Круговорот воды в природе

Содержание

Слайд 1

Круговорот воды в природе
Слайд 2
1. Выяснить, что такое круговорот воды в природе?
2. Что из себя представляет водная оболочка Земли?
3. Из чего складывается круговорот веществ?
4. Что такое испарение, конденсация?
5. Из чего складывается годовое поступление воды?
6. Зачем необходим круговорот воды в природе?
Слайд 3

Круговорот воды в природе

Гидросфера, атмосфера, литосфера связаны между собой единым глобальным процессом, которым является круговорот воды в природе
Слайд 4
Слайд 5
Слайд 6

Круговорот воды в природе

Под действие солнечного тепла воды с поверхности океана испаряется и поступает в атмосферу. В атмосфере водяной пар охлаждается и превращается в капельки воды (конденсируется). Капельки воды и кристаллики льда образуют облака. Из облаков выпадает дождь. который сразу возвращает в океан некоторую часть воды. Благодаря ветрам облака оказываются под сушей, из них выпадают осадки в виде дождя и снега. Выпавшие осадки части просачиваются в глубь, пополняя запасы почвенной влаги и подземных вод, а частично стекают в реки и другие водоемы.

Реки собирают воду из поверхностных источников (озер,ручьев,тающих ледников), а также подземные воды и возвращают ее обратно ее обратно в Мировой океан.

С поверхности океана вода вновь испаряется, и круг океан-атмосфера-суша-океан замыкается.

Непрерывный процесс перемещения воды из океана на сушу и с суши в океан называется Мировым круговоротом воды.
Слайд 7

Круговорот воды всегда состоит из испарения, конденсации и осадков. Но он включает три основные «петли»:
1. Поверхностный сток
2. Испарение
3. Грунтовые воды
Море теряет из-за испарения больше воды, чем получает с осадками; на суше положение обратное. Та часть осадков, которая поддерживает наземные экосистемы, включая и поставляющие пищу человеку, приходит благодаря испарению с моря. Установлено, что во многих областях 90% осадков приносится с моря.
Слайд 8

Согласно законам физики

Испарение-процесс превращения жидкости в пар со свободной поверхности жидкости при любой температуре.

Молекулы в жидкости непрерывно движутся.

Если какая-нибудь молекула подойдет к поверхности и сможет вылететь из жидкости, то над жидкостью образуется пар.

Чтобы вылететь из жидкости малекуле нужно иметь энергию, достаточную для преодоления притяжения соседних малекул. Жидкость при испарении охлаждается, так как внутренняя энергия уменьшается.

Испарение зависит
1. От влажности воздуха.
2. От вида жидкости.
3. От ветра.
4. От площади свободной поверхности.
5. От температуры жидкости.
Слайд 9

Конденсация(от лат. Condensatio- уплотнение, сгущение)-явление превращения пара в жидкость.

Она происходит в воздухе, насыщенном паром, при понижении температуры или изменения давления атмосферы, над водой и земной поверхностью, на предметах и растениях.

В результате конденсации происходит туман, облака, роса. Конденсация-это процесс обратный испарению.
Слайд 10
- Вес пресных озер и рек — 0,25 геограмма (1геограмм=1020 г),
- Вес годового стока — 0,2 геограмма
- Время оборота составляет около года
Слайд 11

Источником движения воды на Земле
1. энергия Солнца
2. сила тяжести
В среднем каждый час с 1 квадратного метра водной поверхности испаряется 1 килограмм воды!

Теоретически за 1000 лет почти вся вода Мирового океана может побывать в виде пара.
Слайд 12
Слайд 13
1. газообразное
2. твердое
3. жидкое
Слайд 14

Выводы
1. Скорость испарения зависит от нескольких причин:
- - - От рода жидкости
    - От её температуры
    - От внешних воздействий на жидкость (ветер и др.)
    - От площади поверхности жидкости
1. Увеличение стока в результате деятельности человека может уменьшить очень важный для круговорота фонд грунтовых вод.
2. Круговорот веществ полностью подвластен законам физики.
3. Круговорот веществ лежит в основе многих процессов, происходящих в природе.

