آنچه علم با مطالعه هیدروسفر سرو کار دارد. علوم جسمی و جغرافیایی

پوسته آب زمین - هیدروسفر شامل دریاها و اقیانوس ها (اقیانوس جهانی) ، تمام آبهای زمین و جو ، آبهای زیرزمینی ، یخ است. از کل حجم آبهای هیدروسفر (1616 میلیارد کیلومتر مربع) ، آبهای شور اقیانوس جهانی (1370 میلیون کیلومتر مربع) حاکم است. آبهای زیرزمینی - حدود 60 میلیون کیلومتر مربع ، به شکل یخ و برف - حدود 30 میلیون کیلومتر 3 ، در دریاچه ها و رودخانه ها - 0.75 میلیون کیلومتر 3 ، در جو - 0.015 میلیون کیلومتر 3. هیدروسفر یک پوسته منفرد است ، زیرا تمام آبهای زمین به طور متقابل به هم متصل هستند و در چرخه های ثابت بزرگ و کوچک ، سریع و آهسته هستند. تجدید کامل آب به روش های مختلف صورت می گیرد: آب های زیرزمینی در طی هزاران سال یا حتی میلیون ها سال تجدید می شوند ، آب های اقیانوس جهانی - در 3 هزار سال ، دریاچه ها - در 300 روز ، رودخانه ها - در 12 روز ، بخار آب در جو - در 9 روز ... هیدروسفر یک جمع کننده گرمای خورشیدی و توزیع مجدد آن در زمین است.

در طول تاریخ زمین شناسی ، ظاهراً تغییرات چشمگیری در هیدروسفر اتفاق افتاده است. با این حال ، اطلاعات کمی در مورد آنها شناخته شده است. محاسبه شده است ، به عنوان مثال ، در دوران یخبندان مقدار یخ به شدت افزایش یافته و به همین دلیل ، کاهش حجم و کاهش سطح (دهها متر) اقیانوس جهانی است. در حال حاضر ، هیدروسفر با سرعت و مقیاس بی سابقه ای که مربوط به فعالیتهای فنی بشر است ، پذیرفته شده است. سالانه حدود 5 هزار کیلومتر 3 آب و حدود 10 برابر آلوده استفاده می شود. برخی از کشورها کمبود آب شیرین را تجربه کردند. همه اینها به این معنی نیست که مقدار کمی از آن روی زمین است: فقط این است که ما هنوز یاد نگرفته ایم که چگونه از آب به طور منطقی استفاده کنیم.

آبهای مختلف کره زمین توسط علوم مختلف مورد مطالعه قرار می گیرد. هیدرولوژی با آبهای سطحی زمین (بخشی از هیدرولوژی اختصاص داده شده به مطالعه و توصیف آبهای منفرد - رودخانه ها ، دریاچه ها ، مخازن - هیدروگرافی) پرداخته است. اقیانوس شناسی اقیانوس جهانی ، یخبندان شناسی - یخ های زمینی ، هواشناسی - آب های جوی ، هیدروشیمی را کشف می کند. ترکیب شیمیایی آبهای سطحی ، هیدروژئولوژی - آبهای زیرزمینی ، ژئوکریولوژی - آبهای موجود در اعماق لیتوسفر در حالت جامد آنها (یخ زدایی) و غیره هیدروسفر). این علوم آینده بزرگی دارند ، آنها هنوز جوان هستند.

با این حال ، با مطالعه کل هیدروسفر ، نباید فراموش کرد که آن از آبهای بی شماری تشکیل شده است: نهرها ، رودخانه ها ، ابرها ، دریاچه ها ، دریاها و غیره که این ذرات پوسته بزرگ سیاره ای - هیدروسفر و آبی است که شما می نوشید یا نگاه می کنید در طول تاریخ طولانی آن در اقیانوس ، ابرها ، رودخانه و زیر زمین بوده است.

هدف مقاله زیر این است که بگوییم هیدروسفر چیست ، نشان دهد که سیاره ما چقدر از نظر منابع آب غنی است و مهم نیست که تعادل در طبیعت به هم بخورد. سیاره زمین با سه پوسته پوشانده شده است. اینها جو ، لیتوسفر و هیدروسفر هستند. از طریق تعامل آنها ، زندگی متولد شد. آنها انرژی خورشیدی را جمع می کنند و آن را بین تمام موجودات توزیع می کنند.

