هیدروکره. چرخه آب در طبیعت

آب فراوان ترین ماده موجود در بیوسفر است. چرخه آب در طبیعت یک فرآیند بسته پیوسته حرکت آب بین هیدروسفر، جو و لیتوسفر روی زمین است. این به لطف توانایی آب در تغییر حالت ممکن می شود. در سیاره ما، آب در سه حالت تجمع وجود دارد - جامد، مایع و گاز.

ذخایر اصلی آب، آب های شور دریاها و اقیانوس ها (97 درصد) است. تنها 3 درصد از کل آب موجود در هیدروسفر شیرین است. علاوه بر این، 70٪ آب شیرین در یخچال ها در حالت جامد است (2.24٪). آب های زیرزمینی 0.61 درصد از آب شیرین و آب دریاچه ها، رودخانه ها و رطوبت اتمسفر به ترتیب 0.016، 0.0001 و 0.001 درصد را تشکیل می دهند. به دلیل گردش مداوم آب در کره زمین، مقدار کل آن ثابت می ماند.

چرخه آب به لطف تبخیر، حرکت بخار آب در جو، تراکم آن، بارش و وجود فاضلاب انجام می شود. این چرخه با تبخیر آب از سطح زیرین مخازن آغاز می شود. با جریان هوا، بخار آب از یک منطقه به منطقه دیگر حرکت می کند. بیشتر آب از سطح اقیانوس جهانی تبخیر می شود و از طریق تراکم به شکل بارش برمی گردد. نسبت کمتری از آب تبخیر شده توسط جریان هوا به خشکی منتقل می شود. حجم آبی که بر روی خشکی تبخیر می شود و توسط جریان های هوا به اقیانوس منتقل می شود، ناچیز است. بنابراین، در طول تبخیر، دریاها و اقیانوس ها به طور قابل توجهی آب بیشتری از بارندگی دریافت می کنند، برعکس. اما آب رودخانه ها دائماً از قاره ها به دریاها و اقیانوس ها می ریزد. این امر حجم ثابتی از آب روی سیاره را تضمین می کند.

با توجه به فرآیندهای تراکم رطوبت، بارش رخ می دهد. مقداری از رطوبت حاصل از بارندگی های جوی تبخیر می شود، در حالی که برخی زهکش ها و مخازن موقت یا دائمی را تشکیل می دهند. بخش توده ای معینی از رطوبت حاصل از بارش جوی به داخل خاک نفوذ می کند و آب های زیرزمینی را تشکیل می دهد.

در طبیعت، بسته به مکانی که رطوبت در آن تبخیر شده و بارندگی در آن جا افتاده، چندین نوع چرخه آب وجود دارد. چرخه های آب بزرگ (جهانی) و کوچک (اقیانوسی و قاره ای) وجود دارد. با یک چرخه بزرگ، بخار آب تشکیل شده بر روی دریاها و اقیانوس ها توسط جریان هوا به قاره ها منتقل می شود، با بارش در آنجا متراکم می شود و رطوبت دوباره به صورت رواناب وارد اقیانوس می شود. این نوع چرخه با تغییر کیفیت آب همراه است، زیرا از طریق تبخیر، آب نمک شیرین می شود و آب کثیف تصفیه می شود.

در فرآیند چرخه کوچک اقیانوسی، بخار آب تشکیل شده بر روی اقیانوس دچار تراکم شده و به صورت بارش به اقیانوس باز می گردد. چرخش کوچک درون قاره ای تراکم آب تبخیر شده بر روی سطح زمین و بارش متعاقب آن بر روی قاره ها است. آخرین مرحله چرخش کوچک قاره ای نیز اقیانوس جهانی است.

سرعت انتقال آب در حالت های مختلف متفاوت است، همچنان که فواصل زمانی مصرف آب و زمان تجدید آن متفاوت است. بیشترین میزان تبادل آب در موجودات زنده است (چند ساعت). در یخچال های طبیعی مناطق قطبی، چرخه آب برای هزاران سال ادامه دارد. آبهای اقیانوس جهانی در عرض 2.7 هزار سال به طور کامل تجدید می شوند.

آب در حرکت مداوم است. دائماً از حالتی به حالت دیگر حرکت می کند، در فضا حرکت می کند. این تغییرات در طبیعت چرخه آب نامیده می شود. در این درس خواص آب را که برای وقوع چرخه لازم است مرور می کنیم، یاد می گیریم که چگونه آب از سطوح مختلف تبخیر می شود، چگونه ابرها و ابرها تشکیل می شوند، چرا برف، تگرگ و باران می بارد، کجا آب در زیر زمین ناپدید می شود و چرا کل آب مقدار آب روی زمین بدون تغییر باقی می ماند. بیایید در مورد نقش آب در طبیعت صحبت کنیم.

موضوع: طبیعت بی جان

درس: چرخه آب در طبیعت

آب بزرگترین ثروت روی زمین است، زیرا شرط ضروری برای زندگی است.

برنج. 1. دیواره مرجانی بزرگ. مرجان، ماهی ()

آب هنرمند با استعداد طبیعت است، زیرا بخار آب پراکنده در هوا است که به ما امکان می دهد شکوه رنگ های غروب و طلوع خورشید را درک کنیم.

آب سازنده ماهری است که دائماً ظاهر زمین را تغییر می دهد.

آب ماده اصلی طبیعت و یکی از شگفتی های آن است.

به طور معمول، جامدات سنگین تر از همان مواد در حالت مایع هستند. به عنوان مثال، یک قطعه آهن در آهن مذاب فرو می‌رود و یک مکعب سرب در سرب مذاب فرو می‌رود. یخ در آب فرو نمی رود. اگر یک تکه یخ را در ظرف آب بیندازید، غرق نمی شود، بلکه روی سطح آن شناور می شود. وقتی آب یخ می زند، حجم بیشتری نسبت به قبل می گیرد. منبسط می شود، بنابراین یخ سبک تر از آب است. این ویژگی به تنهایی برای تشخیص یخ، حالت جامد آب، از سری مواد جامد به عنوان استثنا کافی است.

