Гидросфера және дүниежүзілік су ресурстары. Су айналымы. Гидросфераның құрамдас бөліктері

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 15 бет
Таңдаулыға:

ГИДРОСФЕРА

Гидросфера және дүниежүзілік су ресурстары. Су айналымы
Гидросфера және оныңңүрамдас бөліктері. Гидросфера — Жер шарының су
кабығы, ол ғаламшардағы химияның косылыска түспеген табиғи судың барлығьн
(сүйык, қатты жөне бу түрівдегі) қамтиды. Гидросфераны жөне оның қүрамдас
бөліктерін зерттейтін ғылымды гидрология деп атайды. Гидрология зерттеу
объектісіне қарай екі салаға: Дүниежүзілік мұхит пен оның бөліктерін
зерттейтін мухиттану мен құрлыстағы суларды зерттейтін құрлық
гидрологиясына жіктеледі.
Гидросфераның жалпы көлемі, шамамен, 1,4 млрд км3. Бұл орасан мол су
массасынын тек 2,5%-ы гана түщы су, калған 97,5%-ын Дүниежүзілік мұхит пен
құрлыктағы ащы сулар құрайды. Түщы сулардың басым бөлігі мұздықтарда
шоғырланған. Гидросфераның күрамдас бөліктері мен олардағы су келемі 3-
кестеде көрсетілген.
3-кесте
Гидросфераның құрамдас бөліктері жөне олардағы су көлемі

Гидросфераның құрамдас бөліктері Су көлемі, км3
Дүниежүзілік мұхит 1 370 000 000
Жер асты сулары 60 000 000
Топырак ылғалы 82 000
Мұздыктар 24 000 000
Көлдер 230 000
Өзендер 1 200
Атмосферадагы су 14 000
Барлығы 1 454 327 200

Гидросферадагы судың жалпы салмаіы 1,5х1018 т, бұл Жер шары салмаіынын
14180 бөлігі болып табылады. Жер шары Күн жүйесіндегі ең сулы ғаламшар
болып табылады, оның бетінің 71%-ын Дүниежүзілік мұхит алып жатыр.
Ғаламшардың өрбір түрғынына шақканда 250 млн т судан келеді.
Судың ңасиеттері. Су — Жер шарындағы ең көп таралған айрыкша зат,
химиялык қүрамы жөнінен сутек оксиді (Н2О) болып табылады. Оның өзіне төн
касиеттері бар, бұл касиеттерінің географияльщ кабықта жүретін процестер
үшін маңызы зор.
Біріншіден, су калыпты жағдайдьщ өзінде үш бірдей күйде бола алады.
Судың бір күйден екінші күйге ауысуы үшін белгілі бір мөлшерде жылу
жүмсалады (булану, қар мен мүздың еруі) немесе бөлінш шығады (конденсаңия,
судың қатуы).Мысалы, 1 г суды буландыру үшін жүмсалатын жылу 1 г мүзды
ерітуге кажет жылудан 7 еседей артык болады.
Екіншіден, басқа заттармен салыстырғанда су каткан кезде көлемін
ұлғайтады. Таза су қалыпты қысым жағдайында +100°С-та кайнап, О°С-та
қататынын білесіядер. Су +4°С шамасывда ең жоғары тығыздықка ие болады;
бұдан төмен температурада, керісінше тығыздығы біртіндеп кеміп, көлемі
ұлғая бастайды. Қатқан мезетте судың көлемі күрт артып, бастапқы сұйык
күйіндегі көлемінен 10%-ға жуык ұлғаяды. Табиғатта судың мұндай
өзгерістерге түсуінің өзіндік маңызы бар. Су айдындарының бетін жапкан мұз
судың төменгі қабаттарының одан өрі салқындауына жол бермейді. Өйткені су
катқан сайын тығыз бола берсе, су айдындары түбінен бастап катар еді.
Мұндай орасан мол мұз жаз кезінде еріп үлгермес еді, мүның өзі коршаған
ортаға, судағы тіршілікке кері әсерін тигізген болар еді.