بیایید بررسی کنیم هیدروسفر چیست.

تعریف

به زبان ساده ، اینها انواع منابع مایعات گرانبها هستند. این شامل دریاها ، اقیانوس ها ، رودخانه ها ، یخچال های طبیعی ، رودخانه های زیرزمینی و ... است. بخشی از هیدروسفر آب موجود در جو و موجودات زنده است. اما بیشترین سهم آب نمک اقیانوس جهانی است.

اگر از نظر علمی در نظر بگیریم که هیدروسفر چیست ، این مجموعه ای از علوم است که شامل یک زیر مجموعه کامل از رشته های تحقیقاتی است. بیایید بررسی کنیم که کدام علوم در مطالعه اجزای هیدروسفر مشغول هستند.

• هیدرولوژی محدوده تحقیقات - اجسام آب سطحی زمین: رودخانه ها ، دریاچه ها ، باتلاق ها ، کانال ها ، استخرها ، مخازن.
• اقیانوس شناسی - اقیانوس جهانی را مطالعه می کند.
• یخبندان شناسی - یخ زمینی.
• هواشناسی مایعی در جو و تأثیر آن بر آب و هوا و آب و هوا است.
• هیدروشیمی ترکیب شیمیایی آب است.
• Hydrogeology - با آبهای زیرزمینی سرو کار دارد.
• Geocryology - آب جامد: یخچال های طبیعی و برف ابدی.
• هیدروژئوشیمی دانش جوانی است که ترکیب شیمیایی کل هیدروسفر را مطالعه می کند.
• هیدروژئوفیزیک نیز جهت جدیدی است که اساس آن - مشخصات فیزیکی پوسته آب زمین.

ترکیب هیدروسفر

از چه چیزی تشکیل شده است؟ هیدروسفر شامل همه نوع رطوبت موجود در کره زمین است. تصور حجم آن دشوار است. دانشمندان محاسبه کرده اند که 1370.3 میلیون کیلومتر مربع است. در طول تاریخ کره زمین ، توده آب هرگز تغییر نکرده است.

حقیقت جالب: هر پنجم نفر می خواهد آب زیادی بنوشد. اما هر چقدر که بنوشد ، قادر به انجام آن نیست.

ترکیب هیدروسفر را در نظر بگیرید:

• اقیانوس جهانی بیشتر ، یا بهتر بگوییم ، تقریباً کل حجم پاکت آب را اشغال می کند. این شامل چهار اقیانوس است: اقیانوس آرام ، اقیانوس اطلس ، هند و قطب شمال.
• آب خشکی این شامل تمام منابع مایع گرانبها است که می توان در قاره ها یافت: رودخانه ها ، دریاچه ها ، باتلاق ها.
• آبهای زیرزمینی ذخیره عظیمی از رطوبت در لیتوسفر است.
• یخچال های طبیعی و برف دائمی که قسمت قابل توجهی از تأمین آب را تشکیل می دهند.
• آب در جو و موجودات زنده.

درصد منابع هیدروسفر زمین در شکل زیر نشان داده شده است.

آب ماده منحصر به فردی است. مولکولهای آن چنان پیوند محکمی دارند که جدا کردن آنها بسیار دشوار است. اما منحصر به فرد بودن بیشتر آن این است که ، برخلاف سایر عناصر مهم ، می تواند در شرایط طبیعی در سه حالت همزمان باشد: مایع ، جامد ، گازی.

چرخه آب در طبیعت نقش مهمی در توزیع رطوبت در کره زمین دارد. منبع اصلی مایع تازه در جو اقیانوس جهانی است. از آن ، آب ، تحت تأثیر خورشید ، تبخیر می شود ، به ابر تبدیل می شود و در جو حرکت می کند ، اما نمک باقی می ماند. به این ترتیب یک مایع تازه ظاهر می شود.

دو چرخه وجود دارد: بزرگ و کوچک.

چرخه بزرگ آب مربوط به تجدید آبهای اقیانوس جهانی است. و از بیشتر رطوبت دقیقاً از سطح خود به حالت گازی منتقل می شود ، همراه با فاضلاب به آنجا برمی گردد ، جایی که به شکل بارندگی در می آید.