برنج. 6. یخ روی سطح آب شناور است ()

یکی دیگر از ویژگی های قابل توجه آب، توانایی قرار گرفتن در هر سه حالت همزمان و حرکت از یک حالت به حالت دیگر (از جامد به مایع، از مایع به گاز و جامد و غیره) است.

برنج. 7. ابر - بخار آب، قطرات آب و تکه های یخ ()

شما می توانید این را حتی در زندگی روزمره تأیید کنید: قطرات آب روی درب یک ماهیتابه با آب جوش وجود دارد - این بخار آبی است که از سطح آب گرم شده تبخیر می شود و در هوا خنک می شود و دوباره به آب تبدیل می شود. اگر این قطرات را در آب تکان دهید، با گذشت زمان دوباره به بخار و سپس به آب تبدیل می شوند. این گردش آب در تابه ای است که روی اجاق گاز ایستاده است.

برنج. 8. قابلمه آب جوش ()

چرخه آب نیز در طبیعت رخ می دهد. نیروی محرکه حرکت آب گرمای خورشیدی است. خورشید آب را گرم می کند، که در طبیعت در همه جا یافت می شود - در رودخانه ها، دریاچه ها، دریاها، اقیانوس ها، خاک، زیرزمین. شبنم، مه و ابر نیز مه هستند. آب در همه موجودات زنده وجود دارد. خورشید آب را گرم می کند و از سطح مخازن، خاک و گیاهان تبخیر می شود. به عنوان مثال، در تابستان یک جنگل رطوبت بیشتری نسبت به دریاچه ای در همان منطقه تبخیر می کند. بیشتر بخار توسط اقیانوس های جهان تبخیر می شود. آب موجود در آن شور است و آبی که از سطح آن تبخیر می شود شیرین است. بنابراین، اقیانوس کارخانه آب شیرین جهان است که بدون آن زندگی روی زمین غیرممکن است.

برنج. 9. چرخه آب در طبیعت ()

بخار آب گرم به سمت بالا بالا می رود، جایی که دمای هوا بسیار سردتر است، 0 درجه، بنابراین قله کوه ها همیشه پوشیده از برف و یخ است. در بالا، بخار آب سرد می شود و به قطرات ریز آب و تکه های یخ تبدیل می شود.

برنج. 10. چرخه آب در طبیعت ()

از آنها ابرها تشکیل می شود،

که باد به سراسر آسمان می برد، به تدریج رطوبت بیشتر و بیشتر می شود، ابرها تبدیل به ابر می شوند،

و آب به صورت باران و برف و تگرگ به سطح زمین باز می گردد.

نزولات جوی از جایی که این آب تبخیر شده بسیار دور است.

سفر آب به اینجا ختم نمی شود، از تپه ها و ارتفاعات پایین می ریزد و نهرهایی را تشکیل می دهد که رودخانه ها را تغذیه می کند و رودخانه ها به دریاها و اقیانوس ها می ریزند و تلفات ناشی از تبخیر را جبران می کنند، از آنجا آب دوباره تبخیر می شود و همه چیز تکرار می شود. دوباره و دوباره.

مقداری از آبی که به صورت نزولات جوی می ریزد از طریق خاک به لایه خاک رس مقاوم در برابر آب نفوذ کرده و به صورت چشمه به سطح می آید. آب زیرزمینی (زمینی) نیز به رودخانه ها و اقیانوس های جهان می ریزد. این بخش بسیار مهمی از چرخه آب در طبیعت است. اگر آب های زیرزمینی وجود نداشت، تنها پس از بارش باران و آب شدن برف، رودخانه ها خشک و پر از آب می شدند.

برنج. 16. چرخه آب در طبیعت ()

همه آب ها همزمان از خشکی به اقیانوس باز نمی گردند. طولانی ترین مدت در یخچال ها (صدها هزار سال) و آب های عمیق زیرزمینی باقی می ماند.

ریشه درخت قطرات آب را با مواد معدنی و مواد مغذی حل شده در آن جذب می کند و تنه و برگ ها را تغذیه می کند. آفتاب برگ ها را گرم می کند و رطوبت از سطح آنها تبخیر می شود.

برنج. 17. قطرات آب روی برگها ()

چرخه مداوم آب در طبیعت به این صورت است. آب دائماً "سفر می کند" ، اما مقدار کل آن بدون تغییر باقی می ماند.

بیایید خواص آب را نام ببریم که بدون آنها چرخه آب در طبیعت غیرممکن است:

1. انتقال آب به حالت گازی - تبخیر.

2. انتقال آب از حالت گازی به مایع (تراکم) و جامد.

3. سیال بودن آب.

آب باران و برف، آب طبیعی خالص هستند، اما زمانی که روی زمین می افتند، توسط مواد موجود در سطح آن آلوده می شوند.

تخلیه فاضلاب به بدنه های آبی یک مشکل بسیار جدی آلودگی زیست محیطی است.

در درس بعدی بیشتر در مورد بارش، مه و ابر صحبت خواهیم کرد.

1. Vakhrushev A.A., Danilov D.D. دنیای اطراف ما 3. M.: Ballas.
2. دیمیتریوا N.Ya.، Kazakov A.N. دنیای اطراف ما 3. M.: انتشارات Fedorov.
3. پلشاکوف A.A. دنیای اطراف ما 3. M.: آموزش.

1. عناصر ().
2. ما مخازن را مطالعه و حفظ می کنیم ().
3. دانش قدرت است ().

