на курса "Хидрогеология" Лекция
Вернадски пише за разпространението на водата в земната кора, "Вода обхваща цялата кора, получава чрез - като мъгляв гъба и като пара всяко време и навсякъде, без значение къде ние започнахме да проникнат кора или стомана тренировка на Земята, ние ще се срещнат, накрая, водата в капково-течност е масата. " В действителност, скалите не могат да бъдат намерени в земната кора, които не са влезли в една вода. Вода присъства във всички geospheres кора, всеки от които се характеризира с определен баланс на молекули и атоми, се стреми да приеме специално стабилен динамичен състояние. В различни черупки отговарят агрегатно състояние на водите, причинено от съответните температури и налягания. В условия на температура кора варира от - 93 0 С (минимум записани в Антарктика) до около 1200 0 ° С (магмена стопи температура). Налягане от стотни в горната тропосферата до 3000 МРа до долната граница на земната кора. Следователно, вода се намира в различни състояния: агрегация течност, газ, твърди, или физически (и) са химически свързани с камъни под формата на дисоциират молекули.
VI Вернадски на факта за наличието на вода (в различни форми) в почти всички обвивки на Земята (мантия, земната кора, атмосферата, биосферата) и по принцип възможността за постоянен обмен на вода между Земята съседен черупките са формулирани фундаментални научни принцип на единството на природните води на Земята. В съответствие с тази разпоредба, хидросферата на планетата трябва да се разглежда като едно динамична система, отворена в посока на космоса и вътрешните райони на Земята (мантия, ядро). Хидросферата е играл основна роля в геоложката история на Земята във формирането на физичните, химичните, и, следователно, геоложката среда, климата, в произхода и развитието на живота на Земята.
Природните води на земята са едно, но единството на своята противоречива. Подземни хидросферата обхващащи океански и континентален кора съдържа вода в различни фази (течност, твърдо, газообразно) и състояния (свободни, обвързани) под формата на разтвори с различна соленост и температура. Подземни хидросферата е оформен и функции във взаимодействието на противоположности: повърхност (екзогенен) и дълбоки (ендогенни) фактори, определящи резистентност състояние и променливост хидросферата.
Повърхност (екзогенни) фактори. количеството и състава на утаяване, количеството на изпаряване, температурата на повърхността (например, при ниски температури на почвата проникване на течност в утаяването на недра престава). Ендогенни фактори. водна пара от дълбочината мантията издигне към земната повърхност, водата освобождава обезводняване на минерали, вода от магмени стопилки.
Реакция на ендогенни и екзогенни фактори определя стабилност, нестабилност и динамичен хидросферата. Историческият и геоложки смисъл на единство и борба на противоположностите е в основата на вътрешното развитие на подземния атмосферата, тя е източник на самостоятелно движение и самостоятелно.
Промени подземен хидросферата може да бъде незначително количествен (например, скоростта на подпочвените води намалява с увеличаване на дълбочината и соленост увеличава) и местни качество (например, преходът от течност към твърдо вещество). Но като цяло ПГ характеризира с резки промени в прехода количествени до качествени изменения. Те могат да бъдат остри (лед-вода, водни пари) и постепенно (промени на физиологичен разтвор и газ състав)
Разнообразието от форми на преход от количествен до качествени промени отразява природата и развитието на подземен хидросферата.
Развитие на парникови газове цикличен и прогресивно. Циклични процеси изразени в хидросферата подземен обмен вода със земята (високо съдържание на вода, ниска вода), и резервни magmatogenic сраснали води infiltrogennymi в MF преход от една фаза или състояние в друго и обратно. Всеки следващ цикъл или предишния цикъл отрича, като се запазва някои от приемственост. Тя формира качествено ново и по-високо ниво на развитие на хидросферата, с произход от една спирала. Това е отражение на диалектическия закон на отрицание на отрицанието, както и на историческата приемственост в развитието на подземния хидросферата.
В рамките на хидросферата разбере вода обвивка на Земята, съчетаващ водата на океаните, подземните води (съдържащи се в земната кора), както и повърхностните води на земя (реки, езера, блата, включително сняг и ледници). Горната граница на хидросферата е едновременно по-ниска граница на атмосферата и хидросферата долната граница съвпада с границата на земната кора и мантията.
Основните вътрешни процеси хидросферата цикли са вода и вода обмен срещащи се в различни нива и в различни мащаби.
Цикълът вода - сложен процес, състояща се от изпаряване, въздушни потоци водна пара транспорт, атмосферно утаяване, повърхностни и подземни води в Фото суши океан.
Природен вода при променящите се условия на околната среда (температура, налягане) променят физичните свойства, състояние и могат да се движат от една към друга geospheres. Всяка година 22% от слънчевата енергия се изразходват в изпаряването на влагата от повърхността на хидросферата, земя растителност.
Двойката образува чрез изпаряване в атмосферата, и по-специално термодинамични условия в присъствието на кондензационни ядра се кондензират и падне до земната повърхност под формата на утаяване.
Валежите отчасти се изпари и частично се вливат в реката и морето, част проникне в литосферата. Това е най-общата схема на водния цикъл.