Посмотреть все слайды

География

§ 33. Вода на Земле. Круговорот воды в природе

Вспомните

Какими свойствами обладает вода? Почему вода необходима для всех живых организмов? В каких трех состояниях находится вода в природе?

Что такое гидросфера. Обилие воды — одна из особенностей Земли. Вода есть и на других планетах Солнечной системы, но ее там намного меньше. Только на Земле водой покрыта большая часть поверхности планеты. На каждого жителя Земли приходится 230 млн м3 воды.

Вода, находящаяся в различных состояниях, образует гидросферу.

Гидросфера — это водная оболочка Земли, включающая океаны, моря, ледники, подземные воды и воды поверхности суши.

Основная часть гидросферы — вода морей и океанов. Подземных вод и ледников в 26 раз меньше. Доля вод поверхности суши — рек, озер, болот — совсем незначительна (рис. 115).

Рис. 115. Состав гидросферы

Воды на Земле очень много — 1,4 млрд км3! Поэтому долгое время люди думали, что человечеству ее хватит навсегда. Однако в воде растворены разные соли. От их количества и состава зависят вкус и другие свойства воды. Мы используем в основном пресную воду, в 1 л которой содержится меньше 1 г солей. Все морские и многие подземные воды соленые. Доля пресной воды составляет всего 3% , из которых 2/3 приходится на ледники! Таким образом, пресной воды на планете очень мало. Во многих районах ее уже сейчас не хватает.

Круговорот воды в природе. Вся вода на Земле находится в непрерывном движении (рис. 116). Какие же силы приводят в движение огромные водные массы? Это солнечное тепло и сила тяжести.

Рис. 116. Круговорот воды в природе

Под воздействием солнечной энергии жидкая вода и лед испаряются, превращаясь в водяной пар. В атмосфере из водяного пара образуются облака. Ветры переносят облака над океанами и с океанов на сушу.

Благодаря действию силы тяжести из облаков выпадают осадки, которые питают реки, озера, ледники, увлажняют почву. Под ее влиянием вода течет с более высоких мест в более низкие, возвращаясь реками и ручьями обратно в океан. Часть выпавшей на поверхность влаги просачивается в глубь земли, пополняя подземные воды.

Так совершается вечный круговорот воды в природе. Он связывает между собой все части гидросферы в единое целое. Благодаря ему постоянно обнавляются запасы разных видов природных вод. При этом полный обмен воды в реках происходит всего за 19 дней, в болотах — за 5 лет, а в озерах — за 17 лет. Дольше всего — на 10 000 лет — вода задерживается в ледниках.

Круговорот воды не только объединяет гидросферу, но и обеспечивает ее взаимосвязь с литосферой, атмосферой, растительностью и животным миром.

Если бы круговорот воды прекратился, не стало бы атмосферных осадков, пересохли бы реки и озера, иссякли подземные источники. Другими словами, на суше исчезла бы пресная вода, а вместе с ней и жизнь.

Рис. 117. Значение гидросферы

Рассмотрите рисунок. Расскажите, какое значение имеет вода, приведите конкретные примеры.

Значение гидросферы в жизни Земли. Вода — самое необыкновенное вещество на нашей планете. Ничто не может сравниться с ней по влиянию на природные и антропогенные процессы (рис. 117).

Вопросы и задания

Из каких частей состоит гидросфера на Земле? Где сосредоточена основная часть воды?
Почему при обилии воды на Земле существует проблема ее бережного использования?
Справедливо ли утверждение о том, что гидросфера — сплошная и непрерывная оболочка Земли? Чем обеспечивается единство гидросферы?
Благодаря чему совершается круговорот воды в природе? Каково его значение?
Как вы думаете, почему французский писатель Антуан де Сент-Экзюпери написал о воде: «Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты сама жизнь».

Значение круговорота воды в биосфере

Круговорот воды играет критическую роль в биосфере, обеспечивая жизнедеятельность всех живых организмов на Земле.

