Гідросфера (конспект)

Найпоширеніший мінерал на Землі – це вода. Вода – особлива речовина, що перебуває у трьох агрегатних станах: твердому (при температурі, нижчій від 0°С – сніг та лід), рідкому (при температурі від 0 °С до 100°С – прозора рідина без смаку та запаху) та газоподібному (при температурі, вищій від 0°С – водяна пара). Вода входить до складу всіх живих організмів. Тіло людини, наприклад, на 65% складається з води. Гриби, водорості та багато інших рослин, особливо тих, що мають соковиті плоди, можуть вміщувати до 98% цієї речовини. На земній кулі міститься близько 1,5 мільярда кубічних кілометрів води, яка утворює водну оболонку планети – гідросферу. На океани та моря припадає 97,4% води і лише 2,6% – це прісні води. Понад 3/4 усієї прісної води розміщено в льодовиках, де вона перебуває у твердому стані.

Майже чверть запасів прісних вод становлять підземні води, значна частка яких у вигляді вічної мерзлоти також знаходиться у твердому стані. Лише 280 тис. кубічних кілометрів – це поверхневі води суші (озера, водосховища, річки, болота), 14 тис. кубічних кілометрів прісної води перебуває в атмосфері в газоподібному стані.

Завдяки тому, що вода може переходити з одного стану в інший, у природі відбувається безперервний процес переміщення води зі Світового океану на суходіл, а з суходолу – знову в Світовий океан. Цей безперервний процес називається кругообіг води в природі. Розрізняють малий кругообіг, коли вода, випаровуючись над океаном, переноситься на певну відстань і випадає у вигляді опадів в іншій частині океану, та великий кругообіг, коли перенесена на суходіл з океану вода повертається назад до океану після того, як, випавши у вигляді опадів, стікає по поверхні або просочується під землею.

Вода має властивість при нагріванні розширюватись, при охолодженні – стискатись, однак лише до температури +4°С. При подальшому охолодженні, перетворюючись на лід, вода знову збільшується в об'ємі майже на третину. Потрапляючи у тріщини гірських порід і замерзаючи зі зниженням температури, вода розширюється, руйнуючи гірські породи та змінюючи рельєф. Цей процес є складовою частиною вивітрювання – руйнування. Вода є добрим розчинником, однак вона розчиняє не всі речовини. Найкраще розчиняються у воді різні солі, гіпс, вапняки. Завдяки тому, що подібних розчинних порід у земній корі досить багато, під землею вода часто вимиває порожнини, які спричиняють утворення на поверхні провалів. Розчинені водою солі завдяки кругообігу води потрапляють до Світового океану і там накопичуються, тому морська вода містить набагато більше солей, ніж води суходолу. Воду, яка не містить солей, можна отримати лише в лабораторних умовах. У природі ж  вся вода, навіть прісна, містить солі, які надають їй певного смаку.

На суходолі вода стікає у зниження рельєфу, утворюючи природні водні потоки (струмки, річки). Кожна річка має свій витік – місце звідки вона починається. Витоком може бути підземне джерело, болото, озеро, льодовик. Далі річка тече в напрямі зниження рельєфу природним заглибленням, яке називають річковою долиною. 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 розчинює, 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 і більше ніколи не заливаються водою. Кінцева ділянка річки у місці її впадіння в море, озеро, або іншу річку називається гирлом річки. Річки мають свої притоки – інші річки, як правило, меншої довжини. Головна річка з усіма притоками утворює річкову систему, а територія, з якої річка збирає свої води, називається басейном річки. Басейни сусідніх річок відділені один від одного вододілом.

Річки легко розмивають м'які гірські породи. Але якщо на шляху річки зустрічаються гірські твердіші породи, з якими річка не здатна впоратися, 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.

Процес надходження поверхневих та підземних вод у річку називається її живленням. Річки живляться підземними та дощовими водами, 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 є однією з могутніх зовнішніх сил природи. Вони виконують три види роботи: руйнування, перенесення та відкладення гірських порід. Руйнівна робота річок називається річковою ерозією. Розмитий матеріал переноситься річкою і відкладається в її дельті – рівнині в гирлі річки, створеній річковими наносами.

Менше 2% площі суходолу займають озера – природні западини, заповнені водою. За походженням озерних западин озера поділяються на декілька видів. Тектонічні озера утворені в результаті опускання земної кори в зонах її розломів; льодовикові – виорані давніми льодовиками; залишкові – це залишки давніх морських басейнів; вулканічні озера утворені в кратерах вулканів; карстові виникли на легкорозчинних гірських породах; лиманні – це ділянки моря, відокремлені піщаними косами; загатні – утворені після обвалів у горах; озера-стариці є залишками русел річок. За водним режимом озера поділяють на стічні, з яких витікає хоча б одна річка, та безстічні – з яких річки не витікають, через що в них накопичуються солі і вони є переважно солоними.

Для своїх потреб людина створила багато штучних водойм, 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 і живляться як за рахунок опадів, так і річковими та підземним водами. Верхові болота утворюються на підвищених ділянках земної поверхні, тому живляться виключно атмосферними опадами.

У результаті проникнення атмосферної вологи в земну кору утворюються підземні води. Гірські породи по різному пропускають крізь себе воду. Пісок та галька, наприклад, воду пропускають добре. Глина, щільні пісковики, мерзлий ґрунт є водотривкими, оскільки воду утримують. Над шаром водотривких порід вода накопичується, утворюючи водоносний горизонт. Найближчі до поверхні тимчасові лінзоподібні скупчення води називають верховодкою, а перший від поверхні водоносний горизонт, не перекритий водотривким шаром, – ґрунтовими водами. Між водотривкими шарами залягають міжпластові води.

Десяту частину площі поверхні суходолу займають льодовики. Основна маса льоду зосереджена в 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, утворюючи айсберги.

Гірські льодовики менш потужні і рухаються з меншою швидкістю. Спускаючись із гір, льодовик поступово тане, живлячи річки та озера.