Водные ресурсы • Лекция 1
Гидросфера - водная оболочка Земли, представляющая совокупность всех водных объектов планеты: океанов, морей, рек, озер, болот, ледников, снежного покрова, подземных вод. В состав гидросферы также входит вода в атмосфере, почвенная влага и вода живых организмов. В гидросфере представлены основные фазовые состояния воды - жидкое, твердое и газообразное.
Аномально высокая теплоёмкость воды обеспечивается многочисленными водородными связями. Одна молекула воды может образовать до четырёх классических водородных связей с соседями. Водородные связи повышают температуру кипения, вязкость и поверхностное натяжение жидкостей. .
Свойства воды, играющие важную роль в поддержании жизни на Земле: Высокая теплоемкость воды (выше, чем у всех твердых и жидких веществ- за исключением аммиака и водорода) - океаны сглаживают колебания и перепад температуры воды от экватора до полюсов. (разница до 30 градусов).
Вода - единственное химическое вещество, которое находится в природе в 3 -х агрегатных состояниях. Свойства воды, играющие важную роль в поддержании жизни на Земле: Аномальный вид температурной зависимости плотности. При 40 С плотность воды - 1 г/см 3. Плотность льда - 0, 92 г/см 3, т. е. лед плавает на поверхности. • Способствует сохранению жизни в водоемах зимой (теплопроводность льда очень маленькая) • Вызывает эрозию. Вода проникает в микроскопические трещины, замерзает и увеличивает трещины
Свойства воды, играющие важную роль в поддержании жизни на Земле: Высокая теплота плавления воды, т. е. льда. Весна и осень на Земле - фазовый переход воды. Сравнительно легко нагреваясь или охлаждаясь, вода, снег, лед для перехода в другое фазовое состояние требует значительных расходов энергии. Поэтому переходы растянуты во времени.
Свойства воды, играющие важную роль в поддержании жизни на Земле: Высокая теплота испарения Наибольшее значение теплоты испарения приводит к тому, что большая часть солнечной энергии, достигающей Земли, расходуется на испарение воды, препятствуя перегреву земной поверхности. При конденсации паров воды в атмосфере происходит выделение этой энергии, которая может переходить в кинетическую энергию воздушных масс, вызывая ураганные ветры.
Свойства воды, играющие важную роль в поддержании жизни на Земле: Поверхностное натяжение Максимальное, за исключением ртути, поверхностное натяжение воды приводит к появлению ряби и волн на водной поверхности уже при слабом ветре. В результате этого резко возрастает площадь водной поверхности, и интенсифицируются процессы теплопередачи между атмосферой и гидросферой
Свойства воды, играющие важную роль в поддержании жизни на Земле: Диэлектрическая постоянная имеет аномально высокое значение. Это определяет самую большую растворяющую способность воды по отношению к веществам с полярной и ионной структурой. Поэтому в природе нет химически чистой воды, мы всегда имеет дело с ее растворами
Количества воды во всех фондах и потоках (цифры в скобках) выражены в миллиардах миллиардов (1018) граммов в год
Увеличивают поверхностный сток и уменьшают инфильтрацию: ØРазвитие городов ØРазвитие с/х ØСведение лесов ØОпустынивание
Использование пресной воды в Российской Федерации, 2000 г.
Для питья человеком используется вода с солесодержанием до 1 г/л, иногда до 3 г/л, выше – опасно. Некоторые животные переносят более соленую воду – до 10 г/л, например, овцы и верблюды. Ультрапресную воду пить тоже нельзя – происходит вымывание солей кальция из организма.
Проблемы забора воды для нужд человека v. Дефицит воды. v. Избыток воды v. Антропогенное загрязнение воды v. Загрязнение питьевой воды v. Засоление и заболачивание почвы
Дефицит воды. Некоторые специалисты считают, что проблема обеспечения населения достаточным количеством пресной воды одна из наиболее долгосрочных проблем человечества. . ПРИЧИНЫ: • Снижение среднегодовой суммы осадков • Высокая температура воздуха • Быстрый рост населения и нерациональное использование земель.
Расход пресной воды в мире: Азия – 60% Северная Америка – 15% Европа – 13% Южная Америка Африка 12% Почти 150 из 214 крупнейших рек мира используются одновременно, по меньшей мере, 2 государствами, а 12 из них - пятью и больше. В этих странах живет 40% населения Земли
Основные межгосударственные конфликты из-за воды • Израиль, Иордания, Ливан и Сирия получают всю воду из бассейна Иордана. • В Африке – Нил, водами которого пользуются 10 государств, в т. ч. Египет, Эфиопия, Судан • В Азии – русло Ганга (Индия и Бангладеш), Инд (Индия и Пакистан). • В Центральной Азии- Амударья и Сырдарья (Казахстан, Киргизия, Таджикистан, Туркмения, Узбекистан) • Индокитай – Меконг (Китай, Лаос, Камбоджа, Вьетнам, Таиланд)
В Центральной Азии- Амударья и Сырдарья (Казахстан, Киргизия, Таджикистан, Туркмения, Узбекистан)
Реки, слияние которых образует Иордан стекают с ливанск ой части горы Хермон. Израиль, Иордания, Ливан и Сирия получают всю воду из бассейна Иордана
Мертвое море Нерациональное использование вод реки Иордан может привести к тому, что Мёртвое море исчезнет с лица Земли уже через несколько десятков лет. Сейчас вокруг этого солёного озера начали с увеличивающейся скоростью появляться карстовые воронки. Они занимают место отступающей воды. Каждая расщелина является результатом оседания и одновременного растворения соли на дне моря под воздействием подземных пресных источников. Согласно последним данным, в день на месте отступившей воды появляется как минимум по одной новой расщелине. Только на израильской части берега таких расщелин уже более 3 тыс. , тогда как в 1990 году их насчитывалось всего 40, а первая воронка появилась в 1980 х годах.
Мертвое море Во многом здесь виновато использование воды из реки Иордан для орошения и чрезмерное извлечение ресурсов самого моря в связи с увеличением населения стран Ближнего Востока. Израильские учёные подсчитали, что человечество может потерять Мёртвое море — исторический и туристический объект региона — если ничего не предпринимать. Уровень этого бессточного солёного озера ежегодно сокращается примерно на метр.
Нил, водами которого пользуются 10 государств, в т. ч. Египет, Эфиопия, Судан
В Азии – русло Ганга (Индия и Бангладеш), Инд (Индия и Пакистан).
Индокитай – Меконг (Китай, Лаос, Камбоджа, Вьетнам, Таиланд)
Избыток воды Возникает при достаточной среднегодовой сумме атмосферных осадков, но большая часть выпадает в одно время года. Сток стремителен, плохо задерживается, приводит к наводнениям Индия - 90% осадков выпадает с июня по сентябрь. Стихийное природное бедствие, но его увеличивает и хозяйственная деятельность человека: • Распашка земель • Вырубка леса • Перевыпас скота • Добыча полезных ископаемых • Урбанизация.