Начиная с испарения воды из океанов, рек, озер и почв, круговорот воды включает в себя множество процессов, которые приводят к образованию облаков и выпадению осадков на земную поверхность. Этот процесс, известный как конденсация и осаждение, является важнейшим путем, по которому вода попадает обратно в гидросферу.

Вот несколько основных причин, почему круговорот воды в биосфере является важным:

Поддержание регулирующей температуры: Вода выполняет функцию теплоносителя, что позволяет поддерживать умеренные климатические условия на Земле. Океаны и другие водоемы поглощают тепло с поверхности земли и рассеивают его по всей планете, равномерно распределяя тепловую энергию и помогая смягчить экстремальные температуры.

Обеспечение питания для растений и животных: Вода является неотъемлемой частью фотосинтеза, процесса, при котором растения преобразуют солнечную энергию в пищу. Также вода служит средой для внутренних реакций в клетках растений и животных.

Поддержка биологического разнообразия: Круговорот воды поддерживает разнообразие экосистем, предоставляя влагу для лесов, пустынь, тундр и других биомов

Вода является жизненно важной для существования различных видов растений и животных, которые адаптируются к разным водным условиям.

Регулирование климата: Круговорот воды играет ключевую роль в регулировании климата. Он влияет на формирование облачности, выпадение осадков и течение воздушных масс

Регионы с большим количеством влаги могут иметь более мягкий климат, в то время как области с недостатком воды подвержены засухам и экстремальным погодным условиям.

В целом, круговорот воды является неотъемлемой частью биосферы и позволяет поддерживать устойчивость и равновесие на Земле. Он обеспечивает доступ к чистой питьевой воде, поддерживает сельское хозяйство, рыболовство и энергетику, и имеет огромное значение для всех живых существ.

Свойства воды

Вода на Земле находится в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом (лед, снег, град) и газообразном (пар). При определенных условиях она переходит из одного состояния в другое. При температуре 0 °С и ниже вода становится твердой (лед), а при 100 °С — газообразной (пар).

Агрегатные состояния воды

Вода обладает исключительными свойствами:

хороший растворитель (растворяет большинство веществ);
медленнее суши накапливает тепло и медленнее отдает (летом водоемы дают прохладу, а зимой — тепло);
при замерзании увеличивается в объеме;
движущаяся вода способна изменить рельеф (глубокие пещеры, речные долины, берега морей и океанов);
является составной частью организмов животных и растений.

Ученые предполагают, что жизнь на нашей планете зародилась именно в океане. Т. е. жизнь появилась в воде, и любое живое существо жить без нее не может.

{"questions":,"answer":}},"explanation":"Водные объекты медленнее суши накапливают тепло и медленнее его отдают, поэтому летом водоемы дают прохладу, а зимой — тепло."},{"content":"При какой температуре вода из жидкости превратится в лед (при нормальных условиях)?`choice-11`","widgets":{"choice-11":{"type":"choice","options":,"answer":}},"explanation":"При температуре 0 °С и ниже вода становится твердой (лед), а при 100 °С — газообразной (пар)."}]}

Значение гидросферы

Гидросфера играет огромнейшую роль в жизни и хозяйственной деятельности человека.

Вода широко используется в быту людей, в сельском хозяйстве и промышленности. Моря, озера и реки являются водными путями для различных видов судов.

Водные объекты — это источники рыбы и других водных богатств.

На реках построено огромное количество гидроэлектростанций, которые вырабатывают электроэнергию.

Морская вода — источник соли и других минеральных веществ.

{"questions":,"answer":}},"explanation":"Водные объекты служат для судоходства, рыболовства, добычи электроэнергии, добычи соли и др."}]}

Физические процессы

Круговорот воды включает следующие процессы:

Адвекция — движение воды через атмосферу в горизонтальном направлении. Без адвекции вода, испаряющаяся над океанами, не могла бы выпадать в осадок над сушей. Примером адвекции являются атмосферные реки, которые перемещают большие объёмы водяного пара на большие расстояния.
Перехват воды — осадки, перехваченные листвой растений, в конечном итоге испаряются обратно в атмосферу, а не падают на землю.
Конденсация — превращение водяного пара в жидкие капли воды в воздухе, создание облака и тумана.
Десублимация — превращение водяного пара непосредственно в лёд, минуя жидкое состояние.
Испарение — превращение воды из жидкой фазы в газообразную по мере её движения из земли или водоёмов в вышележащую атмосферу. Источником энергии для испарения является прежде всего солнечное излучение. Испарение часто неявно включает транспирацию растений, хотя вместе они называются эвапотранспирацией. Общая годовая эвапотранспирация составляет примерно 505 000 км3 воды, из которых 434 000 км3 испаряется из океанов. Океан является источником 86 % глобального испарения.
Инфильтрация — проникновение воды с поверхности земли в землю. После проникновения вода становится почвенной влагой или грунтовыми водами. Однако недавнее глобальное исследование с использованием стабильных изотопов воды показывает, что не вся почвенная влага в равной степени доступна для подпитки грунтовых вод или транспирации растений.
Перколяция — протекание вода вертикально через почву и скалы под действием силы тяжести.
Осадки — конденсированный водяной пар, выпадающий на поверхность Земли. Большинство осадков выпадает в виде дождя, но также включает снег, град, капли тумана, мокрый снег. Приблизительно 505 000 км3 воды выпадает в виде осадков каждый год, 398 000 км3 из них над океанами. Осадки в виде дождя составляют 107 000 км3 воды в год, а снег только 1000 км3. 78 % глобальных осадков выпадает над океаном.
Сток — движение воды по суше. Сюда входят как поверхностный, так и русловой сток. По мере течения вода может просачиваться в землю, испаряться в воздух, накапливаться в озёрах или водохранилищах или извлекаться для сельскохозяйственных или других нужд человека.
Таяние снега — образование стока за счёт таяния снега.
Сублимация — переход воды из твердого состояния (снега или льда) в состояния водяного пара, минуя жидкое состояние.
Подземный поток — поток воды под землёй, в аэрационной зоне и водоносных горизонтах. Подземные воды могут возвращаться на поверхность (например, в виде родника или в результате перекачки) или, в конечном счёте, просачиваться в океан. Вода возвращается на поверхность земли на более низкой высоте, чем там, где она просочилась, под действием силы тяжести или гравитационного давления. Подземные воды имеют тенденцию двигаться медленно и медленно пополняться, поэтому они могут оставаться в водоносных горизонтах в течение тысяч лет.
Транспирация — выделение водяного пара из растений и почвы в воздух.

Катастрофические последствия нарушения гидрологического цикла

Гидрологический цикл представляет собой непрерывное движение воды по Земле, включающее испарение, конденсацию, образование облаков, осадки и стекание воды по поверхности земли. Этот цикл обеспечивает жизнедеятельность всех организмов на планете и является одной из ключевых составляющих природной системы.

Однако, нарушение гидрологического цикла может иметь катастрофические последствия для природы и человечества. Основные причины нарушения гидрологического цикла включают антропогенное воздействие, такое как перегородка рек и ручьев, разработка подземных вод и высушивание болот, загрязнение водоёмов, промышленность и электростанции, изменение климата и неправильное использование земли.

Изменения в гидрологическом цикле: Нарушение гидрологического цикла может привести к уменьшению или увеличению осадков в определенных регионах. Это может вызывать засухи, наводнения и водно-земельные конфликты. Неравномерное распределение осадков создает проблемы для сельского хозяйства и пресноводного обеспечения. Когда вода поступает неравномерно, образуется более высокая концентрация минералов и загрязняющих веществ, что наносит ущерб экосистемам и водоразделам.
Утрата биоразнообразия: Нарушение гидрологического цикла является причиной утраты биоразнообразия. Изменения в осадках и потоках влияют на естественные местообитания и водные экосистемы. Реки, озёра и водоразделы являются местом обитания многих видов рыб, птиц, растений и других организмов. Если водоносные зоны становятся менее доступными или исчезают, это может привести к вымиранию многих видов и нарушить экологическое равновесие.
Ухудшение качества воды: Нарушение гидрологического цикла может привести к загрязнению воды. Поверхностные водоёмы и грунтовые воды могут быть загрязнены токсичными веществами из промышленных стоков, сельскохозяйственных удобрений и пестицидов, а также из сточных вод и бытового мусора. Это создает проблемы для человеческого здоровья и угрожает живым организмам, которые зависят от чистой воды.
Экономические последствия: Нарушение гидрологического цикла ведет к серьезным экономическим последствиям. Засухи и наводнения уничтожают посевы, приводят к сокращению производства сельскохозяйственных культур и оказывают негативное влияние на сельскохозяйственные и промышленные секторы. Кроме того, недостаток чистой пресной воды угрожает энергетическим ресурсам, так как многие электростанции требуют большие объемы воды для охлаждения.

