Хидросфера
Хидросфера (од грчког ὕδωρ hydōr, „вода”[1] и σφαῖρα sphaira, „сфера”[2]) дисконтинуирани је слој воде на, или близу површине Земље. Чине је све воде у течном, чврстом и гасовитом агрегатном стању, дубинске воде и атмосферски водени вапор. Највећа је количина воде у течном стању. Око 1,4 милијарде кубних километара воде у течном и чврстом агрегатном стању чине: океане, језера, реке, санте леда, глечере и подземне воде. Тај огромни волумен воде у својим различитим манифестацијама представља хидросферу. Иако Земљина хидросфера постоји око 4 милијарде година,[3][4] наставља да се мења у облику. Ово је узроковано ширењем морског дна и померањем континената, што преуређује копно и океан.[5]
Процењено је да на Земљи има 1,36 милијарди кубних километара (332 милиона кубних миља) воде.[6] Ово укључује воду у течном и смрзнутом облику у подземним водама, океанима, језерима и потоцима. Слана вода чини 97,5% ове количине, док питка вода чини само 2,5%. Од ове слатке воде, 68,9% је у облику леда и трајног снежног покривача на Арктику, Антарктику и планинским глечерима; 30,8% је у облику слатких подземних вода; а само 0,3% слатке воде на Земљи налази се у лако доступним језерима, резервоарима и речним системима.[6]
Укупна маса Земљине хидросфере је око 1,4 × 1018 тона, што је око 0,023% укупне масе Земље. У сваком тренутку, око 20 × 1012 тона овога је у облику водене паре у Земљиној атмосфери (за практичне сврхе, 1 кубни метар воде тежи једну тону). Приближно 71% Земљине површине, површине од око 361 милиона квадратних километара (139,5 милиона квадратних миља), прекривено је океаном. Просечан салинитет Земљиних океана је око 35 грама соли по килограму морске воде (3,5%).[7]
Историја
уредиПрема Меријам Вебстеру, реч хидросфера је унета на енглески језик 1887. године, као превод немачког термина hydrosphäre, који је увео Едвард Зис[8]
Састав
уреди
Највећи део хидросфере чине слане воде светског океана (97%). Остали део хидросфере (3%) чине слатке (копнене) воде и вода у атмосфери. На површини копна су слатке (површинске) воде:
Дубоко у кори земље налазе се подземне воде. Највећа количина подземне воде је настала од падавина које су продрле у земљину кору.
Кружење воде у природи
уреди
Да би вода кружила у природи, неопходна је енергија Сунца која је подиже у оквиру водене паре, као и сила земљине теже која ту воду враћа назад (помоћу падавина).
Захваљујући томе што вода у непрестано прелази из једног агрегатног стања у друго, све воде у хидросфери су повезане и заједно учествују у непрекидном кружном кретању:
- из океана у атмосферу (испаравањем)
- из атмосфере на копно, а касније океан (помоћу падавина).
Сунце загрева светски океан као неки огроман водени „котао”. Из тог тог „котла” у атмосферу доспевају велике количине водене паре. Две трећине воде се убрзо враћају у океан помоћу кише, а остатак се привремено задржава на тлу, ледницима и биљном свету. Сва количина воде поново завршава у светском океану, одакле је и започето кружење.
Количина воде обухваћена кружним кретањем на Земљи током једне године могла би напунити коцку чија је једна страница дужине 80 километара.