Үшіншіден, су еріткіш болғандықтан табиғатта таза күйінде болмайды,
яғни оның күрамьшда еріген күйде азды-көпті бөгде заттар кездеседі. Суда
тұздардың шоғырлану мөлшері, яғни тұздылыгы өркелкі болады. Судың
тұздылығын бір литрдегі грамм есебімен (гл), пайыз (%) және промилле (%о)
есебімен өлшейді. Тұздылығы өр түрлі сулардың қату жөне ең жоғары тығыздык,
байқалатын температуралары да айырмашылық жасайды (4-кестені караңдар).

4-кесте
Су тұздылығының оның басқа қасиеттеріне өсері
(Н.П.Неклюкова бойынша)

Тұздылык, °оо 0 5 10
Дүниежүзілік мұхит 2500 жыл
Жер асты сулары 1400 жыл Көлдер 17 жыл
Топырақтағы ылғал 1 жыл Ватпактар 5 жыл
Полярлык. мұздықтар мен 9700 жыл Өзен
аріга^гарындары
тұрақты кар кабаты сулар 16 төулік
Тау мұздықтары 1600 жыл Атмосфералык су8 төулік
Көпжылдык. тоң 10000 жыл Виологиялык. суБірнеше
аймактарын-
дағы жер асты мұздары сағат

Су айналымы литосфера, гидросфера мен атмосфераны бір-бірімен
байланыстыру аркылы географиялык қабыкты калыптастырды. Осы арқылы Жер
шарыньвд жанд кябығы — биосфераның (тіршілік қабығы) тұзілуіне алғышарт
жасады. Су айналымыньщ табиғаттағы айрықша рөлі мұнымен ғана анықтал-майды.
Ылғал айналымы барысында жылудың алмасуы коса жүреді. Өйткені бір жерде
булануға жылу жұмсалса, екінші бір жерде ылғалдың конден-сациялануы
барысында, керісінше, жылу бөлініп шығады. Бір жыл ішінде су айналымына
Күннен келетін жылудын 25%-ға жуығы катысады. Сонымен, су мен жылуды
тасымалдау аркылы су айналымы Жер шарының табиғат кешендерін калыптастыруда
маңызды рөл атқарады.
Су айналымына адамның шаруашылық өрекеті елеулі түрде ықпал етуде.
Ормандардын. жойылуы, орасан зор егістік алкдптардың пайда болуы, батпақ-
тарды күрғату мен шөлдерді суландыру, жасанды алып бөгендердің күрылысы,
шаруашылық максатта пайдаланылатын су мөлшерінің күрт артуы Жер шарындағы
гидрологиялык, яғни сумен байланысты процестердін жүру барысын өзгертуде.
Өйткені су айналымын үздіксіз тізбек түрінде елестетсек, сол тізбектің бір
буынындағы өзгеріс бүкіл тізбектегі өзгерістерге себепші болады.
Адамның шаруашыльщ өрекеті нөтижесінде өзен суларының жылдык ағыны
өзгерген. Өндірісте пайдаланылатьш сулар өндірілген өнім күрамына еніп
немесе калдык су күйінде жердің терең койнауына кетіп, айналымға түсуі
киындайды. Өндірістік жөне түрмыстык калдықтармен ластанған сулар
табиғаттағы су айналымыньщ нөтижесінде гидросфераның барлық дерлік бөлігіне
таралуда. Ғалымдар казіргі кезде адамзат үшін судың тапшылығы емес,
ластануы басты проблема деген пікір айтуда.

§12. Дүниежүзілік мұхит
Дүниежүзілік мұхит қандай бөліктерден түрады? Мұхит суының қандай
қасиеттерів білесіддер?
Дүниежүзлік мұхит және ояың бөліктері. Дүниежүзілік мұхит суыньщ жалпы
көлемі 1 млрд 370 млн км3 шамасында, бұл гидросфераның 94%-ын кұрайды.