1. یک تست کوتاه (4 سوال با سه گزینه پاسخ) با موضوع "آب در اطراف ما" درست کنید.
2. یک آزمایش کوچک انجام دهید: نصف لیوان آب را در قابلمه ای با درب شفاف بریزید و آن را روی طاقچه بگذارید تا با حرارت خورشید گرم شود. توضیح دهید که چه اتفاقی خواهد افتاد، توضیح دهید که چرا.
3. *حرکت آب در طبیعت را ترسیم کنید. در صورت لزوم، روی نقاشی خود زیرنویس بنویسید.

آب یکی از پایه های پیدایش حیات ارگانیک در کیهان است. این یکی از عناصر مهم در سیاره ما است. آب نقش مهمی در رشد انسان دارد و اساس زندگی اوست. در مدرسه، در طول درس علوم، در مورد چرخه آب در این سیاره به ما می گفتند.

نمودار این فرآیند بسیار ساده است (شکل 1). آب از سطح اقیانوس ها و خشکی تبخیر می شود، مولکول های بخار به سمت بالا بالا می روند، جایی که آب به شکل ابر متراکم می شود و به صورت نزولات جوی روی زمین می ریزد. در کوهستان، برف ها آب می شوند و جویبارهایی به وجود می آیند که با ادغام با هم، رودخانه ای را به وجود می آورند... آیا تا به حال به این فکر کرده اید که چقدر برف باید دائماً در کوه ها آب شود، اما برف در تمام طول سال آنجاست و آب نمی شود. برای حفظ جریان حتی یک رودخانه؟

برنج. 1. نمودار چرخه آب در طبیعت

نمودار بالا فقط برای برخی از پدیده های طبیعی توضیح درستی ارائه می دهد و از فرآیندهای واقعی که در مورد آب روی کره زمین رخ می دهد بسیار دور است. این نمودار توضیح نمی دهد که چرا در زمستان در دمای 30 درجه زیر صفر، آب نمی تواند تبخیر شود. به ما گفته می‌شود که باد ابرها را از دریاها و اقیانوس‌ها به وسط قاره می‌آورد، اما در هوای آرام ابرها روی خشکی نیز تشکیل می‌شوند. این طرح نمی تواند تفاوت بین کل بارش و مقدار آب تبخیر شده را توضیح دهد. معمای بزرگتر میزان آب حمل شده توسط رودخانه ها است.

دانشمندان مقدار آب روی کره زمین را 1386000 میلیارد لیتر محاسبه کرده اند. با این حال، چنین رقم عظیمی فقط گیج کننده است، زیرا ارزیابی بارش، بخار در جو و جریان سالانه آب در واحدهای اندازه گیری مختلف انجام می شود. بنابراین، بسیاری نمی توانند چیزهای بدیهی را به یک کل واحد متصل کنند. ما سعی خواهیم کرد اعداد را در واحدهای معمول اندازه گیری مایع - لیتر تجزیه و تحلیل کنیم.

اگر کل سیاره را در نظر بگیریم، به طور متوسط ​​تقریباً 1000 میلی متر بارندگی در سال می بارد. در هواشناسی یک میلی متر بارندگی معادل یک لیتر آب در هر متر مربع است.

مساحت زمین تقریباً 510072000 کیلومتر مربع است. این بدان معناست که تقریباً 510072 میلیارد لیتر بارندگی در کل منطقه می‌بارد. این یک سوم کل ذخایر آبی سیاره را تشکیل می دهد.

بر اساس اصول اولیه چرخه آب در طبیعت، به اندازه بارندگی باید آب تبخیر شود. با این حال، تبخیر از سطح اقیانوس ها، طبق منابع مختلف، تقریباً 355 میلیارد لیتر در سال است. بارندگی چندین مرتبه بیشتر از تبخیر از سطح آب است. پارادوکس!

با چنین چرخه ای، سیاره باید مدت ها پیش زیر آب می رفت. سوال دیگری مطرح می شود: آب اضافی از کجا می آید؟ با مطالعه مواد مرجع، می توانید پاسخ را بیابید - آب در مقادیر زیادی در جو وجود دارد. این 12700000 میلیارد کیلوگرم بخار آب است.

یک لیتر آب وقتی تبخیر می شود یک کیلوگرم بخار می دهد، یعنی به صورت بخار 12700000 میلیارد لیتر در جو پخش می شود. به نظر می رسد حلقه مفقوده پیدا شده است، اما باز هم تناقض داریم. وجود آب در جو تقریباً ثابت است و اگر آب به طور غیرقابل برگشتی در چنین مقادیری از جو به زمین بریزد، در عرض چند سال زندگی در این سیاره غیرممکن می شود.

محاسبه جریان آب در رودخانه ها نیز داده های متناقضی به دست می دهد. به عنوان مثال، طبق اطلاعات ویکی پدیا به نقل از منابع رسمی، حجم آب ریزش آبشار نیاگارا به تنهایی 5700 متر مکعب در ثانیه است. این میزان از نظر لیتری به 179755 میلیارد لیتر در سال خواهد رسید.

اما بیایید کمی از محاسبات فاصله بگیریم تا زیبایی ونزوئلا را تحسین کنیم. همانطور که در (شکل 2) مشاهده می شود، بالای کوه یک فلات مسطح بدون برف یا دریاچه است که به اندازه کافی آبشارها را پشتیبانی کند. با این وجود، رودخانه های حوضه آمازون، اورینوکو و اسکیبو از دامنه این کوه سرچشمه می گیرند.

و توضیح وجود منبع آبشارها در کوه رورایما با توجه به نمودار مدرسه چرخه آب در طبیعت غیرممکن است.

برنج. 2. عکس آبشار کوکنانا، کوه رورایما، پارک کانایما، ونزوئلا، برزیل و گویان.