Хидролошки циклус
уредиХидролошки циклус се односи на прелазак воде из једног стања или резервоара у друго. Резервоари укључују атмосферску влагу (снег, киша и облаци), потоке, океане, реке, језера, подземне воде, подземне водоносне слојеве, поларне ледене капе и засићено земљиште. Сунчева енергија, у облику топлоте и светлости (инсолација), и гравитација изазивају прелазак из једног стања у друго у периодима од сати до хиљада година. Већина испаравања долази из океана и враћа се на земљу као снег или киша.[9]:27 Сублимација се односи на испаравање снега и леда. Транспирација се односи на истицање воде кроз ситне поре или стомате дрвећа. Евапотранспирација је термин који хидролози користе у односу на три процеса заједно, транспирацију, сублимацију и испаравање.[9]
Марк де Вилијес је описао хидросферу као затворени систем у коме постоји вода. Хидросфера је замршена, сложена, међузависна, свепрожимајућа и стабилна и „изгледа да је наменски изграђена да регулише живот.“[9]:26 Де Вилијес је тврдио да, „На Земљи, укупна количина воде се скоро сигурно није знатно променила од геолошких времена: оно што смо тада имали, још увек имамо. Вода се може загађивати, злостављати и злоупотребљавати, али се не ствара нити уништава, она само мигрира. Нема доказа да водена пара излази у свемир."[9]:26
„Сваке године у промету воде на Земљи учествује 577.000 km3 воде. То је вода која испарава са површине океана (502.800 km3) и са копна (74.200 km3). Иста количина воде пада као атмосферске падавине, 458.000 km3 на океана и 119.000 km3 на копну. Разлика између падавина и испаравања са површине копна (119.000 - 74.200 = 44.800 km³/год.) представља укупан отицај река на Земљи (42.700 km3/год) и директног отицања површинских вода у океан (2100. km3/год). Ово су главни извори слатке воде за одржавање животних потреба и економских активности човека.“[6]
Вода је основна животна потреба. Пошто је 2/3 Земље прекривено водом, Земља се назива и плава планета и водена планета.
Допуњавање резервоара
уредиПрема Игору А. Шикломанову, потребно је 2500 година да се потпуно напуне и допуне океанске воде, 10 000 година за пермафрост и лед, 1500 година за дубоке подземне воде и планинске глечере, 17 година у језерима и 16 дана у рекама.[6]
Специфична доступност свеже воде
уреди„Специфична доступност воде је преостала (након употребе) количина свеже воде по глави становника.“[6] Ресурси свеже воде су неравномерно распоређени у смислу простора и времена и могу да пређу од поплава до несташице воде у року од неколико месеци у истом подручју. Године 1998, око 76% укупног становништва имало је специфичну расположивост воде мању од 5,0 хиљада m³ годишње по глави становника. Већ до 1998. године, 35% глобалне популације је претрпело „веома ниске или катастрофално ниске залихе воде“, а Шикломанов је предвидео да ће се ситуација погоршати у двадесет првом веку, при чему ће „већина становништва Земље живети у условима ниског или катастрофално ниског водоснабдевања“ до 2025. Само 2,5% воде у хидросфери је питка вода и само 0,25% те воде је доступно за нашу употребу.
Људски утицај
уредиАктивности савремених људи имају драстичне ефекте на хидросферу. На пример, скретање воде, људски развој и загађење утичу на хидросферу и природне процесе у њој. Људи повлаче воду из водоносних слојева и преусмеравају реке брзином без преседана. Водоносни слој Огалала се користи за пољопривреду у Сједињеним Државама и ако тај водоносни слој пресуши, више од 20 милијарди долара вредне хране и влакана ће нестати са светских тржишта.[10] Водоносни слој се исцрпљује много брже него што се обнавља и на крају ће пресушити. Поред тога, само 1/3 река је слободног тока због екстензивне употребе брана, насипа, хидроенергије и деградације станишта.[11] Други начини на које људи утичу на хидросферу укључују еутрофикацију, киселе кише и ацидификацију океана.
Види још
уредиРеференце
уреди- ^ ὕδωρ, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus
- ^ σφαῖρα, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus
- ^ Encyclopædia Britannica, 'Hydrosphere': https://www.britannica.com/science/hydrosphere/Origin-and-evolution-of-the-hydrosphere
- ^ Albarède, Francis; Blichert-Toft, Janne (новембар 2007). „The split fate of the early Earth, Mars, Venus, and Moon”. Comptes Rendus Geoscience. 339 (14–15): 917—927. Bibcode:2007CRGeo.339..917A. doi:10.1016/j.crte.2007.09.006. Приступљено 26. 3. 2020. „High d18O in ~4.4-Ga old zircons from Jack Hills (western Australia) strongly indicates the presence of material altered under low-or medium-temperature hydrous conditions in the source of their parent granites and is considered as strong evidence for the early presence of a hydrosphere”
- ^ "Our Changing Planet: an Introduction to Earth System Science and Global Environmental Change." Our Changing Planet: an Introduction to Earth System Science and Global Environmental Change, by Fred T. Mackenzie, 2nd ed., Pearson Education, 2011, pp. 88–91.
- ^ а б в г д World Water Resources: A New Appraisal and Assessment for the 21st Century (Извештај). UNESCO. 1998. Архивирано из оригинала 27. 9. 2013. г. Приступљено 13. 6. 2013.