اگر چرخه بزرگ تجدید آب در این سیاره را به طور كلی پوشش دهد ، چرخه كوچك فقط مربوط به خشكی است. همان روند در آنجا مشاهده می شود: تبخیر ، تراکم ، بارش و رواناب به اقیانوس جهانی.

در اقیانوس بیش از رودخانه ها و دریاچه ها آب تبخیر می شود. برعکس ، در قاره ها میزان بارندگی زیاد است ، اما مقدار کمی از آب های آزاد است.

سرعت چرخه

اجزای هیدروسفر زمین با سرعت های مختلف تجدید می شوند. تأمین آب با سرعت بیشتری در بدن انسان ، از آنجا که 80٪ آن را تشکیل می دهد. در عرض چند ساعت با نوشیدنی های فراوان می توان تعادل را به طور کامل برقرار کرد.

اما یخچال های طبیعی و اقیانوس های جهان بسیار آهسته در حال تجدید هستند. تقریباً 10 هزار سال طول می کشد تا کوه های یخی کاملاً جدید در عرض های جغرافیایی قطبی ظاهر شوند. می توان تصور کرد که چه میزان یخ در قطب شمال و قطب جنوب وجود دارد.

آب در اقیانوس جهانی کمی سریعتر پاک می شود - در 2.7 هزار سال.

قدرت تغذیه ای موجودات زنده

آب یک ترکیب شیمیایی بی نظیر از هیدروژن و اکسیژن است. بو ، طعم ، رنگ ندارد اما به راحتی آنها را از محیط جذب می کند. جداسازی مولکولهای آن دشوار است ، اما در عین حال حاوی یونهای کلر ، گوگرد ، کربن ، سدیم است.

زندگی در آب به دنیا آمد و این موجود در تمام موجوداتی است که متابولیسم را انجام می دهند. حیواناتی هستند که بدن آنها تقریباً مایع است. چتر دریایی 99٪ آب ، ماهی فقط 75٪ آب است. در گیاهان ، آب میوه حتی بیشتر است: در خیار - 95، ، هویج - 90، ، سیب - 85، ، سیب زمینی - 80.

توابع پوسته آب

هیدروسفر زمین چندین عملکرد حیاتی برای کره زمین انجام می دهد:

1. جمع شدن تمام انرژی خورشید در درجه اول به اقیانوس می رود. در آنجا ذخیره و توزیع می شود. این فرآیند تضمین می کند که میانگین دمای مثبت حفظ می شود.
2. تولید اکسیژن. بیشتر این ماده توسط فیتوپلانکتون در اقیانوس ها تولید می شود.
3. توزیع آب شیرین از طریق گیاهان گلدان.
4. منابع را فراهم می کند. اقیانوس ها دارای ذخایر قابل توجهی از غذا و همچنین منابع استخراج شده مفید دیگری هستند.
5. پتانسیل تفریحی برای شخصی که از اقیانوس برای اهداف خود استفاده می کند: برای انرژی ، تصفیه ، خنک سازی ، سرگرمی.

هیدروسفر و انسان

بسته به نحوه استفاده از آب ، دو دسته مجزا وجود دارد:

1. مصرف کنندگان آب این شامل آن دسته از شاخه های فعالیت انسانی است که برای رسیدن به اهداف خود از مایع شفاف استفاده می کنند ، اما آن را پس نمی دهند. فعالیتهای زیادی از این دست وجود دارد: متالورژی غیر آهنی و آهنی ، کشاورزی ، صنایع شیمیایی ، صنایع سبک و سایر فعالیتها.
2. استفاده کنندگان از آب اینها صنایعی هستند که در فعالیت های خود از آب استفاده می کنند اما همیشه آن را پس می دهند. این شامل حمل و نقل دریایی و رودخانه ای ، شیلات ، خدمات برای رساندن آب به مردم ، کانال های آب است.

حقیقت جالب: شهری با 1 میلیون نفر جمعیت روزانه به 300 هزار مترمربع آب آشامیدنی تمیز نیاز دارد. در همان زمان ، مایع به اقیانوس بازگشت ، آلوده ، برای موجودات زنده نامناسب است و اقیانوس مجبور است خود آن را تمیز کند.