از تاریخ علم مشخص است که V.I. ورنادسکی وجود تبادل گاز بین زمین و فضا را فرض کرد. ورنادسکی فرض کرد که در پوسته زمین پوسیدگی برخی از مواد و سنتز مواد دیگر رخ می دهد. در سال 1911، او در دومین کنگره مندلیف گزارشی با عنوان "در مورد تبادل گاز پوسته زمین" در سن پترزبورگ ارائه کرد. این در حال حاضر یک واقعیت علمی در نظر گرفته می شود.

مدت‌ها بعد، ژئوفیزیک‌دانان ایرلندی، کانادایی و چینی شرایطی را که مشخصه درون زمین است مدل‌سازی کردند و نشان دادند که آب در نتیجه سنتز آن در داخل سیاره به وجود آمده است. مواد تحقیقاتی در مجله Earth and Planetary Science Letters منتشر شد.

شبنمی که ما به آن عادت کرده‌ایم فقط صبح‌ها روی چمن‌ها یافت می‌شود، اما کشاورزان به خوبی می‌دانند که شبنم زیرزمینی وجود دارد و همچنین شبنم روز در داخل زمین‌های قابل کشت می‌نشیند. بنابراین Ovsinsky I.E. در کتاب «نظام جدید کشاورزی» در مورد این پدیده ها صحبت می کند. سنتز آب در طبیعت با موارد "سونامی یخی" (شکل 3) که در سال 2013 در ایالت مینه سوتا و کانادا به صورت ویدئویی ضبط شده بود، تأیید شد. برف در بهار در اردیبهشت سنتز شد و چنین مواردی جدا نیست.

برنج. 3 عکس از سونامی یخی 2013، مینه سوتا، ایالات متحده آمریکا. منبع: www.wptv.com

دانشمندان این واقعیت را ثابت کرده اند که زمین در طول حرکت خود در فضا، بخشی از ماده جوی را از دست می دهد. با این حال، جو سیاره باقی می ماند، به این معنی که ماده از دست رفته در حال بازسازی است. این در مورد سایر مواد تشکیل دهنده سیاره ما صادق است.

چنین واقعیت های سنتز مواد به بازیافت نفت در چاه های تخلیه شده تبدیل شد. مشخص شد که 150 درصد از ذخایر نفتی تخمین زده شده قبلی در میادین طولانی مدت کشف شده تولید شده است. و از این قبیل مکان ها زیاد بود: مرز گرجستان و آذربایجان (دو میدانی که بیش از 100 سال است نفت تولید می کنند)، کارپات ها، آمریکای جنوبی و غیره. میدان ببر سفید در ویتنام از ضخامت نفت تولید می کند. سنگ های بنیادی، جایی که نباید نفت وجود داشته باشد.

در روسیه، میدان نفتی رومشکینسکویه که بیش از 70 سال پیش کشف شد، طبق طبقه بندی بین المللی یکی از ده ابرغول است. 80٪ تخلیه شده در نظر گرفته شد، اما هر سال ذخایر آن 1.5-2 میلیون تن دوباره پر می شود. طبق محاسبات جدید تا سال 2200 می توان روغن تولید کرد و این محدودیت نیست.

در میادین قدیمی گروزنی، اولین چاه در پایان قرن نوزدهم حفر شد و تا اواسط قرن گذشته، 100 میلیون تن نفت از آن خارج شد. بعدها، این سپرده تخلیه شده در نظر گرفته شد و پس از 50 سال، ذخایر شروع به احیا کردند.

بر اساس این حقایق، می توان نتیجه گرفت که سنتز عناصر در این سیاره یک معجزه یا یک ناهنجاری نیست - این یک پدیده طبیعی است. آب در شرایط خاصی و در مناطق خاصی از ناهمگونی در سیاره ما سنتز می شود. چرخه آب بدون شک در طبیعت وجود دارد، اما این یک فرآیند تبدیل ماده است که با روند پیدایش سیاره ما زمین مرتبط است.

برای درک اینکه چرا سنتز مواد در این سیاره اتفاق می افتد، لازم است بدانیم که سیاره ما چگونه شکل گرفته است. پاسخ این پرسش ها را در کتاب های دانشمند روسی می یابیم.

جهان ما از هفت ماده اولیه تشکیل شده است که دارای ویژگی ها و کیفیت های خاصی هستند. با ادغام با یکدیگر، مواد اولیه اشکال ترکیبی ماده را تشکیل می دهند. مواد سیاره ما از آنها تشکیل شده است.

ادغام مواد اولیه تنها در شرایط خاصی امکان پذیر است. این حالت تغییر در بعد فضا است.

بعد عبارت است از کوانتیزاسیون (تقسیم) فضا مطابق با خصوصیات و کیفیت مواد اولیه. تغییر در ابعاد کافی برای تشکیل اشکال هیبریدی (ماده) در طول انفجار یک ابرنواختر رخ می دهد. در همان زمان، امواج متحدالمرکز اختلال در ابعاد فضا از مرکز انفجار منتشر می شود که مناطق ناهمگونی فضایی را ایجاد می کند که در آن سیارات تشکیل می شوند. می توانید در مورد شکل گیری منظومه های سیاره ای بیشتر بخوانید.

هنگامی که ماده اولیه وارد این مناطق می شود، آنها شروع به ادغام می کنند و اشکال ترکیبی ماده، از جمله ماده متراکم فیزیکی را تشکیل می دهند. این روند تا پر شدن کل ناحیه ناهمگنی ادامه خواهد داشت. در نتیجه فرآیند سنتز ماده، ابعاد در ناحیه ناهمگنی به تدریج به سطح قبل از انفجار ابرنواختر بازیابی می شود.

