Вода имеет уникальную особенность – в природе она встречается в нескольких физических состояниях, постоянно меняя одно на другое. Это основа для осуществления круговорота воды в природе. В процессе участвуют практически все водные объекты нашей планеты. Задействованы даже ледники, которые содержат большие запасы воды в твердом состоянии.
Впервые взаимосвязь между осадками и стоками выявили в Китае, а затем в Индии, где устанавливали устройства для определения количества выпавших дождей. В других странах эту связь не смогли определить, поскольку осадки, попадающие в определенную реку, выпадали в ее верховье. Дать определения круговороту воды попытался дать Леонардо да Винчи. Понятия, которые он озвучил, весьма сходны с современными представления о влагообмене.
Влагооборот – это непрерывная циркуляция воды, которая возможна при участии гравитации, а также энергии солнца. В основе лежит водный обмен, в процессе которого меняется агрегатное состояние воды. Из твердой и жидкой она превращается в газообразную, а затем наоборот. В ходе подобного преобразования меняют положение большое количество минеральных компонентов, органических веществ, которые обеспечивают существование живых существ на земле.
Огромный объем воды сосредоточен в океанах (до 98%), остальной – в пресных источниках, например, реках, озерах, ледниках, а также грунтовых водах (артезианская вода). Несмотря на то, что жидкость на планете постоянно перемещается, ее общий объем – величина неизменная.
Процесс водообмена непростой и состоит из нескольких этапов. В теплое время года, вода с помощью энергии солнца становится паром. Во время этого процесса отделяются соли. Таким образом, полученный пар, накапливаемый в атмосфере, абсолютно пресный.
Далее, по мере продвижения вверх в слои атмосферы, пар перемешивается с более холодными массами воздуха и преобразовывается в облака. Выпадающие из них со временем осадки постепенно наполняют мировой океан. Однако если скопление облаков происходит над сушей, то осадки попадают на поверхность земли, а значит наполняют поверхностные и подземные источники. Получается, что в этом случае путь воды к океану занимает больше времени.
• наполнение наземных и подземных стоков;
• выпадение осадков;
• инфильтрация;
• испарение с поверхностей водных объектов;
• конденсация;
• сублимация;
• отложение;
• адвекция.
Все живые организмы, включая людей, также участвуют в круговороте, поглощая влагу и выделяя ее.
Перемещение влаги считается основным звеном, без которого невозможна жизнь на земле. Отсутствие воды немедленно приведет к полной дегидратации живых существ и их последующей гибели. Водообмен влияет и на особенности климата в определенной географической области. Благодаря постоянному перемещению водных ресурсов, удаленные от мирового океана местности становятся пригодными для жизни и обеспечены влагой.
Если говорить кратко, круговорот воды в природе имеет следующее значение для жизни:
• взаимосвязь литосферы, биосферы, атмосферы и гидросферы;
• очищение мирового океана и обогащение полезными компонентами;
• доставка водных ресурсов и необходимых для жизни компонентов ко всем части земного шара;
• прямое влияние на климат планеты;
• разделение источников воды на пресные и соленые.
Исследования показывают, что в последние годы значительно увеличилась скорость круговорота. Это негативно влияет на климат всей планеты в целом. Та местность, которая расположена в жарком климате, становится слишком засушливой, а территория с влажными климатическими условиями все чаще подвергается воздействию осадков.
1. Мировой или большой. Испаряясь с поверхности крупных водных объектов, вода выпадает в виде снега или дождя на сушу, а затем со стоковыми водами возвращается. Во время этого процесса происходит самоочищение вод.
2. Океанический или малый. Испаряясь над океанами и морями, вода в виде осадков вновь попадает в водные объекты.
Помимо этого, ученые выделяют еще несколько видов водообмена. Внутриконтинентальный круговорот, возможен только над материками. Превратившись в пар над континентами, вода возвращается осадками в грунт. Геологический круговорот заключается в обмене воды между сушей, океанами и морями. Как правило, процесс происходит около трещин, которые образованы возле литосферных плит.
Глобальный водообмен, в отличие от остальных видов не считается замкнутым циклом, поскольку участвующая в нем вода регулярно пополняется. В нем выделяют два звена – океаническое и материковое. Оба связаны с переносом водяного пара с суши и назад по поверхностным и подземным стокам с поверхности суши в океан.