Die Hauptteile der Wasserhülle der Hydrosphäre

Einschließlich der gesamten Wassermasse, die sich auf, unter und über der Oberfläche des Planeten befindet. Wasser in der Hydrosphäre kann in drei Aggregatzuständen vorliegen: flüssig (Wasser), fest (Eis) und gasförmig (Wasserdampf). Die im Sonnensystem einzigartige Hydrosphäre der Erde spielt eine der wichtigsten Rollen bei der Unterstützung des Lebens auf unserem Planeten.

Gesamtvolumen des Hydrosphärenwassers

Die Erde hat eine Fläche von etwa 510.066.000 km²; Fast 71 % der Erdoberfläche sind mit Salzwasser bedeckt, mit einem Volumen von etwa 1,4 Milliarden km³ und einer Durchschnittstemperatur von etwa 4 °C, nicht viel über dem Gefrierpunkt von Wasser. Es enthält fast 94 % des gesamten Wasservolumens der Erde. Der Rest kommt als Süßwasser vor, drei Viertel davon sind in den Polarregionen als Eis eingeschlossen. Der größte Teil des verbleibenden Süßwassers ist Grundwasser, das in Böden und Gesteinen enthalten ist; und weniger als 1 % kommt in den Seen und Flüssen der Welt vor. Prozentual ist der atmosphärische Wasserdampf vernachlässigbar, aber der Transport des aus den Ozeanen verdunsteten Wassers zur Landoberfläche ist ein wesentlicher Bestandteil des Wasserkreislaufs, der das Leben auf dem Planeten erneuert und erhält.

Hydrosphärenobjekte

Diagramm der Hauptbestandteile der Hydrosphäre des Planeten Erde

Die Objekte der Hydrosphäre sind alle flüssigen und gefrorenen Oberflächenwässer, Grundwasser in Böden und Gesteinen sowie Wasserdampf. Die gesamte Hydrosphäre der Erde kann, wie im obigen Diagramm dargestellt, in die folgenden großen Objekte oder Teile unterteilt werden:

• Weltozean: enthält 1,37 Milliarden km³ oder 93,96 % des Volumens der gesamten Hydrosphäre;
• Das Grundwasser: enthalten 64 Millionen km³ oder 4,38 % des Volumens der gesamten Hydrosphäre;
• Gletscher: enthalten 24 Millionen km³ oder 1,65 % des Volumens der gesamten Hydrosphäre;
• Seen und Stauseen: enthalten 280.000 km³ oder 0,02 % des Volumens der gesamten Hydrosphäre;
• Böden: enthalten 85.000 km³ oder 0,01 % des Volumens der gesamten Hydrosphäre;
• Atmosphärischer Dampf: enthält 14.000 km³ oder 0,001 % des Volumens der gesamten Hydrosphäre;
• Flüsse: enthalten etwas mehr als 1.000 km³ oder 0,0001 % des Volumens der gesamten Hydrosphäre;
• GESAMTVOLUMEN DER HYDROSPHÄRE DER ERDE: etwa 1,458 Milliarden km³.

Wasserkreislauf in der Natur

Diagramm des Kreislaufs der Natur

Beinhaltet die Bewegung von Wasser von den Ozeanen durch die Atmosphäre zu den Kontinenten und dann zurück zu den Ozeanen über, über und unter der Landoberfläche. Der Kreislauf umfasst Prozesse wie Niederschlag, Verdunstung, Transpiration, Infiltration, Versickerung und Abfluss. Diese Prozesse finden in der gesamten Hydrosphäre statt, die sich etwa 15 km in die Atmosphäre und bis zu etwa 5 km tief in die Erdkruste erstreckt.

Etwa ein Drittel der Sonnenenergie, die die Erdoberfläche erreicht, wird für die Verdunstung von Meerwasser aufgewendet. Die dabei entstehende Luftfeuchtigkeit kondensiert zu Wolken, Regen, Schnee und Tau. Die Luftfeuchtigkeit ist ein entscheidender Faktor bei der Bestimmung des Wetters. Es ist die treibende Kraft hinter Stürmen und verantwortlich für die Trennung der elektrischen Ladung, die Blitze verursacht und damit die natürlichen Blitze verursacht, die sich negativ auf manche auswirken. Niederschläge befeuchten den Boden, füllen unterirdische Grundwasserleiter wieder auf, stören Landschaften, ernähren lebende Organismen und füllen Flüsse, die gelöste Chemikalien und Sedimente zurück in die Ozeane transportieren.