در نتیجه فرآیند سنتز ماده متراکم فیزیکی و سایر اشکال ترکیبی از مواد اولیه، شش کره مادی در ناحیه ناهمگونی ابعاد تشکیل می‌شوند که درون یکدیگر تودرتو هستند. این کره ها از اشکال ترکیبی مواد اولیه ایجاد می شوند و در تعداد مواد اولیه موجود در هر یک از این شش کره متفاوت هستند. این دقیقاً ساختاری است که سیاره زمین ما دارد (شکل 4.)

کره چگال فیزیکی ( 1 ) زمین، از 7 ماده اولیه تشکیل شده است، ماده این کره دارای چهار حالت تجمع است - جامد، مایع، گاز و پلاسما. حالت های مختلف تجمع در نتیجه نوسانات ابعاد به مقدار کمی ایجاد می شود.

برنج. 4. سیاره زمین در ناحیه ناهمگونی فضا. (منبع: Levashov N.V. Essence and Reason. جلد 1. 1999. Gava 1. ساختار کیفی سیاره زمین. شکل 6.)

هر ماده دارای سطح ابعادی خاص خود است که در آن این ماده پایدارو با توجه به تفاوت ابعاد از مرکز شکل گیری سیاره توزیع می شود. عناصر سنگین دارای حداکثر و عناصر سبک دارای حداقل ابعاد در منطقه ناهمگنی هستند.

آب از سنتز عناصر سبک - اکسیژن و هیدروژن تشکیل می شود و یک کریستال مایع است. اتمسفر 20 درصد اکسیژن است. هیدروژن در بین گازها سبک ترین است، اما مقدار آن در جو ناچیز است - 0.000055٪. با این وجود، در سیاره ما باران می بارد - مولکول های آب از حالت گازی (بخار در جو) به مایع تبدیل می شوند (شکل 5).

اگر نوسانات ابعادی در سطح مرز بین ماده جامد و جو اتفاق بیفتد، اگر در سطح ابری باشد، فرآیند تشکیل قطره به صورت زنجیره ای در می آید و باران می بارد. جو ماهیت خود را از دست می دهد. ناهمگونی فضا جبران نشده باقی می ماند. پس از تکمیل شکل گیری سیاره، اشکال ماده ای که آن را ایجاد کرده اند، بدون ادغام با یکدیگر، حرکت خود را از طریق ناهمگونی سیاره ای ما ادامه می دهند. اما زمانی که شرایط مناسب به وجود می آید، مسائل اولیه دوباره ماده را تشکیل می دهند. آب به شکل بخار در جو بازیابی می شود.

بسیاری از دانشمندان به این نظریه تمایل دارند که هیدروژن و سایر گازها از روده های زمین می آیند. این در سال 1902 توسط E. Suess پیشنهاد شد. او معتقد بود که آب با اتاقک های ماگما مرتبط است، از آنجا که به عنوان بخشی از محصولات گازی به قسمت های بالایی پوسته زمین رها می شود.

شرایط کافی برای سنتز مولکول های پیچیده در روده های سیاره ایجاد می شود، زیرا ماده اولیه با عبور از ناهمگنی سیاره ای، عناصر سبک را با خود حمل می کند که سنتز آنها در کل ناهمگنی امکان پذیر است. ماگما در واقع حاوی آب به شکل بخار است و ماگما نیز تقریباً تمام عناصر جدول تناوبی را در خود دارد.

در تلاش برای اشغال سطح ابعاد خود، مولکول های هیدروژن و اکسیژن وارد مناطق ناهمگونی می شوند که در آن سنتز آب امکان پذیر است. بخار که از اعماق بالا می رود، به مرزهای سطح جامد می رسد، جایی که به دلیل تغییرات جزئی در ابعاد، مولکول های آب از حالت گازی به حالت مایع منتقل می شوند. رودخانه ها به این ترتیب شکل می گیرند.

مرزهای محدوده پایداری ماده، سطوح جدایی بین جو، اقیانوس ها و سطح جامد سیاره است. مرز پایداری ساختار کریستالی سیاره از شکل ناهمگونی پیروی می کند، بنابراین سطح پوسته جامد دارای فرورفتگی ها و برجستگی هایی است.

برنج. 5. توزیع مواد در کره زمین.

در بیوسفر زمین، توده های آب به طور مداوم حرکت می کنند و یک چرخه بسته را تشکیل می دهند. این فرآیند چرخه آب در طبیعت نامیده می شود که نمودار آن اغلب در کتاب های درسی علوم طبیعی یافت می شود. اگر نیاز به نوشتن گزارشی در مورد موضوع "چرخه هیدرولوژیکی در طبیعت" دارید، این مطالب برای شما مفید خواهد بود و به شما کمک می کند تا درک عمیق تری از طبیعت و خواص آن به دست آورید.

در تماس با

مفاهیم اساسی

چرخه هیدرولوژیکیفرآیند حرکت منظم مایع در فضا است و مطالعه آن درک مکانیسم عمل را ممکن ساخته است: انرژی روی سطح زمین و اقیانوس عمل می کند، رطوبت، گرما، به بخار تبدیل می شود، مولکول های آن بالا می روند. وارد اتمسفر می شوند و به شکل ابر متمرکز می شوند. هنگام ورود به مناطق با دمای سرد، مولکول ها متراکم می شوند و به صورت رسوب می افتند. بنابراین، تحت تأثیر انرژی خورشیدی و خنک کننده، این روند بی انتها تکرار می شود.

مراحل و فرآیندهای اصلی

چرخه آب در طبیعت چگونه اتفاق می افتد؟چرخه کامل هیدرولوژیکی شامل چندین مرحله مهم است:

• تبخیر؛
• تراکم بخار در لایه های جوی؛
• ریزش آن به صورت بارش بر روی زمین؛
• فیلتراسیون از طریق خاک؛
• ورود مایع به جریان های زیرزمینی؛
• جذب مایع از خاک توسط گیاهان؛
• مشارکت در واکنش های بیوشیمیایی موجودات زنده

گاهی اوقات مراحل چرخه به حداقل کاهش می یابد:

• آب تبخیر می شود؛
• کنسانتره در لایه های جوی؛
• به صورت یک ماده مایع، جامد یا بخار رسوب می کند.