طبقه بندی بر اساس ماهیت استفاده

از نظر انسان ، آب معانی مختلفی دارد. ما در آن غذا می خوریم ، می شویم و تمیز می کنیم. بنابراین ، دانشمندان درجه بندی زیر را ارائه داده اند:

• آب آشامیدنی - آب تمیز و عاری از مواد سمی و شیمیایی ، مناسب برای مصرف خام.
• آب معدنی آب غنی شده با اجزای معدنی است که از روده های زمین استخراج می شود. برای اهداف دارویی استفاده می شود.
• آب صنعتی - مورد استفاده در تولید ، یک یا دو مرحله تصفیه را طی می کند.
• آب گرمایی - حصار از چشمه های آب گرم گرفته شده است.

آب را پردازش کنید

آب برای نیازهای فنی می تواند کاملاً متفاوت باشد. در کشاورزی از آن برای آبیاری استفاده می شود و تمیز کردن آن نیازی به آن ندارد. برای اهداف انرژی ، برای گرم کردن محل ، آب به حالت گازی تبدیل می شود. در بیمارستان ها ، حمام ها ، لباسشویی ها ، مایعات خانگی با تمیز کردن کمتری همراه است.

آب صنعتی اغلب آلوده است. اما بیش از نیمی از حجم مصرف شده برای خنک سازی واحدها استفاده می شود. در این حالت کثیف نمی شود و می توان دوباره از آن استفاده کرد.

مشکلات هیدروسفر

اقیانوس ها یک محیط خود تمیز کننده است. اما 7 میلیارد نفر بر روی زمین زندگی می کنند و میزان آلودگی بسیار بیشتر از میزان تجدید است. این می تواند به عواقب جبران ناپذیری منجر شود. بیایید منابع اصلی آلودگی هیدروسفر را در نظر بگیریم:

1. فاضلاب صنعتی ، کشاورزی ، خانگی.
2. زباله های خانگی از مناطق ساحلی.
3. آلودگی نفت و فرآورده های نفتی.
4. سقوط در اقیانوس جهانی فلزات سنگین.
5. باران اسیدی، که نتیجه آن نابودی آرئول موجودات زنده است.
6. حمل و نقل

آلودگی دریاها و اقیانوس ها

انسان و هیدروسفر باید در جهان وجود داشته باشد. در واقع ، از چگونگی ارتباط ما با منبع زندگی خود ، بنابراین طبیعت به ما بازپرداخت می کند. در حال حاضر سطح اقیانوس ها و دریاها به شدت با محصولات نفتی و مواد زائد آلوده شده است. بیش از 20٪ سطح آب با یک فیلم نفوذ ناپذیر روغن پوشانده شده است که از طریق آن نمی توان اکسیژن و بخار را تبادل کرد. این منجر به مرگ اکوسیستم ها می شود.

به دلیل آلودگی قابل توجه ، منابع طبیعی در حال تخلیه هستند. نمونه ای گویا - دریای آرال. از سال 1984 ، دیگر ماهی در اینجا یافت نشد.

از سال 1943 ، هیدروسفر به مواد رادیواکتیو خطرناک آلوده شده است. آنها را در بستر دریا دفن کردند. از سال 1993 ، این ممنوع است. اما برای 50 سال اثرات مضر ، فرد می تواند صدمات جبران ناپذیری به اقیانوس وارد کند.

خطر رودخانه ها و دریاچه ها

آلودگی زمین حتی برای انسان خطرناک تر است. به هر حال ، از آنجاست که آب شیرین برای نیازهای خانگی و مصرف مصرف می شود. امروزه در روسیه بیشتر رودخانه ها در گروه آلوده شدید قرار دارند. در اینجا رتبه بندی خطرناک ترین آبهای موجود در روسیه آورده شده است:

• ولگا ؛
• ینیسی
• ایرتیش؛
• کاما
• قرار دادم؛
• لنا
• پچورا
• تام

حل مشکلات زیست محیطی

بشریت باید درک کند که هرچه بیشتر به حفظ پاکی در طبیعت توجه کنیم ، فرصت زندگی فرزندان ما در یک محیط مساعد بیشتر خواهد بود. در پی دستیابی به پول و سود ، بسیاری از مشاغل از قوانین اساسی پاکسازی چشم پوشی می کنند. وظیفه اصلی ساخت فیلترهای تصفیه در مناطق ساحلی ، در مکان های بیشترین تجمع زباله و تأمین شرکت ها است. فن آوری های مدرنبا هدف ایمنی محیط زیست

حرف آخر

از این مقاله ، ما فهمیدیم که هیدروسفر چیست ، چه اجزای اصلی تشکیل می شود و اقیانوس ها با چه مشکلاتی روبرو هستند. وظیفه هر یک از ما این است که درک کنیم جهان نه توسط انسان ، بلکه توسط طبیعت ایجاد شده است ، و ما بی رحمانه از آن بهره برداری می کنیم ، بدون اینکه متوجه عواقب آن شویم.