Мұхит суьшда табиғатта белгілі 110 химияльщ элементтщ 73-і кездеседі.
Орташа теревдігі 4000 м болатын Дүниежүзілік мұхит Жер шарының 34 бөлігін
алып жатыр. Дүниежүзілік мұхиттың бөліктеріне мұхиттар, теңіздер, шығанақ-
тар мен бүгаздар жатады. Ол материктер мен араддар аркылы 4 мұхитқа
бөлінген.
Әрбір мұхит өзіндік ерекшеліктерге ие. Тынык мұхит пен Солтүстік Мүзды
мұхиттың кейбір ерекшеліктерін салыстыру негізінде осыған көз жеткізейік..
Тынық щхшп—Жер шарындағы ен ірі (ауданы — 178,7 млн км2), ең терең (орташа
терендігі — 3976 м, ең терең бөлігі — 11022 м) және ең жылы (беткі
суларының жылдык орташа температурасы +19Д°С)мұхит. Мүнда Дүниежүзішк
мұхиттағы тереңдігі 5 мың м-ден асатын 35 шүңғыманың 25-і, сондай-ак 10 мьщ
м-ден асатын 4 шүңғыма орналаскан. Тынык мұхит суының көлемі, шамамен, 710
млн км3. Солтүегік Мүзды мұхит, керісінше, Жер шарындағы ең кіттті (ауданы
—14,8 млн км2), ең таяз (орташа тереңдігі — 1225 м, ен терен белігі —5527
м), көлемі ең аз (18 млн км3) мұхит болып табылады. Оның жартысынан астамын
материктік кайрандар алып жатыр. Географиялық орнына байланысты климат
жағдайлары катал. Қыста 90%-ға жуырын мүз жамылғысы басады, жаздьщ өзінде
көпжылдык пак мұздары сақталады.
Кейбір ғалымдар Атлант, Тынык жөне Үнді мұхиттарыньщ оңтүстік бөлік-
терін қамтитын 5-ші, яғни Оңтүстік мұхитты ажыратады, бірак бұл пікір кең
қолдау тапқан жоқ.
Теңіздер деп мұхиттың құрлықпен, аралдармен немесе су асты
кыраттарымен азды-көпті бөлініп жатқан бөліктерін атайтынын білесіңдер.
Теңіз мұхиттың қүрамдас белігі болғанымен, одан суының касиеттері,
ағыстары, тіршілік дүниесі аркылы айырмашылық жасайды. Оларды мұхиттан
оқшаулану деңгейіне карай ішкі (Қара, Қызыл, Азов, Балтық, Мәрмөр
теңіздері), аралдар аралыгындагы, (Сулавеси, Банда, Фиджи, Филишшн
теніздері) және шетпкі теңіздер (Баренц, Шығыс Сібір, Кар, Лаптевтер, Чукот
теңіздері) деп бөледі.
Шығанак—мұхиттың, теңіздің немесе келдің құрлыққа сүғына еніп жатқан,
бірак су айдьшьшың негізгі бөлігімен жалғасатын күрамдас бөлігі. Кей
жағдайда мұхитты шығанак пен теңіздерге бөлудің өзі шартты сипат алады.
Мөселен, ерте кезден бері шығанақ аталып жүрген Гудзон, Мексика, Бенгаль,
Парсы шығанақ-тары іс жүзінде теңіздер болып табылады. Ресейдің
солтүстігіндегі күрлыққа сүғына еніп жаткан шығанактарды (Гыдан, Двина,
Мезень, Печора жөне т.б.)
Бұғаз деп — өр түрлі су айдындарын жалғастыратын жөне қүрлыктың жеке
бөліктерін беліп жаткан, салыстырмалы түрде жіңішке су кеңістігін атайды.