چنین چرخشی اغلب بر روی سطح یک حجم بزرگ از آب، مانند یک اقیانوس رخ می دهد. چرخه هیدرولوژیکی دایره ای است- این بدان معنی است که تمام مراحل به طور مداوم تکرار می شوند، بنابراین حرکت مداوم مایع در طبیعت تضمین می شود.

همچنین با فرآیندهای زیر مشخص می شود:

• بارش عبارت است از ریزش آب در زمین به صورت باران، برف، تگرگ و مه؛
• رهگیری رسوب فرآیندی است که در آن نزولات جوی نه به خاک یا آب، بلکه بر روی درختان و گیاهان دیگر می ریزد. چنین رطوبتی بلافاصله بدون وارد شدن به خاک تبخیر می شود.
• رواناب راهی است که آب در زمین حرکت می کند.
• نفوذ، ورود مایع به خاک و تصفیه آن است.
• نهرهای زیرزمینی نهرهای زیرزمینی هستند که در ناحیه هوادهی قرار دارند.
• تبخیر آب انتقال مولکول ها از حالت مایع به حالت بخار است.
• تصعید - انتقال مولکول ها از حالت جامد به حالت بخار.
• رسوب - انتقال مولکول ها از حالت بخار به حالت جامد.
• فرارفت حرکت مولکول های آب (در هر حالتی) از طریق؛
• تراکم - تشکیل بخار به ابرها؛
• تبخیر - حرکت بخار تحت تأثیر انرژی خورشیدی از خاک و گیاهان به جو.
• نفوذ - حرکت آب در خاک تحت تأثیر ...

چرخه هیدرولوژیکی- این یک فرآیند پیچیده است که از چند روز تا چندین سال طول می کشد. اقیانوس در 3200 سال به طور کامل تجدید می شود - این بدان معنی است که تمام آب موجود در آن تبخیر می شود و در همان مدت باز می گردد.

جالب هست!اگر تمام آبی که سالانه تبخیر می شود در یک لایه یکنواخت در تمام سطح پخش شود، یک لایه به ضخامت یک متر خواهید داشت!

چرخه هیدرولوژیکی

انواع چرخه ها

دانشمندان چرخه هیدرولوژیکی را با توجه به مقیاس و قلمرو آنها به چندین نوع تقسیم می کنند. 5 نوع اصلی وجود دارد:

1. چرخه جهانی آب - مایع از اقیانوس ها تبخیر می شود و به شکل بارش بر روی خشکی قاره می ریزد و بعداً با کمک رودخانه ها و زهکش ها به اقیانوس باز می گردد.
2. کوچک - مایع از سطح دریا که تحت تأثیر خورشید تبخیر شده است، به صورت بارش برمی گردد.
3. چرخه داخلی - فقط روی زمین رخ می دهد.
4. چرخه زمین شناسی در داخل زمین اتفاق می افتد، زمانی که اقیانوس با جریان های زیرزمینی ارتباط برقرار می کند.
5. جهانی - باز، از جمله انواع چرخه ها.

چرخه آب در طبیعت چگونه اتفاق می افتد و هر چرخه چه ویژگی هایی دارد. این یک پدیده طبیعی منحصر به فرد است که به لطف آن همه موجودات زنده روی زمین به مواد مغذی دسترسی دارند.

جالب هست!در طول یک سال، بیش از 520000 مایع از سطح زمین تبخیر می شود و به شکل بارندگی برمی گردد.

چرخه جهانی در طبیعت

معنی

چرا بدانند چرخه هیدرولوژیکیو اصول عملکرد آن واقعا مهم است؟ دست کم گرفتن اهمیت چرخه در طبیعت دشوار است، زیرا:

• یک حلقه اتصال برای کل هیدروسفر است.
• مواد حیاتی به طور مداوم در اطراف زمین حرکت می کنند، به مکان های مناسب می رسند، خاک، گیاهان و میکروارگانیسم ها را تغذیه می کنند.
• اقیانوس های جهان را تمیز و فیلتر می کند.
• آب و هوا را تنظیم می کند.

استفاده غیرمنطقی از آب می تواند منجر به اختلال در چرخه هیدرولوژیکی و عواقب جبران ناپذیری برای کل زمین و ساکنان آن شود.

چگونه این مفهوم را برای کودکان توضیح دهیم

توضیح دادن آن برای کودکان، با استفاده از مفاهیم ساده یا ارائه همه چیز در قالب یک افسانه آسان است. می توانید یک نقشه شماتیک ساده به آنها نشان دهید و به روشی قابل دسترس در مورد هر فرآیند به تصویر کشیده شده به آنها بگویید:

1. آبی که ما می نوشیم توسط گیاهان و حیوانات نیز مصرف می شود، زیرا حاوی مواد مفید بسیاری است.
2. آب در اقیانوس ها و رودخانه ها و همچنین در زیر زمین زندگی می کند.
3. خورشید اقیانوس را بسیار گرم می کند و شروع به عصبانیت می کند. وقتی آب کتری برای مدت طولانی روی آتش می نشیند، عصبانی نیز می شود و از دهانه بیرون می آید. بنابراین بخشی از مایع موجود در اقیانوس به بخار تبدیل می شود.
4. در آسمان، بخار احساس تنهایی می کند و در کنار هم جمع می شود. و نتیجه آن ابرها و ابرهایی است که بر فراز زمین پرواز می کنند و باد رانده می شوند.
5. خورشید در شب گرم نمی‌شود، بنابراین بخار خشمگین نمی‌شود و دوباره به مایع تبدیل می‌شود که از ابر روی زمین می‌افتد، جایی که رودخانه‌های جاری به اقیانوس را دوباره پر می‌کند.
6. همه چیز از اول تکرار می شود.