В целом, нарушение гидрологического цикла имеет серьезные последствия для всех сфер жизни на планете

Поэтому важно принимать меры по сохранению и восстановлению гидрологического цикла для обеспечения устойчивого развития и сохранения биоразнообразия Земли

Значение сохранения естественного равновесия

Естественное равновесие в природе играет важную роль в обеспечении устойчивости экосистем. Сохранение естественного равновесия позволяет поддерживать гармоничные взаимодействия между всеми компонентами природных систем, включая круговорот воды.

Круговорот воды — это процесс, при котором вода постоянно перемещается из одного резервуара в другой, преодолевая различные стадии и изменяясь в составе и физических свойствах. Вода испаряется из океанов, рек, озер и почвы, образуя водяные пары, которые поднимаются в атмосферу. Затем, под воздействием холода, пары конденсируются, образуя облака. В результате осадков вода попадает в реки и океаны, где происходит ее очистка и обогащение. Этот цикл постоянно повторяется и является основой для существования всех форм жизни.

Сохранение естественного равновесия в круговороте воды имеет ряд важных последствий. Во-первых, это поддерживает водные ресурсы, которые являются основой для жизни на планете Земля. Вода не только удовлетворяет потребности людей в питьевой и бытовой воде, но и обеспечивает влагу для растений, необходимую для фотосинтеза и роста. Кроме того, вода играет ключевую роль в биологических процессах, участвует в образовании почвы, регулирует климат и обеспечивает поддержку биологического разнообразия.

Во-вторых, сохранение естественного равновесия в круговороте воды помогает предотвратить негативные последствия климатических изменений

Кольцевые процессы, в которых участвует вода, имеют важное значение для регулирования распределения энергии на Земле и уменьшения количества тепла, поглощаемого атмосферой. Нарушение этого равновесия может приводить к экстремальным погодным условиям, таким как засухи или наводнения, а также к ухудшению качества воды и увеличению загрязнения

В-третьих, сохранение естественного равновесия в круговороте воды способствует сохранению биологического разнообразия. Водные экосистемы являются домом для множества видов растений и животных, которые зависят от доступности чистой и здоровой воды для своего существования. При сохранении естественного равновесия в круговороте воды обеспечивается достаточное количество водных ресурсов и улучшается условия для развития и выживания различных видов.

Сохранение естественного равновесия в круговороте воды: важность и последствия
Важность
Последствия

Поддержание водных ресурсов
Сохранение жизни на Земле

Противодействие климатическим изменениям
Предотвращение экстремальных погодных условий

Сохранение биологического разнообразия
Обеспечение условий для существования и развития видов

Парниковый эффект

Углекислый газ играет в атмосфере очень важную роль: он удерживает солнечные лучи, отраженные от земной поверхности, и нагревает Землю. Это явление называют парниковым эффектом. С тех пор как началась эпоха индустриализации, люди стали сжигать громадное количество топлива. Это резко увеличило содержание в атмосфере углекислого газа. О будущих последствиях этого процесса и о его влиянии на погодные условия Земли можно только гадать. Некоторые ученые полагают, что повышение температуры повлечет за собой таяние льдов, а это, в свою очередь, — поднятие уровня океана и затопление прибрежных районов суши, а также крупномасштабные изменения климата и окружающей среды во всем мире. Чтобы не допустить дальнейшего увеличения в атмосфере углекислого газа, человечество должно активнее переходить на возобновляемые, экологически чистые источники топлива.