- ^ Kennish, Michael J. (2001). Practical handbook of marine science. Marine science series (3rd изд.). CRC Press. стр. 35. ISBN 0-8493-2391-6.
- ^ „Hydrosphere”.
- ^ а б в г Marq de Villiers (2003). Water: The Fate of Our Most Precious Resource (2 изд.). Toronto, Ontario: McClelland & Stewart. стр. 453. ISBN 978-0-7710-2641-6. OCLC 43365804.
- ^ Braxton, Jane (1. 3. 2009). „The Ogallala Aquifer: Saving a Vital U.S. Water Source”. Scientific American. doi:10.1038/scientificamericanearth0309-32. Приступљено 26. 3. 2020.
- ^ Carrington, Damian (8. 5. 2019). „Only a third of world's great rivers remain free-flowing, analysis finds”. The Guardian. Приступљено 26. 3. 2020.
Литература
уреди- Рада С. и Милутин Т. (2016): Географија за 6. разред основне школе (7. издање стр. 8), Завод за уџбенике и наставна средства –. ISBN 978-86-17-19478-7.
- Abbott, Benjamin W.; Bishop, Kevin; Zarnetske, Jay P.; Minaudo, Camille; Chapin, F. S.; Krause, Stefan; Hannah, David M.; Conner, Lafe; Ellison, David; Godsey, Sarah E.; Plont, Stephen; Marçais, Jean; Kolbe, Tamara; Huebner, Amanda; Frei, Rebecca J.; Hampton, Tyler; Gu, Sen; Buhman, Madeline; Sara Sayedi, Sayedeh; Ursache, Ovidiu; Chapin, Melissa; Henderson, Kathryn D.; Pinay, Gilles (јул 2019). „Human domination of the global water cycle absent from depictions and perceptions” (PDF). Nature Geoscience. 12 (7): 533—540. Bibcode:2019NatGe..12..533A. S2CID 195214876. doi:10.1038/s41561-019-0374-y.
- Rüpke, Lars; Phipps Morgan, Jason; Eaby Dixon, Jacqueline (2013-03-19), Jacobsen, Steven D.; Van Der Lee, Suzan, ур., „Implications of Subduction Rehydration for Earth's Deep Water Cycle”, Geophysical Monograph Series, Washington, D. C.: American Geophysical Union, стр. 263—276, ISBN 978-1-118-66648-7, doi:10.1029/168gm20, Приступљено 2021-10-21
- Magni, Valentina; Bouilhol, Pierre; Hunen, Jeroen van (2014). „Deep water recycling through time”. Geochemistry, Geophysics, Geosystems (на језику: енглески). 15 (11): 4203—4216. Bibcode:2014GGG....15.4203M. ISSN 1525-2027. PMC 4548132
. PMID 26321881. doi:10.1002/2014GC005525. - Goes, Saskia; Collier, Jenny; Blundy, Jon; Davidson, Jon; Harmon, Nick; Henstock, Tim; Kendall, J.; MacPherson, Colin; Rietbrock, Andreas; Rychert, Kate; Prytulak, Julie; Van Hunen, Jeroen; Wilkinson, Jamie; Wilson, Marjorie (2019). „Project VoiLA: Volatile Recycling in the Lesser Antilles”. Eos (на језику: енглески). 100. S2CID 134704781. doi:10.1029/2019eo117309. hdl:10044/1/69387 . Приступљено 2021-02-27.
- Anderson, J. G.; Wilmouth, D. M.; Smith, J. B.; Sayres, D. S. (17. 8. 2012). „UV Dosage Levels in Summer: Increased Risk of Ozone Loss from Convectively Injected Water Vapor”. Science. 337 (6096): 835—839. Bibcode:2012Sci...337..835A. PMID 22837384. S2CID 206541782. doi:10.1126/science.1222978.
Спољашње везе
уреди
- Ground Water - USGS
- The Water Cycle Архивирано на сајту Wayback Machine (15. март 2019), United States Geological Survey
- The Water Cycle for Kids Архивирано на сајту Wayback Machine (8. јануар 2019), United States Geological Survey
- The water cycle, from Dr. Art's Guide to the Planet.
- Water cycle slideshow, 1 Mb Flash multilingual animation highlighting the often-overlooked evaporation from bare soil, from managingwholes.com.
- Will the wet get wetter and the dry drier?