نتیجه

وقتی چرخه آب در طبیعت را برای کودکان توضیح می دهید، از وسایل بصری غافل نشوید و از کتری جوشان، تکه های یخ و بخار استفاده کنید. مهمترین چیز این است که نشان دهیم مایع منبع مهمی است و باید با احتیاط رفتار کرد. در نتیجه، برای درک اینکه آیا کودکان این درس را یاد گرفته اند یا نه، ارزش دارد از آنها این سوال را بپرسیم که "چرخه آب در جهان چیست؟" و به پاسخ آنها گوش دهید. اگر همه چیز را خوب توضیح داده باشید، پاسخ صحیح را خواهید گرفت.

شرایط آب.. 2

چرخه آب در طبیعت 4

نتیجه. 7

مراجع.. 8

شرایط آب

آب در طبیعت در سه حالت جامد، مایع و گاز یافت می شود. آب می تواند از حالتی به حالت دیگر تغییر کند - از جامد به مایع (ذوب)، از مایع به جامد (یخ زدن)، از مایع به گاز (تبخیر)، از گاز به مایع، تبدیل به قطرات آب می شود.

شکل 1. حالات آب: جامد، مایع، گاز.

دو نوع آب مایع در سطح سیاره وجود دارد: شور و شیرین. آب شور در دریاها و اقیانوس ها، آب شیرین در رودخانه ها، دریاچه ها، نهرها، مخازن و باتلاق ها یافت می شود. آب های زیرزمینی می توانند شیرین یا شور باشند. در این حالت به آبهای معدنی می گویند.

مساحت دریاها و اقیانوس ها روی زمین چندین برابر مساحت همه رودخانه ها، دریاچه ها، باتلاق ها و مخازن روی زمین است. بنابراین، آب شور در سیاره ما چندین برابر بیشتر از آب شیرین است.

آب جامد را می توان به صورت برف و یخ یافت. یخ روی زمین در یخچال های طبیعی یافت می شود. یخچال های طبیعی کوهستانی در بلندترین قله های کوه قرار دارند که به دلیل دمای پایین در طول سال، برفی که می بارد فرصت آب شدن را ندارد. بزرگترین یخچال های طبیعی در رشته کوه های قفقاز، هیمالیا، تین شان و پامیر قرار دارند.

گاز آب بخار آب موجود در جو است که از روی زمین به صورت ابر می بینیم. ابرها در ارتفاعات مختلف شکل می گیرند و به همین دلیل ظاهر و شکل های متفاوتی دارند. بسته به این، ابرها به لایه های چینه، سیروس، کومولوس و غیره تقسیم می شوند.

چرخه آب در طبیعت

اهمیت چرخه آب بسیار زیاد است، زیرا نه تنها بخش هایی از هیدروسفر را متحد می کند، بلکه تمام پوسته های زمین را با یکدیگر متصل می کند: جو، هیدروسفر، لیتوسفر و بیوسفر. در طول چرخه، آب می تواند در سه حالت مایع، جامد، گاز باشد. مقدار زیادی از مواد لازم برای زندگی روی زمین را حمل می کند.

تحت تأثیر نور خورشید، اقیانوس ها و خشکی های جهان گرم می شوند. در نتیجه آب از حالت مایع به گاز (بخار) تبدیل می شود و بالا می رود. اقیانوس 86 درصد رطوبت اتمسفر را تامین می کند و تنها 14 درصد از رطوبت بخار از تبخیر از خشکی تشکیل می شود. آبی که از سطح اقیانوس تبخیر می شود شیرین است. بنابراین، اقیانوس را می توان کارخانه عظیم آب شیرین در نظر گرفت که بدون آن زندگی روی زمین نمی تواند وجود داشته باشد. مشخص است که دمای جو با افزایش ارتفاع کاهش می یابد. بخار آب که به طور فزاینده‌ای با لایه‌های سردتر هوا مواجه می‌شود، شروع به سرد شدن کرده و ابرها را تشکیل می‌دهد. در خشکی، تبخیر آب نه تنها از سطح نهرها، رودخانه ها و دریاچه ها رخ می دهد. بخار آب در اثر فعالیت های آتشفشانی وارد جو می شود و توسط سطح گیاهان تبخیر می شود.

اغلب، آبی که از اقیانوس تبخیر شده است، به شکل بارشی که از ابرهای واقع در بالای دریاها و اقیانوس ها می ریزد، به آن باز می گردد. قسمت دیگری از ابرها توسط باد به سرزمین اصلی منتقل می شود. در آنجا، آنها همچنین می توانند به صورت مایع یا جامد رسوب کنند. بخشی از بارش ها به رودخانه ها ختم می شود. آنها در پیچ و خم و سرازیر شدن در یکدیگر، در نهایت آب را به دریاهای اقیانوس جهانی یا به توده های آبی بسته مانند دریای خزر یا دریای آرال می برند و تلفات ناشی از تبخیر را جبران می کنند. قسمت دیگری از آب که به صورت نزولات جوی به زمین می ریزد از سطح زمین به پایین می ریزد و با آب های زیرزمینی به اقیانوس جهانی یا رودخانه ها سرازیر می شود. این یک مرحله بسیار مهم در چرخه آب است زیرا جریان رودخانه را در طول زمان تنظیم می کند. اگر نبود، فقط در دوره های کوتاه بارش یا آب شدن برف در رودخانه ها آب وجود داشت. یک سوم آبی که به صورت نزولات جوی روی زمین می ریزد می تواند در خاک نفوذ کند و از آنجا از طریق ریشه به بالای گیاه آمده و از طریق برگ ها تبخیر می شود. این مرحله از چرخه برای گیاهان بسیار مهم است، زیرا مواد معدنی محلول لازم برای زندگی گیاهان با آب از خاک از طریق ریشه تامین می شود. گیاهان نمی توانند غذای خشک بخورند.