Die Bedeutung der Hydrosphäre

Wasser spielt eine wichtige Rolle im Kohlenstoffkreislauf. Unter dem Einfluss von Wasser und gelöstem Kohlendioxid wird Kalzium aus kontinentalen Gesteinen erodiert und in die Ozeane transportiert, wo Kalziumkarbonat entsteht (einschließlich der Schalen von Meeresorganismen). Karbonate lagern sich schließlich am Meeresboden ab und versteinern zu Kalksteinen. Einige dieser Karbonatgesteine ​​sinken später durch den globalen Prozess der Plattentektonik und des Schmelzens in das Erdinnere und geben dabei Kohlendioxid (z. B. aus Vulkanen) in die Atmosphäre ab. Der Wasserkreislauf, der Kreislauf von Kohlenstoff und Sauerstoff durch die geologischen und biologischen Systeme der Erde, ist die Grundlage für die Aufrechterhaltung des Lebens auf dem Planeten und für die Entstehung von Erosion und Verwitterung auf Kontinenten. Sie stehen in krassem Gegensatz zum Fehlen solcher Prozesse beispielsweise auf der Erde , Venus.

Probleme der Hydrosphäre

Der Prozess des Schmelzens von Gletschern

Es gibt viele Probleme, die direkt mit der Hydrosphäre zusammenhängen, aber die globalsten sind die folgenden:

Meeresspiegel steigt

Der Anstieg des Meeresspiegels ist ein aufkommendes Problem, das viele Menschen und Ökosysteme auf der ganzen Welt beeinträchtigen könnte. Gezeitenmessungen zeigen einen weltweiten Meeresspiegelanstieg von 15–20 cm, und der IPCC (Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen) hat vermutet, dass der Anstieg auf die Ausdehnung des Meerwassers aufgrund steigender Umgebungstemperaturen, schmelzender Gebirgsgletscher und Eiskappen zurückzuführen ist . Die meisten Gletscher der Erde schmelzen aufgrund von , und viele wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass die Geschwindigkeit dieses Prozesses zunimmt und auch erhebliche Auswirkungen auf den globalen Meeresspiegel hat.

Rückgang des arktischen Meereises

In den letzten Jahrzehnten ist die Größe des arktischen Meereises deutlich zurückgegangen. Jüngste Untersuchungen der NASA zeigen, dass sie pro Jahrzehnt um 9,6 % zurückgeht. Dieses Ausdünnen und Entfernen des Eises beeinflusst das Wärme- und Tiergleichgewicht. Beispielsweise gehen Populationen zurück, weil das Eis, das sie vom Land trennt, bricht, und viele Individuen ertrinken beim Versuch, darüber zu schwimmen. Dieser Verlust an Meereis wirkt sich auch auf die Albedo oder das Reflexionsvermögen der Erdoberfläche aus und führt dazu, dass dunkle Ozeane mehr Wärme absorbieren.

Änderung des Niederschlags

Eine Zunahme der Niederschläge kann zu Überschwemmungen und Erdrutschen führen, während eine Abnahme zu Dürren und Bränden führen kann. Auch El-Niño-Ereignisse, Monsune und Hurrikane beeinflussen den kurzfristigen globalen Klimawandel. Beispielsweise können Änderungen der Meeresströmungen vor der Küste Perus im Zusammenhang mit einem El-Niño-Ereignis zu Änderungen der Wettermuster in ganz Nordamerika führen. Veränderungen im Monsunmuster aufgrund steigender Temperaturen können in Gebieten auf der ganzen Welt, die von saisonalen Winden abhängig sind, zu Dürren führen. Hurrikane, die sich mit steigender Meeresoberflächentemperatur verstärken, werden in Zukunft für den Menschen zerstörerischer werden.

Schmelzender Permafrost

Es schmilzt, wenn die globalen Temperaturen steigen. Dies betrifft vor allem die Menschen in dieser Gegend, da der Boden, auf dem die Häuser stehen, instabil wird. Es gibt nicht nur einen unmittelbaren Effekt, sondern Wissenschaftler befürchten auch, dass durch das Auftauen des Permafrosts große Mengen Kohlendioxid (CO2) und Methan (CH4) in die Atmosphäre freigesetzt werden, was langfristig erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt haben wird. Die freigesetzten Stoffe werden zur weiteren globalen Erwärmung beitragen, indem sie Wärme an die Atmosphäre abgeben.