انجمن امروز علوم جسمی و جغرافیایی- خانواده گسترده ای از شاخه های جغرافیا که پاکت جغرافیایی ، ژئوسفرهای تشکیل دهنده آن (جو ، هیدروسفر و قسمت بالایی لیتوسفر ، مجموعه های خاک ، پوشش گیاهی و جانوری) ، مجموعه های طبیعی سرزمینی و استوا از مقیاس های مختلف و اجزای آنها. این خانواده در ترکیب خود علم ژئوسیتم های طبیعی (علم جغرافیا و چشم انداز) و اجزای تشکیل دهنده آنها ، ژئومورفولوژی ، هیدرولوژی ، اقلیم شناسی ، جغرافیای خاک ، زیست جغرافیایی را شامل می شود. دیرینه جغرافیایی و جغرافیای تاریخی بخش مهمی از این خانواده است.پتانسیل علمی خانواده علوم فیزیکی و جغرافیاییتوسط قوام ، تعامل ، مکمل بودن علوم ژئوسیتم های طبیعی ، علوم اجزای منفرد طبیعت زمینی و علوم تعیین می شود توسعه تاریخی طبیعت زمین.

تجربه زندگی خانوادگی علوم فیزیکی و جغرافیایی در نیمه دوم قرن بیستم به طور قانع کننده ای بر اهمیت توسعه هسته اصلی آن گواهی می دهد - جغرافیای فیزیکی یکپارچه ، ترکیبی از علم جغرافیا و چشم انداز ، علم سازماندهی پاکت جغرافیایی. تمرکز بر جستجوی الگوهای سازمان فضایی-زمانی از یک شکل گیری پیچیده مانند یک پاکت جغرافیایی ، پیچیده (یا ، به عنوان گاهی اوقات نامیده می شود ، عمومی) جغرافیای فیزیکی نه تنها در چارچوب جغرافیا نقش یکپارچه مهمی دارد. تعدادی از مفاهیم کلی آن و مدل هایی که ایجاد می کند ، به عنوان پایه ای برای ترکیب دانش در مورد ماهیت زمین است که توسط زیست شناسی ، فیزیک ، شیمی ، زمین شناسی و سایر علوم زمین به دست می آید. به عبارت دیگر ، تا حدودی عملکردهای علوم طبیعی عمومی را انجام می دهد و یک تصویر کلی از طبیعت زمین را تشکیل می دهد.
در آستانه قرن بیست و یکم ، با دستیابی به ویژگی های یک نیروی مولد مستقیم ، جغرافیای فیزیکی پیچیده با رشد اصل فعال مشخص می شود ، که در توسعه فعال جهت سازنده منعکس می شود.
درک مشترک سرنوشت طبیعت و بشریت ، توسعه ایده های آکادمیک V. I. Vernadsky در مورد انتقال زیست کره به نوسفر در افزایش علاقه به تجزیه و تحلیل ژئوسیتم های ایجاد مشترک بین انسان و طبیعت آشکار می شود.
یک ویژگی مشخص ترکیبی از گرایش ها به سمت "نظریه پردازی" فعال علم و غلبه بر جغرافیای سنتی نیمه اول قرن بیستم است. تجربه گرایی با تمایل به گسترش تحقیقات تجربی ، با دگرگونی عمیق در روش های آنها ، با غنی سازی آنها با روش ها و ابزارهایی که در اختیار زرادخانه علم با دستاوردهای انقلاب علمی و فناوری (فضا و فن آوری محاسبات ، بهبود روش های شیمیایی و فیزیکی) است.
روندهای عمومی توسعه علم نیز تأثیر زیادی دارند. - تأثیر فزاینده رویکردهای علمی عمومی (سیستمی ، ریاضی ، زمانی و غیره) و تکنیک های مرتبط (مدل سازی و غیره). تمایل به توصیف این روندها ساختار این بخش را از پیش تعیین کرده است. این کار با بخشی اختصاص داده شده به برخی از موضوعات نظری آغاز می شود ، جایی که توجه اصلی به تغییر ایده ها در مورد چشم انداز ، بهبود پایه مفهومی یک مجموعه است. علوم جسمی و جغرافیایی... بعلاوه ، توسعه تحقیقات تجربی و جهت گیری مدرن کار جغرافی دانان به عنوان ساخت و استفاده از مدلها مشخص می شود. در میان مطالعات مربوط به طبیعت سازنده جغرافی دان ، موارد مربوط به حفاظت و طراحی طبیعت ، از جمله استاندارد سازی در زمینه حفاظت از طبیعت ، برجسته شده است. سرانجام ، جزئیات بیشتری در مورد نظارت ، یک منطقه مهم علمی و فنی استفاده از دانش جغرافیایی ، ارائه می شود.