Мөселен, Дрейк бұғазы Тынык мұхит пен Атлант мұхитын, Беринг бұғазы
Солтүстік Мүзды мұхиттың Чукот теңізі мен Тыньщ мұхиттың Беринг теңізін
жалғастырып жатыр. Сонымен, Дүниежүзілік мұхиттың жеке беліктері өзіндік
ерекшеліктерге ие болғанымен, жаратылысы, табиғат жағдайлары, даму болашағы
бір-бірімен тығыз байланысты біртүтас күрделі жүйені қүрайды.
Мұхит суының қасиеттері. Мұхит суыньщ басты қасиеттерінщ бірі — оның
температурасы. Мұхит суының жылдык орташа температурасының ең жоғары
көрсеткіштері (27—28°С) экваторлык ендіктерде байкалады. Ашық мұхитка
карағанда теңіздерде, әсіресе қоңыржай ендіктерде жаткан теңіздерде жылдық
температураның ауытқулары үлкен болады. Мысалы, Қара теңізде бұл көрсеткіш
17—24°С, Жерорта теңізінде 14°С-қа жетеді.
Жалпы алғанда, мұхит бетіндегі орташа жылдық температура +17,4°С.
Орташа жылдык температураның ең жоғары көрсеткіші Тынық мұхит бетінде
(+19,1°С) байкалады, бұл оның көпшілік бөлігінің төмен ендіктерде жатуымен
түсіндіріледі. Үнді мұхиты бетіндегі орташа жылдьщ температура +17,1°С-ка
тең. Жалпы алғанда, бұл көрсеткіш Дүниежүзілік мұхиттың 54%-ында +20°С-тан
жоғары, тек 14%-ында ғана +4°С-тан төмен. Мұхит суының ең жоғары тем-
пературасы (+32°С) Тынық мұхит бетінде тамыз айында, ең төмен температурасы
(-1,7°С) ақпанда Солтүстік Мүзды мұхитта байкалған.
Қазіргі заманғы өлшеу қүралдарының кемегімен мұхит суьшьщ темпера-
турасының географиялык ендік бойынша ғана емес, тереңдікке карай да таралу
заңдылықтары аньщталып отыр. Мұхит суьшың беткі 25—50 м, кей жағдайда тіпті
100 метрлік қабаты қарқынды араласады. Осы себепті бұл қабатта судың
температурасы салыстырмалы түрде біркелкі болады (10-суретті караңдар).
Теревдеген сайын алғашында температура күрт төмендеп, кейіннен баяу
өзгере бастайды. Мұхиттың терең қабаттарында температура біркелкі темен
болады, себебі мүнда полярлық аймақтардан келетін суык сулар басым болады.
Жоғары ендіктерде мұхит түбіндегі судың температурасы 0° шамасында болса,
әкваторльщ жөне коңыржай ендіктерде +2°, +3°С. Жалпы алғанда, Дүниежүзілік
мұхиттың орташа температурасы +3,8°С.
Мұхит түбіне жақын су қабаттарының температурасына Жердің ішкі жылуы
да әсер етеді. Мысалы, Қызыл теңіздің табанындағы ойыстарда судың
температурасы +72°С-ка дейін жетеді. Ыстық тұз ерітіндісі күйінде болатын
бұл судың күрамында темір, марганец жөне түсті металдар мелшері көдімгі
мұхит суына карағанда мың есе кеп.
Мұхит суының 96,5%-ын таза су қүрайды, қалған 3,5%-ы еріген тұздардың
үлесіне тиеді. Сондыктан мұхит суының басты касиетінің бірі оның тұздылыгы
болып табылады. Дүниежүзілік мұхитта, шамамен, 49,2х1015 т еріген тұз
бйрдеп есептеледі. Аталған тұзды қүрғақ күйінде жер бетіне біркелкі етіп
таратып жайса, Жер шарын кдлындығы 150 м тұз кдбаты көмкерген болар еді.