همه آب ها همزمان از خشکی به اقیانوس باز نمی گردند. طولانی ترین (صدها و هزاران سال) در یخچال ها و آب های زیرزمینی عمیق باقی می ماند.

آبی که از خشکی باز می گردد می تواند دوباره تبخیر شود و به خشکی بازگردد. چرخه آن به این صورت است: اقیانوس - جو - خشکی - اقیانوس. این فرآیند مداوم حرکت آب از اقیانوس به خشکی از طریق جو و از خشکی به اقیانوس، چرخه جهانی آب در طبیعت نامیده می شود.

فعالیت اقتصادی انسان اخیراً شروع به ایفای نقش مهمی در چرخه آب در طبیعت کرده است. ایجاد صنعت، تخریب جنگل ها، شخم زدن سرزمین های وسیع، زهکشی و آبیاری زمین ها، ایجاد مخازن و سدهای غول پیکر، استفاده از آب برای نیازهای مختلف اقتصادی - همه اینها به طور قابل توجهی فرآیندهای هیدرولوژیکی روی زمین را تغییر داده است. . و اگرچه فعالیت اقتصادی تأثیر کمی بر حجم کل هیدروسفر داشته است، اما به طور قابل توجهی بر بخش های جداگانه آن تأثیر می گذارد. دبی برخی از رودخانه ها کاهش، برخی دیگر افزایش یافته و توزیع درون سالانه جریان تغییر کرده است. در نتیجه خروج آب از آب های خشکی، تبخیر در بسیاری از مناطق جهان افزایش یافته است، زیرا برای تبخیر است که بخش قابل توجهی از آب برداشت شده توسط انسان از منابع به تبخیر می رود.

بخشی از آبی که فرد مصرف می‌کند و بخشی از محصولات تولیدی اوست برای مدت طولانی از گردش عمومی خارج می‌شود، به همین دلیل است که به آن «برداشت‌ناپذیر» می‌گویند. البته این اصطلاح کاملاً مشروط است، زیرا این آب کاملاً منتفی نیست، اما بازگشت آن ممکن است با تأخیر زیادی در زمان و در منطقه کاملاً متفاوت رخ دهد. بسیاری از صنایع به طور غیر قابل برگشت از آب نسبتا کمی استفاده می کنند - بیش از 10٪. مابقی آب پس از استفاده به عنوان فاضلاب به بدنه های آبی ریخته می شود. آنها آلوده هستند و چندین برابر حجم آب تمیز را غیرقابل استفاده می کنند. این تهدید آلودگی منابع آبی است که اکنون خطر اصلی را به وجود آورده است، بسیار بیشتر از تهدید کمبود فیزیکی آب.

نتیجه

یکی از اکتشافات قابل توجه ژئوشیمی این است که ثابت کند حرکت بسیاری از عناصر شیمیایی به شکل فرآیندهای دایره ای - چرخه ها اتفاق می افتد. این عناصر هستند که پوسته زمین، پوسته های مایع و گاز سیاره ما را تشکیل می دهند. گردش آنها می تواند در یک فضای محدود و در دوره های زمانی کوتاه اتفاق بیفتد یا می توانند کل قسمت بیرونی سیاره و دوره های بزرگ را پوشش دهند. در عین حال، چرخه های کوچک در چرخه های بزرگتر گنجانده می شوند که با هم چرخه های بیوژئوشیمیایی عظیمی را تشکیل می دهند. آنها ارتباط تنگاتنگی با محیط دارند.

در بیوسفر، مانند هر اکوسیستم، چرخه ثابتی از کربن، نیتروژن، اکسیژن، فسفر، گوگرد و سایر عناصر شیمیایی وجود دارد. انرژی در طول فتوسنتز وارد اکوسیستم ها می شود و زمانی که ارگانیسم ها از آن برای عملکرد استفاده می کنند عمدتاً به صورت گرما دفع می شود. به دلیل اتلاف مداوم انرژی، لازم است که به طور مداوم به صورت انرژی خورشیدی وارد اکوسیستم ها شود. در مقابل، آب و مواد مغذی تحت یک چرخه مداوم قرار می گیرند.

موضوعی که من بحث کردم با توجه به شرایط محیطی مدرن بسیار مرتبط است. آب منبع حیات روی زمین است. اما، همانطور که معلوم است، بی نهایت نیست. واقعیت این است که آلودگی منابع آبی زمین در حال حاضر ماهیت جهانی دارد.

بسیار مهم است که از "طبیعت" عملکرد طبیعی چرخه های متابولیک اساسی آن اطمینان حاصل شود.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. Zakharov E.I.، Kachurin N.M.، Panferova I.V. مبانی بوم شناسی عمومی: کتاب درسی. کمک هزینه - تولا: TulSTU، 2002.

2. Mirasov O.B. فیزیک در اطراف ما وجود دارد. - م.، 2006.

3. نبل ب. علوم محیطی: جهان چگونه کار می کند: در 2 جلد - م.: میر، 2006.

4. Odum Yu. Ecology: در 2 جلد - M.: Mir, 2003.

5. Reimers N. F. حفاظت از طبیعت و محیط زیست انسانی. - م.، 2004.

6. Semenov V.P. کاشینا O.M. فرآیندهای فیزیکی در طبیعت - م.، 2006.

7. Stadnitsky G.V., Rodionov A.I. - م.: بالاتر. مدرسه، 2006.

8. فازیلوف ن.ر. فیزیک طبیعت. - م.، 2000.

Nebel B. Environmental Science: How the World Works: در 2 جلد - M.: Mir, 2006.