетия. Того же порядка (2800 лет) активность водообмена всей гидросферы. Наиболее понижена она у полярных ледников. Поскольку в данном случае замедленный водообмен сопровождается переходом воды в твердое состояние, массы полярных льдов составляют законсервированную гидросферу.
Состав самых древних пород свидетельствует о существовании гидросферы в самом начале геологической истории Земли. Согласно самой распространенной модели происхождения гидросферы (как и атмосферы) путем выплавления и дегазации вещества мантии, объем ее с течением времени нарастал. Возможно, на ранних этапах формирования гидросферы большую роль в ее становлении играла ударная (катастрофическая) дегазация, вызванная падением на Землю крупных метеоритных тел (М. В. Герасимов, Л. IVL Мухин, 1986). Тем не менее первоначально возрастание поверхностной гидросферы протекало очень медленно, так как значительная часть воды, выделявшаяся при дегазации мантии, расходовалась на гидратацию минерального вещества, гранитизацию, а затем на образование химически связанных вод в процессе осадочного породообразования. Свободная гидросфера стала интенсивно расти после того, как темпы выделения связанных в горных породах вод превысили темпы их аккумуляции. Одновременно с этим шло поступление ювенильных вод. Фанерозой, особенно мезо-кай-нозой, характеризовался образованием океанических впадин, сменивших обширные площади межконтинентальных морей, и ростом масс воды в поверхностной гидросфере. Объем гидросферы продолжает нарастать и сейчас со скоростью около 1 км3 воды в год.
116
В связи с этим предполагают увеличение объема водной массы Мирового океана в течение ближайшего миллиарда лет на 6—7%
(Р. К. Клиге, 1982).
Глобальный круговорот воды и годовой водный баланс Земли
Рассеянная в воздушной тропосфере и погребенная в земной коре составляющие гидросферы играют исключительную роль в функционировании всей гидросферы как динамической системы, находящейся в непрерывном движении. Без них был бы невозможен глобальный (общий) круговорот воды, в котором рассеянная и погребенная гидросфера выполняет функцию горизонтальной составляющей. Движущей силой глобального круговорота воды служит солнечная энергия, вызывающая испарение с поверхности океанов и суши (с океанов в 6,6 раз больше, чем с суши). Поступившая в атмосферу влага переносится воздушными течениями в горизонтальном направлении, конденсируется и под влиянием гравитации падает на Землю в форме осадков. Если осадки выпадают на суше, часть их через реки достаточно быстро поступает в озера и океан, другая часть идет на увлажнение почвы и пополнение подземных вод, которые обновляются более замедленно, принимая участие в питании рек, озер и морей с помощью родников.