Осыншама мол тұздың миллиондаған жылдар бойы жиналуының езі Жердің
геологиялык тарихымен тығыз байланыста жүрген күрделі процесс болып
табылады. Мұхит суында кездесетін тұздар арасында ас тұзы (85%) басым,
сондай-ақ мүнда магний, кальций және т.б. косылыстар бар. Дүниежүзілік
мұхиттағы тұздардын. арақатынасы барлық бөлігінде бірдей, бірак. оның жеке
бөліктеріндегі тұздылық көрсеткіші айырмашылық жасайды.
Дүниежүзілік мұхит суының орташа тұздылығы 35°00 шамасында. Бұл
көрсеткіш судың беткі кабаттарында, көбінесе атмосфералық жауын-шашын мен
буланудың аракатынасына, сондай-ақ географиялык ендікке байланысты болады.
Мұхит бетінен буланған судың күрамында тұз болмайтындьщтан, бұлттар тұщы
судан тұзіледі. Сондықтан буланушылык жауын-шашын мөлшерінен басым болатын
аудандарда мұхит суының тұздылығы жоғары болады. Тропиктерге таяу
аудандарда тұздылык 37°00 шамасында болса, Қызыл теңіздің солтүстігінде
Дүниежүзілік мұхиттағы ең жоғары тұздылық (41°00) байкалады. Ал мүздық-
тардың еріген суымен толығатын жөне жаңбыр мол жауатын аудандарда
(полярлык. жөне экваторлық ендіктер) мұхит суынын, тұздылығы төменірек.
Мысалы, экватор маңында 34 % шамасында, коңыржай және поляр ендіктерінде
33°00 -ге жуық. Мұхиттың ірі өзендер келіп күятын бөліктерінде де су ашық
мұхитка карағанда анағүрлым түщырак. Бұл құбылыс Амазонка өзенінің
сағасынан 150 км алыс мұхит суында да байкалады.
Мұхит суының қүрамында тұздардан баска, орасан мол мөлшерде еріген
газдар кездеседі. Олар мұхитқа атмосферадан келіп түседі, сондай-ак су асты
жанартаулары аткылау барысында, суда жүретін химиялық жөне биологиялық
процестер нөтижесінде бөлініп шығады. Ең маңыздылары — оттек, көмірқышқыл
газы, азот және күкіртсутек. Оттекті мұхитта тіршілік ететін балдырлар
фотосинтез процесі барысында бөліп шығарады, едөуір бөлігі ауадан алынады.
Сол себепті тереңдеген сайын оттек мөлшері азая береді. Күкіртсутек
бактерия-лардың тіршілік өрекеті нәтижесінде тұзіледі, бұл газ баска
тіршілік иелері үшін өте зиянды. Қара тещздщ терең кабаттарында
күкіртсутектің мөлшері 6,5 см3л-ге жетеді, сондықтан теңіздің бұл
бөлігінде тіршілік өнімділігі өте төмен. Мұхит суындағы еріген газдардың
мөлшері температураға тікелей байланысты; су салқын болған сайын оның
қүрамындағы газ мөлшері де көбірек.
Мұхит суының тұздылығы онда жүретін кептеген табиғи процестерге ыкдал
етіп, сол арқылы бүкіл Жер шары табиғатының ерекшеліктерін калыптастыруға
қатысады. Сендер өткен такырыптан судьщ тұздылығы арткдн сайын оның қату
температурасы да төмендей беретінін білесіадер (4-кестені караңдар). Олай
болса, суынған тұзды судың беткі кабатының тығыздығы артып, салмағы
ауырлайды да, төмен ығысады. Оның орнына төменнен өлі салқындап үлгермеген
жылы су қабаттары көтеріледі. Температурасы өркелкі су қабаттарынын бұлайша
ара-ласуы мүздьщ тұзілуіне кедергі келтіреді. Беткі сулар төменге карай
оттекті де тасымалдайды, мүның өзі тіршіліктің неғүрлым терең кдбаттарға
таралуына жағдай жасайды. Мұхит суының каркынды араласуы нәтижесінде оның
барлық кабаттары жылу мен зат алмасуына қатысады. Осылайша, орасан мол су
массасыжн бойына жинацтаган жылуы, щрамында кездесетін алуан гщрлі заттары
бар Дуниежузлік мұхит ғаламшар ауқымындары айналымдарды реттеуші қызметін
атқарады.