هیدرولوژی علمی است که آبهای طبیعی ، تعامل آنها با جو و لیتوسفر و همچنین پدیده ها و فرآیندهایی را که در آنها اتفاق می افتد (تبخیر ، انجماد و غیره) بررسی می کند. موضوع مطالعه انواع آبهای هیدروسفر در اقیانوس ها ، دریاها ، رودخانه ها ، دریاچه ها ، مخازن ، باتلاق ها ، خاک و آب های زیرزمینی است. هیدرولوژی با:

• · چرخه آب در طبیعت ، تأثیر فعالیتهای انسانی بر روی آن و مدیریت رژیم بدن آبها و رژیم آب برخی مناطق را کاوش می کند.
• · عناصر هیدرولوژیکی را برای مناطق خاص و زمین به طور کلی تجزیه و تحلیل می کند.
• · ارزیابی و پیش بینی وضعیت و استفاده منطقی از منابع آب را ارائه می دهد. از روشهای مورد استفاده در جغرافیا ، فیزیک و سایر علوم استفاده می کند.

مفهوم هیدروسفر

هیدروسفر پوسته آبکی زمین است. این شامل تمام آبهای شیمیایی غیرمستقیم در حالتهای مایع ، جامد (برف ، یخ) و گاز است. 96.5٪ آب در اقیانوس جهانی ریخته می شود ، کمی بیشتر از 1.7 - در یخچال های طبیعی و برف دائمی ، 1.7٪ در آبهای زیرزمینی و کمتر از 0.01٪ در آبهای سطحی. علیرغم تنوع اشکال ، هیدروسفر یکی است که با وحدت منشا همه آبهای طبیعی از گوشته زمین ، تداوم و اتصال آنها در طول چرخه آب در طبیعت تعیین می شود. چرخه آب در طبیعت حرکت مداوم آب تحت تأثیر انرژی خورشیدی (تبخیر ، انتقال آب در جو) و گرانش (نشت ، رواناب) است. اجزای تشکیل دهنده این چرخه تبخیر از سطح اقیانوس جهانی و زمین و انتقال بخار آب تحت تأثیر انرژی خورشیدی است. تراکم بخار آب ، بارش ، نشت و رواناب آنها (سطح و زیر زمین) به اقیانوس تحت تأثیر جاذبه. آب روی زمین همان نقشی را دارد که خون در بدن انسان دارد. طرح شبکه رودخانه بسیار شبیه به ساختار است سیستم گردش خون انسان. آب دائماً از جز component آب به ماده دیگر منتقل می شود و مانند خون در بدن ، انواع مختلفی را انتقال می دهد مواد شیمیایی از زمین به دریا ، از دریا به زمین ، از خاک به گیاهان ، از گیاهان به هوا و غیره بی نهایت. تمام زندگی روی زمین بدون آب وجود ندارد. آب مهد زندگی است. اما آب همچنین "مجسمه ساز" اصلی برجستگی سطح زمین است. و اگر آب نباشد ، زمین را از "مواد زائد" خود ما پاک می کند. نقش بهداشتی ، تصفیه کننده آن به ویژه اخیراً در مناطق فعال اقتصادی فعال در حال افزایش است.