Вода на Земле

В водную оболочку Земли или гидросферу входят океаны, моря, реки и озера, а также ледники и подземные воды. При этом более чем 2/3 литосферы состоит из воды в жидком виде; если также учитывать все формы ледниковых образований (паковый лед, айсберги и т.п.), то это отношение увеличивается до 4/5.
Водаэто естественный растворитель для большинства химических соединений, а потому она необходима для всех живых существ. Cуществование флоры и фауны также, как и человеческой цивилизации невозможно без постоянного потребления воды. Тела животных, также как и людей, преимущественно (около 63%) состоят из воды, причем у некоторых морских обитателей (например, медуз) и растений ее содержание доходит до 98%.

Свойства воды

В обычных условиях водабезцветная жидкость, не имеющая запаха и вкуса. Температура замерзания, 0°С; температура парообразования, а также сублимации, 100°С. Плотность воды (отношение массы к объему) составляет 1 кг/л. Это высокая плотность для жидкости, т.е. вода относительно тяжела, и эту цифру используют как стандарт для сравнения плотностей других веществ. Обычный состав молекулы воды (кроме тяжелой и сверхтяжелой) 3 атомаодин кислорода и два водорода (H2O), а одна капля содержит миллиард миллиардов (10 в 18й степени) молекул. Силы молекулярного взаимодействия особенно сильны на поверхности воды, где их совместное притяжение создает прочную «кожу», так называемое поверхностное натяжение. Так как вода с трудом поддается растяжению, она может скапливаться в маленьких дырочках и в узких трещинах. Ее способность легко изменять свое положение и распространяться или течь даже сквозь горные породы означает, что вода всегда находится в движении, как в глобальном, так и в локальном круговоротах.

Соленая вода

В соленом виде вода распространена на Земле повсюду: в морях, океанах, прибрежных лагунах, внутренних сточных или бессточных озерах, таких, как Мертвое море. В это море минералы смываются с водосбора и аккумулируются в больших концентрациях, так как чистая вода испаряется относительно быстро. Обычный хим. составэто натрий (10,8%) и хлор (19,35%); остальные соли присутствуют в малых количествах. Точка замерзания соленой воды1,9°С при солености 35%. Полная соленость (или концентрация соли) выше в тропиках (более 35%), где испарение происходит быстрее, и ниже у полюсов (менее 30%), где испарение слабое и тает лед. Морская вода менее солена, чем жидкости в телах большинства морских беспозвоночных животных, поэтому вода имеет тенденцию проникать в их тела благодаря явлению осмоса. Для того чтобы сопротивляться проникновению, они имеют особые органы выделения (например, жабры), позволяющие откачивать воду. Морские позвоночные животные, в том числе большинство рыб, сталкиваются с противоположной проблемой. Морская вода имеет в два или три раза большую концентрацию солей, чем жидкости в их теле, поэтому они теряют воду через жабры и органы выделения. Для того чтобы противодействовать этому, они пьют морскую воду, быстро отфильтровывая соли, главным образом через почки, производя небольшие объемы высококонцентрированной мочи.

Пресная вода

Доля пресной воды гидросферы составляет 3%, то есть она имеет гораздо более низкую концентрацию растворенных минералов, чем соленая вода. Почти 4/5 такой воды содержится в глетчерных льдах на полярных территориях, оставшаяся 1/5 частьподземные воды в плотных земных породах. Лишь 0,3% такой воды в гидросфере представляет из себя жидкость (в реках, естественных водоемах, болотах); однако именно в этом виде воду используют водные и наземные животные и растения.
Хотя вода может показаться чистой, природная пресная вода обычно содержит большое количество растворенных минералов, по крайней мере 25, таких, как кремний, кальций, калий, магний и железо. Относительные термины «жесткая» и «мягкая» вода используются для описания воды соответственно с большим или меньшим уровнем содержания этих минералов. Дождевая вода по своей природе слабокислая. Она абсорбирует диоксид углерода (СО2) из атмосферы и почвы и превращается в слабую форму углекислоты. Это почти не существенно по сравнению с кислым дождем, возникающим в результате загрязнения атмосферы, но достаточно для растворения таких горных пород, как известняки, трещины в которых постепенно расширяются, образуя рытвины и пещеры.

Лед

Почти 4/5 всей пресной воды на Земле обнаруживается в замерзшем виде. Лед существует в многочисленных формах: горных ледников, полярных ледниковых щитов, айсбергов, перигляциальных форм рельефа и снежников горных вершин. Толщина плавающего льда в морях примыкающих к северному полюсу в среднем составляет около 6 м. Лед, покрывающий сушу в Антарктике, аккумулировался в течение тысяч лет и в некоторых местах достиг толщины более чем 4,5 км. Лед немного менее плотен, чем жидкая вода, поэтому айсберги и льдины плавают (хотя только 1/8 или 1/10 их объема находится над водой). Температура, при которой вода достигает своей максимальной плотности 4°С. Ниже этой температуры вода начинает снова расширяться. Это свойство воды благоприятно для водных жителей. В пруду или озере наиболее плотная вода при 4°С опускается ко дну, что дает возможность живым организмам существовать подо льдом, образовавшимся на поверхности.

Вода в атмосфере

Величина, отображающая количество водяных паров в 1 куб. м атмосферы называется абсолютной влажностью. С изменением давления или температуры, она может изменяться в пределах 04% объема. Более часто используется понятие «относительная влажность». Это действительное количественное соотношение для данного объема воздуха водяного пара и максимального количества пара, которое способен вместить этот объем. 100% относительная влажность достигается в том случае, если воздух полностью насыщен влагой и содержать ее больше не может. При этой влажности не может быть дальнейшего испарения.
Вода присутствует в атмосфере также и в других состояниях. Когда водяной пар конденсируется на частичках пыли, он образует либо капельки воды, либо кристаллики льдаэто зависит от степени нагревания воздуха. Большие массы этих капелек или кристалликов собираются в облака.
Другое свойство водяных капель и кристалликов льдаих легкое перемещение даже при самых слабых воздушных течениях, поэтому они постоянно сталкиваются и объединяются. Если они значительно увеличиваются в размерах, образуются капли дождя или снег. Иногда сильные ветры создают восходящий поток, выдувая капли дождя вверх в очень холодные облака, где они быстро замерзают, образуя снежную крупу или град.

Прокомментировать

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>