Мұхит суының қозғалыстары. Дүниежүзілік мұхит сулары ұдайы козға-лыста
болады. Шығу тегі мен сипатына карай бұл козғалыстардың бірнеше түрін
ажыратуға болады. Әсіресе тполқынды цозгалыспшр кең тараған, олар,
негізінен, су бетінде жел өсерінен пайда болады. Құрлыктан мұхитка немесе
мұхиттан қүрлыққа қарай соғатын желдер жағалаудағы су деңгейін өзгертеді
(неліктен?). Сонымен катар су асты жанартауларының аткылаулары мен жер
сілкінулерден соң орасан зор толкындар — цунами пайда болады. Жел
әрекетінен пайда болған толкындардан айырмашылығы цунами бүкіл су массасын
(түбінен бетіне дейін) камтиды. Цунами пайда болған ауданынан жан-жағына
қарай 700—800 кмсағ жылдамдықпен таралады, бұл реактивті үшақтың
жылдамдығымен парапар. Ашық теңізде оның үзындығы 100—200 км, биіктігі 1 м
шамасында болады, бірақ жағалауға жакындағанда апатты толқыннын биіктігі 40
м-ге дейін жетуі мүмкін.
Мұхит суының вертикаль багыттагы қозгалыстары қасиеттері өр түрлі су
кабаттарының алмасуы негізінде жүзеге асады. Мұхитта су қабаттарының верти-
каль алмасуы тайыз жағалаулардағы күшті желдер әсерінен де болуы мүмкін.
Дүниежүзілік мұхиттың көпшілік бөлігінде төулігіне екі рет су деңгейі
көтеріліп, екі рет төмен түседі, оны толысу жөне қайту толқындары деп
атайды. Бұл күбылыс Айдың тартылыс күшіне байланысты екендігі адамдарға
ерте кезден бері белгілі. Ашьщ мұхитта толысу толкындарының биіктігі 1 м-
ден кем болады, бірак тар шығанактарға енген кезде, толысу деңгейі артады.
Мысалы, ең биік толысу толқындары Канаданың солтүстік-шығысындағы Фанди
шығанағында (18 м) байкалады. Толысу толқындарында орасан мол (шамамен 8-
1012 кВт) энергия жршақталған. Толысу энергиясына адамдар ежелден-ак назар
аударған, алғашкыда бұл энергия тек диірмендерді айналдыру үшін
пайдаланылды. XX ғасырда толысу толқындарының куатынан электр энергиясын
өндіру мақса-тында толысу электрстанциялары салына бастады.
Дүниежүзілік мұхиттағы ең күрделі қозғалыстар су массасының
горизонталь бағытта үлкен қашықтыкка тасымалдануымен байланысты болады.
Оларды мұхиттың беткіагыстары деп атайтынын білесівдер.
Атмосфераның жалпы циркуляциясы өсерінен Д үниежүзілік мұхитта беткі
ағыстардың біртүтас жүйесі калыптаскан. Экватордың екі жағында пассаттар
өсерінен қалыптасатын ағыстар шеңберлі айналым жасайды. Олар солтүстік
жарты шарда сағат тілі бағытымен, ал оңтүстік жарты шарда оған қарсы
бағытта болады. Субтропиктік жоғары кысымды орталықтар маңында олар үлкен
айналымдар жасайды (11-суретті қараңдар).
Бұл альш ағыстар жүйесінің түракты бөліктерін Солтцстік жөне Оңгщстік
пассат агыашры деп атайды. 7-сыныпта сендер осы ағыстар негізінде
калыптасқан Гольфстрим, Бразилия жвне т.б. жылы ағыстармен таныскан
болатынсыңдар. Батыстан шығысқа бағытталған пассатаралыц царсы агыс
экватордан сөл солтүстікке карай ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.