Цикълът на водата се променя с течение на времето и в количествено и качествено, защото разпределението на земята и океана не остава постоянна, промяна на климата и валежите.
Понастоящем отделят малки и големи цикъл вода, съдържащ вътрешен цикъл.
Количественото изразяване на водния цикъл е водния баланс, който е математически описан от уравнението на водния баланс. Основните елементи (параметри) водния баланс са:
изпаряване - Z, утаяване - X състав - Y = Ypov накъде + Ypodzem.
баланс уравнение вода за вътрешния (малки) цикъл: ZB = HB (б - неотводнената площ).
равновесие уравнение Вода за голям цикъл (на земята): ZC = XC - Y (с - земя).
Т.е. Съгласно тази формула, количеството на водата се изпарява от земята, и с изтичане в океаните съответства утаяване минус отток.
водния баланс уравнение за голям цикъл (за Световния океан): ZM = XM + Y (m - световния океан.)
равновесие уравнение вода за приземния част (земя), ограничена от произволен контур. X + K ± # 8710; Y - Z1 - Z2 ± # 8710; W = ± # 8710; U, където
X - утаяване, К - кондензация, ± # 8710; Y - разлика между входящия и изходящия поток на повърхностните води, Z1 - изпарението от водни повърхности, Z2 - общо изпаряване от земната повърхност (включително транспирацията растителност) # 8710; W - разликата между инфилтрацията на водната повърхност чрез земната повърхност и притока на подпочвените води до повърхността, # 8710; U - промени в запасите от вода в района на баланс на сайта.
В вътрешноводния цикъл (който е част от а) доставка Guide "местен" валежите поради изпарение от повърхността на частта от земя в процес на разглеждане. Според изчисленията M.I.Budyko брой "местен" валежите време на суши е 14% от общия брой на валежите. Основната роля в образуването на утаяване на земя играе изпарява океански влага.
Отделно от цикъла има и други видове. Например,
Ocean - изпаряване - валежи - инфилтрация - подземен дренаж - реката - океан.
Ocean - утайки вода - вода в седиментни скали - фрактура на подземни води - източник с по-рано погребан вода.
Ocean - утайки вода - вода стратосферата - метаморфизъм - кристални метаморфни скали.
Характеристики на основните водния баланс елементи:
X - утаяване наречен течни или твърди продукти на кондензация на водната пара в атмосферата, се понижи до повърхността на земята като дъжд, сняг, градушка или утаяване под формата на оросяване, замръзване и дъжд. Утаяване получен на повърхността за определен период от време, изразен в обем вода (л cm 3, т 3) или слой (mm, cm, т). Количеството на валежите, които паднаха на всяка повърхност в течение на годината се нарича годишните валежи (мм / година).
С цел да се сравни количеството на валежите в различните региони се прилага стойност - нормално количество на валежите - средните годишни суми за период от продължителността на много години, когато по-нататъшно увеличаване на периода на наблюдение не се променя значително неговите ценности:
Къде X0 - в размер на годишните валежи (мм / година); Xi - годишните валежи на специфични години (мм / година); N - брой години на наблюдение.
Резултатът е изграждането на карти isohyetal (isohyetal - линии, свързващи точки на равно количество от утаяване).
К - Кондензацията образува, ако броят на молекули абсорбират повърхност надвишава броя на молекули отделени от него. Реципрочен на изпаряване.
Z - чрез изпаряване на водата се отнася до процеса на преход на молекули на H2O при достигане на скорост, достатъчна да преодолее силата на молекулното привличане на течна или твърда повърхност за въздух (преход на вещество от течност или твърдо вещество в газообразно състояние). При изчисляване на водния баланс земната повърхност се обработва три основни типа на изпаряване: изпарение от повърхността на водата, транспирацията (подбор растителни влага корени) общо изпаряване от земя повърхности (което включва изпарението от почвата, растителност транспирацията, изпаряването от листа и стъбла).
Количеството на изпаряване на вода обикновено се изразява слой (mm), се изпарява от повърхността на единица време (mm / ден, мм / месец мм / година) или обем вода. Разпределение на изпаряване количества от земната повърхност зависи от климатичните зони. Общо изпарението от повърхността на земята е тясно свързана със степента на овлажняване на повърхността, се характеризира с овлажняване коефициент:
Когато Х0 - нормален размер на утаяване; Z0 - максималното възможно изпаряването (изпаряване).
Y - отток - процес водни движения на срещащи се в формата на оттока на повърхността. Има няколко типа: наклон, talvegovy (греди, лог), отток на реките. Когато водния баланс изследвания на земя обикновено се считат за общия отток.
Количествено поток река може да се характеризира във всяко напречно линия обем вода на реката, което е прието за определен период от време (т 3 km 3) или скорост на водния поток (L / S, 3 м / сек). Количеството на река поток може да се характеризира модул Фото - поток консумация (L / S) 1 2 km водосборна площ.
Когато Q - скорост на потока вода (m 3 / S); F - водосборен район (л / 2 * км)
Тя може да се характеризира с слой на потока:
Когато Y - слой поток (мм / година), Q - дебит (m3 / година); F - водосборен район (m 2).
Свързани статии