Anthropogener menschlicher Einfluss auf die Hydrosphäre

Der Mensch hat einen erheblichen Einfluss auf die Hydrosphäre unseres Planeten ausgeübt, und dies wird auch weiterhin so bleiben, da die Erdbevölkerung und die menschlichen Bedürfnisse zunehmen. Der globale Klimawandel, Flussüberschwemmungen, die Entwässerung von Feuchtgebieten, die Reduzierung des Durchflusses und die Bewässerung haben die bestehenden Süßwasser-Hydrosphärensysteme unter Druck gesetzt. Der stationäre Zustand wird durch die Freisetzung giftiger Chemikalien, radioaktiver Substanzen und anderer Industrieabfälle sowie durch das Austreten von Mineraldüngern, Herbiziden und Pestiziden in die Wasserquellen der Erde gestört.

Saurer Regen, verursacht durch die Freisetzung von Schwefeldioxid und Stickoxiden bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe, ist zu einem weltweiten Problem geworden. Es wird angenommen, dass die Versauerung von Süßwasserseen und erhöhte Aluminiumkonzentrationen in ihren Gewässern für erhebliche Veränderungen in den Ökosystemen der Seen verantwortlich sind. Insbesondere viele Seen weisen heute keine nennenswerten Fischbestände auf.

Die durch menschliche Eingriffe verursachte Eutrophierung wird für Süßwasserökosysteme zu einem Problem. Wenn überschüssige Nährstoffe und organische Stoffe aus Abwässern aus Landwirtschaft und Industrie in Wassersysteme gelangen, werden sie künstlich angereichert. Dies betrifft die Meeresökosysteme an den Küsten sowie den Eintrag organischer Stoffe in die Ozeane, der um ein Vielfaches höher ist als in vormenschlichen Zeiten. Dies hat in einigen Gebieten zu biotischen Veränderungen geführt, beispielsweise in der Nordsee, wo Cyanobakterien besser und Kieselalgen weniger gedeihen.

Mit zunehmender Bevölkerungszahl wird auch der Bedarf an Trinkwasser zunehmen, und in vielen Regionen der Welt ist es aufgrund der wechselnden Temperaturen äußerst schwierig, an frisches Wasser zu kommen. Da Menschen verantwortungslos Flüsse umleiten und die natürlichen Wasservorräte erschöpfen, führt dies zu noch mehr Problemen.

Der Mensch hat großen Einfluss auf die Hydrosphäre und wird dies auch in Zukunft tun. Es ist wichtig, die Auswirkungen zu verstehen, die wir auf die Umwelt haben, und daran zu arbeiten, negative Auswirkungen zu reduzieren.

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Südamerika ist der wasserreichste Kontinent. Der Flussdurchfluss des Kontinents ist doppelt so hoch wie der durchschnittliche Durchfluss der Flüsse der Welt. Die Hauptnahrungsquelle des Flusses sind Niederschläge. Flüsse werden nur in den südlichen Anden von Gletschern gespeist. Die Rolle der Schneeernährung ist gering. Der Kontinent ist durch große Flusssysteme geprägt. Ihre Entstehung wird durch das flache Gelände des östlichen Teils und die hohen Gebirgszüge des Festlandes, große […]

Flüsse Das Flussnetz ist auf dem Festland ungleichmäßig verteilt. Das heiße und kontrastreiche Klima Afrikas beeinflusst das Flussnetz und das Flussregime. In der feuchten Klimaregion ist das Flussnetz am dichtesten und die Flüsse werden hauptsächlich durch Regen gespeist. Etwa 1/3 der Oberfläche des Kontinents hat keinen Zufluss in den Ozean und gehört zum Bereich der Binnenströmung (der größte Teil der Sahara, des Tschadseebeckens, […]

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Der Begriff „Weltozean“ als Teil der Hydrosphäre wurde vom berühmten Ozeanographen Yu. M. Shokalsky in die Wissenschaft eingeführt. Einzelne Teile des Weltozeans, die durch Kontinente voneinander getrennt sind und sich daher in bestimmten natürlichen Merkmalen und in ihrer Einheit unterscheiden, werden Ozeane genannt. Dies sind der Pazifik, der Atlantik, der Indische Ozean und der Arktische Ozean. Der Ozean spielt eine große Rolle bei der Zirkulation von Materie und Energie auf der Erde. Zwischen dem Ozean, der Atmosphäre […]

