Энциклопедия о строении земли

Водный баланс Земли

Чтобы представить, сколько воды участвует в круговороте, охарактеризуем различные части гидросферы. Более 94% ее составляет Мировой океан (табл. 1). Другая часть гидросферы — подземные воды (4%). При этом следует учесть, что большая их часть относится к глубинным рассолам, а пресные воды составляют приблизительно лишь 1/15 долю, или 4—5 тыс. км³. Значителен также объем льда полярных ледников: с пересчетом на воду он достигает 24 млн. км³, или 1,6% объема гидросферы. Озерной воды в 100 раз меньше — 230 тыс. км³, а в руслах рек содержится всего лишь 1200 км³ воды, или 0,0001% всей гидросферы. Однако, несмотря на малый объем воды, реки играют очень большую роль: они, как и подземные воды, удовлетворяют значительную часть потребностей населения, промышленности и орошаемого земледелия.

Таблица 2

Водный баланс Земли

Воды на Земле довольно много. Гидросфера составляет около 1/4180 части всей массы нашей планеты. Однако на долю пресных вод, исключая воду, скованную в полярных ледниках, приходится немногим более 2 млн. км³, или только 0,15% всего объема гидросферы.

Совмещенный график, показывающий изменение расходов воды, хода температуры воздуха, суточных величин атмосферных осадков в течение года: 1 — расход воды в м³/с; 2 — поверхностный сток; 3 — подземный сток; 4 — атмосферные осадки; 5 — температура воздуха.

Конечно, объем различных частей гидросферы, их стационарные запасы воды имеют существенное значение в жизни людей и в экономике, но первое место принадлежит воде, непрерывно возобновляемой в процессе круговорота. Чтобы оценить ее размеры, необходимо рассчитать водный баланс Земли.

Баланс — это количественная характеристика круговорота воды. Метод расчета водного баланса применяется для изучения приходных и расходных элементов крупных частей земного шара — суши, Океана и Земли в целом, отдельных материков, больших и малых речных бассейнов и озер, наконец, больших участков полей и леса. Этот метод позволяет гидрологам решать многие теоретические и практические задачи. В основе изучения водного баланса лежит сравнение приходных и расходных его частей. Например, для суши приходной частью баланса служат атмосферные осадки, а расходной — испарение. Пополнение Океана водой происходит за счет стока речных вод с суши, а расход — за счет испарения.

Водный баланс Земли впервые был достоверно (с учетом имевшихся данных) вычислен нашим соотечественником Э. Я. Брикнером в 1905 г. В дальнейшем предпринималось еще несколько расчетов, и последний сделанный вариант расчета водного баланса приведен в таблице 2 на стр. 181.

Эти данные с каждым десятилетием становятся более точными и достоверными. Тем не менее для повышения надежности расчета нужно дополнительно изучать многие элементы водного баланса. Очень слабо изучен сток подземных вод непосредственно в Океан, минуя реки. Плохо также изучены атмосферные осадки в Океане: о них судят по наблюдениям на островах или прибрежных метеостанциях.

Схема водного баланса речного бассейна: 1 — снежный покров; 2 — почва; 3 — горные породы; Р — осадки; S — поверхностный (паводочный) сток; U — подземный (устойчивый) сток; W — валовое увлажнение территории (почвы); N — испарение с почвы; Т — транспирация; Е — суммарное испарение; V — водообмен с подземными водами, лежащими ниже уровня дренажа реками.

СХЕМА ЕДИНСТВА ВОД ЗЕМЛИ
100 — одновременные запасы вод в тыс. км³.
100 — суммарные объемы воды за год в км³.
100 лет — время полного возобновления запасов.