Круговорот азота

Всем живым организмам для роста и развития нужен азот. Получают они его самыми разными путями. На долю азота приходится около 78% воздуха, но в газообразном состоянии растения и животные его не усваивают. Чтобы они могли усвоить азот, он должен сначала превратиться в нитриты, а затем в. нитраты.

Круговорот минеральных веществ

Минеральные вещества находятся и на поверхности Земли, и в ее недрах. На поверхность они поднимаются в результате вулканической деятельности. Многие из этих элементов, например фосфор и железо, необходимы для жизнедеятельности растений и животных.

Природное равновесие

Круговороты в природе относительно стабильны. Любые изменения укладываются в определенные рамки, поэтому круговороты, лишь слегка изменяясь, повторяются вновь и вновь — и жизнь на Земле продолжается. Однако деятельность человека вносит в окружающую среду необратимые изменения и нарушает извечные природные круговороты. Мы невольно разрушаем хрупкое равновесие в природе, и результаты этого могут оказаться гибельными для всего человечества.

Компоненты гидрологического цикла

Гидрологический цикл – это непрерывный процесс перемещения воды в различных ее фазах по Земной поверхности и атмосфере. Он включает в себя несколько основных компонентов:

Испарение: процесс превращения воды из жидкого состояния в пар, который поднимается в атмосферу. Этот процесс происходит в результате нагревания воды солнечным излучением или теплом с земной поверхности.
Конденсация: процесс обратный испарению, при котором пар воды превращается обратно в жидкое состояние. Конденсация происходит в атмосфере и приводит к формированию облаков или выпадению осадков.
Потоки поверхностного стока: водные потоки, которые образуются в результате дождя, таяния снега или других осадков. Они двигаются по поверхности Земли и могут попадать в реки, озера и океаны.
Подземные воды: вода, которая проникает в почву и затем движется вглубь Земли через поры и трещины. Подземные воды могут формировать артезианские колодцы, питьевые источники или источники рек.
Реки и озера: вода из потоков поверхностного стока собирается в реках и озерах. Реки протекают по земной поверхности, а озера являются стоячими водоемами. Реки и озера переносят воду от высоких местностей к низменностям и наполняются осадками и водородом от подземных источников или снеготаянием.
Океаны: океаны являются наибольшими водными телами на Земле. Они собирают воду от рек и других источников и играют важную роль в регулировании климата. Океаны испаряются, образуя водяной пар, который затем превращается в облака и выпадает в виде осадков.

Все эти компоненты гидрологического цикла взаимосвязаны и обеспечивают перемещение и распределение воды по Земному шару. Этот цикл является ключевым процессом для поддержания жизни на планете и влияет на климат, экосистемы и человеческую деятельность.

Основные элементы круговорота воды

Основными элементами круговорота воды являются:

осадки – выпадение атмосферной влаги на земную поверхность;
перехват осадков растительностью – испарение выпавшей влаги с растений, без насыщения почвы и пополнения водных источников;
стоки – объекты перемещения воды по земной поверхности;
инфильтрация – просачивание воды в почву с сопутствующей фильтрацией;
подземные стоки – потоки под землей, находящиеся в аэрационной зоне;
испарение – переход воды из жидкого в газообразное состояние;
сублимация – переход из твердого в газообразное состояние;
отложение – переход из газообразного в твердое состояние;
адвекция – горизонтальное движение молекул в любом агрегатном состоянии в атмосферных слоях;
конденсация – формирование облачности;
испарение – образование пара под влиянием солнечного тепла, движение его с земной поверхности в атмосферу;
просачивание – опускание влаги в почву под гравитационным воздействием.

Жидкость, постоянно меняясь, выделяет и поглощает энергию. Живые организмы, в том числе люди, тоже участвуют в круговороте воды, употребляя и выделяя ее, используя для своих нужд. Влияние человека на процесс усиливается, причем имеет преимущественно негативный характер. Круговорот нарушается промышленным использованием воды, сооружением водохранилищ и плотин, осушением болот, введением оросительных систем.

Сооружение водохранилищ и плотин

Содержание