П. Г. Демидова, 2010 Введение Гидросфера – главная сфера – водная среда жизни в биосфере. <...> Но нам интересно научное, более глубокое определение гидросферы. <...> По одному гидросфера – это прерывистая водная оболочка Земли. <...> Прерывистость состоит в том, что Океан един (Мировой океан), но воды рек и озер, так же как и подземные воды, являясь составными частями гидросферы, дискретны. <...> Отсюда и появляется необходимость определения гидросферы как прерывистой оболочки. <...> По другому, более позднему, определению гидросфера – непрерывная водная оболочка Земли (История гидросферы, 1998). <...> Верхняя граница проходит в верхних слоях атмосферы – 300 км, захватывая в водообменном процессе всю тропосферу. <...> Избыток почвенной влаги при затрудненной фильтра9 (Львович, 1945) – 2120 км3 (Мировой водный баланс …, 1974). <...> С поверхности океана испарялась вода, которая, возвращаясь в виде дождей (пресная) на земную поверхность, сформировала воды суши. <...> Химические и физические свойства воды В этой главе мне хотелось бы уделить основное внимание не уникальным и даже аномальным химическим и физическим свойствам воды как природного минерала, а тому, как известные свойства воды связаны с жизнью водоемов разного химического и трофического статуса. <...> В составе обычной воды H2 O имеется небольшое количество тяжелой воды D2 незначительное количество сверхтяжелой воды T2 В природной воде на 1 000 молекул H2 D2O и на одну молекулу T2O – 1019 масса воды равна 18. <...> В молекулу тяжелой воды вместо обыкновенного водорода H – протия – входит его тяжелый изотоп D – дейтерий, в состав молекулы сверхтяжелой воды входит еще более тяжелый изотоп водорода Т – тритий2 O приходится две молекулы O. <...> Ее плотность на 10% больше плотности природной воды, а вязкость превышает вязкость природной воды 2 а) взаимодействия космического излучения с ядрами элементов, входящих в состав атмосферы, б) испытания термоядерных бомб, в) утечки трития с предприятий ядерной индустрии. <...> 3 15 Такую температуру <...>
Учение_о_гидросфере_учебное_пособие.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова
В. П. СЕМЕРНОЙ
УЧЕНИЕ О ГИДРОСФЕРЕ
Учебное пособие
Рекомендовано
Научно-методическим советом университета
для студентов, обучающихся по специальности Экология
и направлению Экология и природопользование
Ярославль 2010
1
Стр.1
УДК 574
ББК Е082я73
С 30
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве научного издания. План 2009/10 года
Рецензенты:
И. Б. Долженко, канд. биол. наук, доцент кафедры
гидротехники и дорожного строительства ЯГТУ;
кафедра гидротехники и дорожного строительства ЯГТУ
С 30
Семерной, В. П. Учение о гидросфере: учебное пособие;
Яросл. гос. ун-т им. П. Г. Демидова. – Ярославль: ЯрГУ,
2010. – 256 с.
ISBN 978-5-8397-0772-6
Учебное пособие написано по материалам читаемого
лекционного курса «Учение о гидросфере» студентам – экологам
первого курса факультета биологии и экологии Ярославского
государственного университета им. П. Г. Демидова
на протяжении 10 лет. Содержание глав соответствует образовательному
Стандарту для экологов и часто выходит за
его рамки для более полного и глубокого освещения знаний
по излагаемым темам с привлечением конкретных данных по
отдельным разделам.
Предназначено для студентов, обучающихся по специальности
020800.62 Экология и природопользование,
020801.65 Экология (дисциплина «Учение о гидросфере»,
блок ОПД), очной и очно-заочной форм обучения, также может
представлять интерес для студентов-биологов и географов.
УДК
574
ББК Е082я73
ISBN 978-5-8397-0772-6
2
© Ярославский государственный
университет им. П. Г. Демидова, 2010
Стр.2
Содержание
Введение ............................................................................................3
Глава 1. Общие сведения о гидросфере ........................................5
Происхождение и формирование гидросферы .............................12
Глава 2. Химические и физические свойства воды .................15
Состав воды ................................................................................15
Общий химический состав природных вод ............................19
Глава 3. Круговорот воды .............................................................39
Водный баланс Земли ................................................................45
Глава 4. Мировой океан ................................................................49
Мировой океан (М. о.) и его подразделения ...........................49
Уровень океанов и морей и причины его колебания ..............50
Физико-химические свойства вод океана ................................51
Динамика вод океанов ...............................................................59
Океан как среда жизни ..............................................................71
Полезные ископаемые и минеральные ресурсы
Мирового океана ...................................................................86
Краткая характеристика океанов ..............................................88
Глава 5. Озёра ...............................................................................100
Происхождение озер ................................................................100
Морфология озерной котловины ............................................106
Морфометрия озера .................................................................108
Питание озер и водный баланс ............................................... 111
Уровенный режим озер ............................................................112
Динамические явления в озерах .............................................114
Термический режим озер ........................................................117
Оптические свойства воды. Прозрачность ............................124
Гидрохимия озер. Минеральный состав озерных вод ..........125
248
Стр.248
Условия освещенности озер: прозрачность
и цвет озерной воды ...........................................................130
Жизнь в озерах .........................................................................131
Глава 6. Реки .................................................................................141
Определение реки. Понятия «Главные реки»
и «Притоки». Речные системы ..........................................141
Исток; верхнее, среднее и нижнее течение реки; устье .......142
Морфология реки .....................................................................147
Водоразделы .............................................................................150
Морфометрические характеристики бассейна ......................153
Физико-географические характеристики
речного бассейна .................................................................154
Речные долины. Элементы долины.
Образование долин и их типы ...........................................155
Продольный профиль реки .....................................................160
Поперечное сечение русла реки
и его морфометрические характеристики ........................164
Виды питания рек ....................................................................165
Тепловой и ледовый режим рек ..............................................166
Уровенный режим рек .............................................................171
Движение воды в реках ...........................................................174
Деформация речного русла .....................................................177
Речные русла и их плановые очертания ................................179
Перекаты и плесы ....................................................................181
Селевые потоки ........................................................................183
Жизнь рек .................................................................................184
Глава 7. Водохранилища .............................................................195
Водохранилища, назначение, строение и использование ....195
Глава 8. Болота .............................................................................205
Происхождение болот .............................................................205
249
Стр.249
Вода болот ................................................................................211
Гидрологический режим болот ...............................................212
Влияние болот на речной сток ................................................213
Водный баланс болот ...............................................................214
Распространение болот в России
и их использование в народном хозяйстве .......................216
Глава 9. Подземные воды ...........................................................219
Типы подземных вод по происхождению ..............................219
Виды подземных вод ...............................................................219
Классификация подземных вод
по условиям залегания в земной коре ...............................222
Подземные воды в трещиноватых
и закарстованных породах .................................................226
Подземные воды зоны многолетней мерзлоты .....................228
Родники (источники), их типы и режим ................................230
Основные компоненты химического состава
пресных подземных вод .....................................................234
Основные процессы, определяющие условия формирования
химического состава пресных подземных вод ................238
Понятие о загрязнении подземных вод .................................239
Влияние состояния подземных вод на человека ...................242
Значение химического состава воды
при ее использовании .........................................................242
Глава 10. Ледники ........................................................................239
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ..........................................................249
250
Стр.250