Кругообіг води

Розглядаючи кругообіг води, необхідно нагадати, що вода виступає у ролі розчинника мінеральних, органічних і газових компонентів, і про те, що природні води є складними природними фізико-хімічними розчинами мінеральних, органічних і газових компонентів. До процесів вологообігу залучається широкий спектр хімічних елементів та сполук, оскільки вода присутня в усіх складових БС і відіграє величезну роль у ЖР. Так, наприклад, біомаса на суші надто чутлива до кількості опадів, і не випадково екстремально-високі її значення (в середньому 650 т/га) характерні для вологих тропіків, а мінімальні (2-2,5 т/га) - для аридних зон. Насіння рослин, у яких вміст води не перевищує 10%, представляє форми уповільненого життя. Таке ж явище (ангідробіоз) відзначається у деяких видів безхребетних, які за несприятливих умов можуть втратити частину води із своїх тканин, але зберігати життєздатність. До найбільш негативних наслідків призводить зневоднення людського організму (середній вміст води у ньому складає 63%).

Сумарні запаси води на Землі у незв'язаному стані складають 1386 млн. км³, в тому числі на долю Світового океану припадає 1338 млн. км³, тобто 96,5% (О.А. Спенглер, 1980). За даними В.І. Вернадського деяка кількість води знаходиться у зв'язаному стані у магмі в глибинних частинах нашої планети, однак перехід її у вільний стан відбувається дуже помалу, приблизно зі швидкістю 0,3 км³ на рік (за даними О.П. Виноградова, 1967). Отже, частка магматогенних (ендогенних, ювенільних) вод у складі гідросфери незначна. За даними американського дослідника Х.Л. Пенмана (1970), якщо воду рівномірно розподілити поземній кулі, то товщина утворених шарів складе для Світового океану -2700 м, льодовиків - 100 м, підземних вод -15м, поверхневих прісних вод - 0,4 м, атмосферної вологи - 0,03 м. Незважаючи на відносно малий вміст атмосферної вологи, саме вона відіграє основну роль у циркуляції води і у її біогеохімічному кругообігу.

Утворення гідросфери у геологічному минулому Землі пов'язується з процесами охолоджування й дегазації магми. На ранніх етапах еволюції планети водна оболонка була суцільною, але в міру того, як утворювались континенти, відбулося її роз'єднання. З появою БС процеси кругообігу води стали відносно складними, оскільки до простого фізичного випаровування додався процес біологічного випаровування, пов'язаний з діяльністю живої речовини, включаючи антропогенну діяльність.

Схематично кругообіг води можна описати таким чином: вода надходить до атмосфери у результаті випаровування з водної поверхні під дією сонячної енергії. Вологе повітря підіймається догори, де водяна пара конденсується, утворюючи хмари. Завдяки охолодженню атмосфери вода повертається на поверхню суші або океану у вигляді опадів різного типу. Над Світовим океаном випадає 78% від загальної кількості опадів, а над континентами - 22%, тобто кругообіг відбувається в основному між атмосферою й океаном (малий кругообіг). Волога, що перенесена повітряними потоками на сушу й випала у вигляді атмосферних опадів (великий кругообіг), потім витрачається на інфільтрацію, випаровування і поверхневий стік. Кількість води, яка виділяється внаслідок транспірації або випаровування з поверхні морських та континентальних водоймищ, залежить від місцевих умов. Так, з одиниці площі в лісовій місцевості, яка віддалена від моря, випаровується значно більше вологи, ніж з поверхні моря; зі зменшенням рослинного покриву зменшується і транспірація; стік лісових водозборів на 50-95% вищий за стік відкритих водозборів, тобто лісовий покрив відіграє важливішу роль в рівновазі елементів кругообігу води у біосфері. "