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Gemessen an der Wassermenge, die sie enthalten, liegen Gletscher an zweiter Stelle nach dem Weltozean. Eis bedeckt 10 % des Landes und 7 % der Gesamtfläche der Ozeane, und 80 % des Süßwassers der Erde sind in den Gletschern der Antarktis konzentriert. Gebirgsgletscher Gletscher sind riesige, sich bewegende Eismassen, die aus gefallenem und angesammeltem Schnee entstehen. Wenn ein Schneefleck (eine große Schneeansammlung) im Sommer keine Zeit zum Schmelzen hat, verdichtet er sich, kristallisiert und […]

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Der französische Schriftsteller Antoine de Saint-Exupéry schrieb: „Wasser! Du hast keinen Geschmack, keine Farbe, keinen Geruch, man kann dich nicht beschreiben, sie genießen dich, ohne zu wissen, was du bist! Man kann nicht sagen, dass du zum Leben notwendig bist: Du bist das Leben selbst. Du bist der größte Reichtum der Welt. Wie viel Wasser gibt es auf der Erde? Eines der Merkmale des Planeten Erde ist der Wasserreichtum. Ein großes Gebiet ist mit Wasser bedeckt [...]

Die Flüsse der Krim sind relativ klein. Einige von ihnen entstehen am Nordhang, andere am Südhang des Hauptkamms. Entlang des Südhangs des Hauptkamms fließen die folgenden Flüsse hinab und ins Schwarze Meer: Uchan-Su, Derekoyka, Ost-Putamis, West-Ulu-Uzen, Ost-Ulu-Uzen und eine Reihe kleinerer. Diese Flüsse sind kurz und führen wenig Wasser. Einige von ihnen beginnen mit Wasserfällen: Uchan-Su (Fluss Uchan-Su), Golovkinsky […]

Anzahl Seenfläche, tausend km2 1. Kaspisches Meer 396,0 2. Oberes Meer 82,1 3. Victoria 69,5 4. Huron 59,7 5. Michigan 57,8 6. Aralsee 33,6 7. Tanganjika 32, 9 8. Baikalsee 31,5 9. Bolschoje Medweschje 31,3 10. Nyasa 29.6

Ladogasee Der Ladogasee liegt im Nordwesten der osteuropäischen Tiefebene auf einer Höhe von 5 m über dem Meeresspiegel und ist der größte Süßwassersee Europas. Seine Fläche beträgt 17,7 Tausend km2; maximale Tiefe 233 m, durchschnittliche Tiefe 51 m; Wasservolumen 908 km3. Der See liegt in einem Becken glazial-tektonischen Ursprungs. Die Ufer im nördlichen Teil des Sees sind hoch, felsig und haben komplexe Konturen: zahlreiche […]

Jede Sphäre des Planeten hat ihre eigenen charakteristischen Merkmale. Keines davon wurde bisher vollständig untersucht, obwohl die Forschung noch im Gange ist. Die Hydrosphäre, die Wasserhülle des Planeten, ist sowohl für Wissenschaftler als auch für einfach neugierige Menschen von großem Interesse, die die auf der Erde ablaufenden Prozesse genauer untersuchen möchten.

Wasser ist die Grundlage allen Lebens, es ist ein leistungsstarkes Vehikel, ein hervorragendes Lösungsmittel und ein wahrhaft endloser Vorrat an Nahrungsmitteln und Mineralien.

Woraus besteht die Hydrosphäre?

Die Hydrosphäre umfasst alles Wasser, das nicht chemisch gebunden ist und sich unabhängig vom Aggregatzustand (flüssig, dampfförmig, gefroren) befindet. Die allgemeine Art der Klassifizierung von Teilen der Hydrosphäre sieht folgendermaßen aus:

Weltozean

Dies ist der wichtigste und bedeutendste Teil der Hydrosphäre. Die Gesamtheit der Ozeane ist eine Wasserhülle, die nicht zusammenhängend ist. Es ist durch Inseln und Kontinente unterteilt. Die Gewässer des Weltozeans zeichnen sich durch ihre allgemeine Salzzusammensetzung aus. Umfasst vier Hauptmeere – den Pazifik, den Atlantik, den Arktischen Ozean und den Indischen Ozean. Einige Quellen identifizieren auch einen fünften Ozean, den Südlichen Ozean.

Die Erforschung der Weltmeere begann vor vielen Jahrhunderten. Als erste Entdecker gelten die Seefahrer James Cook und Ferdinand Magellan. Dank dieser Reisenden erhielten europäische Wissenschaftler unschätzbare Informationen über die Größe des Wasserraums sowie die Umrisse und Größen der Kontinente.

Die Ozeanosphäre macht etwa 96 % der Weltmeere aus und weist eine ziemlich homogene Salzzusammensetzung auf. Auch Süßwasser gelangt in die Ozeane, allerdings ist ihr Anteil gering – nur etwa eine halbe Million Kubikkilometer. Dieses Wasser gelangt mit Niederschlägen und Flussabflüssen in die Ozeane. Die geringe Menge an einströmendem Süßwasser bestimmt die Konstanz der Salzzusammensetzung im Meerwasser.

Kontinentale Gewässer

Kontinentale Gewässer (auch Oberflächengewässer genannt) sind solche, die sich vorübergehend oder dauerhaft in Gewässern auf der Erdoberfläche befinden. Hierzu zählen alle Wasser, die auf der Erdoberfläche fließen und sich dort ansammeln:

• Sümpfe;
• Flüsse;
• Meere;
• andere Abflüsse und Gewässer (z. B. Stauseen).

Oberflächenwasser wird in Süß- und Salzwasser unterteilt und ist das Gegenteil von Grundwasser.

Das Grundwasser

Als Wasser wird alles Wasser bezeichnet, das sich in der Erdkruste (in Gesteinen) befindet. Kann in gasförmigem, festem oder flüssigem Zustand vorliegen. Grundwasser macht einen erheblichen Teil der Wasserreserven des Planeten aus. Ihre Gesamtmenge beträgt 60 Millionen Kubikkilometer. Grundwasser wird nach seiner Tiefe klassifiziert. Sie sind:

• Mineral
• artesisch
• Boden
• interstratal
• Boden

Mineralwässer sind Wässer, die Spurenelemente und gelöstes Salz enthalten.

Artesisches Wasser ist unter Druck stehendes Grundwasser, das sich zwischen undurchlässigen Gesteinsschichten befindet. Sie werden als Mineralien klassifiziert und kommen normalerweise in einer Tiefe von 100 Metern bis einem Kilometer vor.

Grundwasser ist Gravitationswasser, das sich in der oberen, oberflächennahen, wasserdichten Schicht befindet. Diese Art von Grundwasser hat eine freie Oberfläche und weist in der Regel keine durchgehende Felsdecke auf.

Interstratale Gewässer sind tiefliegende Gewässer, die sich zwischen Schichten befinden.

Bodenwasser ist Wasser, das sich unter dem Einfluss molekularer Kräfte oder der Schwerkraft bewegt und einen Teil der Räume zwischen den Partikeln der Bodendecke ausfüllt.

Allgemeine Eigenschaften der Bestandteile der Hydrosphäre

Trotz der Vielfalt der Zustände, Zusammensetzungen und Standorte ist die Hydrosphäre unseres Planeten einheitlich. Alle Gewässer der Erde sind durch eine gemeinsame Ursprungsquelle (den Erdmantel) und die Verbindung aller Gewässer, die am Wasserkreislauf auf dem Planeten beteiligt sind, vereint.

Der Wasserkreislauf ist ein kontinuierlicher Prozess, der aus ständiger Bewegung unter dem Einfluss von Schwerkraft und Sonnenenergie besteht. Der Wasserkreislauf ist ein Bindeglied für die gesamte Erdhülle, verbindet aber auch andere Hüllen – Atmosphäre, Biosphäre und Lithosphäre.

Während dieses Prozesses kann es sich in drei Hauptzuständen befinden. Während der gesamten Existenz der Hydrosphäre erneuert sie sich, und jeder ihrer Teile erneuert sich über einen anderen Zeitraum. Somit beträgt die Erneuerungsperiode des Wassers der Weltmeere etwa dreitausend Jahre, der Wasserdampf in der Atmosphäre wird in acht Tagen vollständig erneuert, und die Erneuerung der Eisschilde der Antarktis kann bis zu zehn Millionen Jahre dauern. Eine interessante Tatsache: Alles Wasser, das sich in festem Zustand befindet (in Permafrost, Gletschern, Schneedecken), wird Kryosphäre genannt.