Файл: Богословский, Б. Б. Основы гидрологии суши. Реки, озера, водохранилища.pdf

Другая часть водяных паров перемещается с воздушными массами над сушей и дает осадки на материки. В'оды атмосфер­ ных осадков, выпавшие на поверхность суши, частично испаря­ ются е нее и вновь попадают в атмосферу, частично просачива­ ются в почвы и грунты, образуя подземные воды. Оставшаяся часть вод стекает по поверхности суши под уклон местности и дает начало водным потокам — рекам и ручьям.

Около 80% общей поверхности суши имеет уклон к океанам. Реки этой периферийной области суши дают сток в океан, завер­ шая мировой, или ' боль шой , к р у г о в о р о т воды Земного шара, в котором участвуют океаны, атмосфера и воды суши. Зна­ чительная часть движущихся подземных вод также поступает в океан подземным или поверхностным (через реки, в которые они стекают) стоком.

На суше существуют и территории, имеющие уклон внутрь материков, в замкнутые котловины, часто к крупным бессточным озерам. Это области внутреннего стока, бессточные по отноше­ нию к океанам. Сток их аккумулируется внутри материков, обыч­ но в крупных озерах или группах озер, и испаряется с их поверх­ ности. Наиболее значительные из таких областей Арало-Каспий­ ский бассейн и бессточные области Средней Азии на территории

СССР, бассейн озера Чад в Африке, многие районы Централь­ ной Азии, Большой бассейн в Северной Америке и другие.

В пределах современной геологической эпохи можно считать, что объем воды на Земном шаре постоянен и количество ее, уча­ ствующее ежегодно в круговороте, практически неизменно. Ина­ че говоря, составляющие круговорота (атмосферные осадки, испарение и сток) находятся в некотором равновесном соотноше­ нии, которое может быть представлено в виде уравнения водно­ го баланса, учитывающего приход и потери воды океаном и су­ шей.

Сложив уравнения (1), (2) и (3), получим уравнение водно­ го баланса Земного шара:

(4)

(5)

9

Приведенные уравнения справедливы только при условии, что составляющие водного 'баланса рассчитаны в среднем за многолетний период, в течение которого увеличение количества воды в годы с повышенным увлажнением компенсируется поте­ рями ее в засушливые годы. В отдельные годы или периоды с различным увлажнением общее количество воды как на Земном

о

«местные* осадки, выпавшие из влаги, испарившейся с данной территории (Z); C=*Z—XZ'

шаре, так и на отдельных материках может увеличиваться или уменьшаться. Тогда уравнения (1), (2), (3) и (5) запишутся со­ ответственно:

Z0 = Х0 + Г + А У0; Zc = Хс- Г ± A V€; Z6 = Хб ± Д Уб;

^ зш “ -^зш i А ^зш>

где A V0, А1/с, А1/б, А ]/зш—изменения количества воды за ра­ счетный год или период в океане на периферийной и бессточной об­ ласти суши и Земном шаре соот­ ветственно.

Ю

Таким образом, влагооборот на Земном шаре совершается в результате взаимодействия трех процессов: -формирования и выпадения атмосферных осадков, испарения с водной поверхнос­ ти и суши и стока с материков.

Количество воды, участвующее в круговороте в тот или иной промежуток времени, определяется атмосферными осадками и испарением. Осадки являются практически единственным источ­ ником поступления воды на поверхность Земного шара и в верх­ ние горизонты земной коры. Приток водяных -паров из глубоких слоев земли и их конденсация играют ничтожную роль.

Испарение — единственный путь потерь воды с поверхности Мирового океана и суши и из верхних горизонтов земной коры.

Как видно из уравнений (4) и (5), сток не изменяет общего количества воды на земном шаре, а только перераспределяет ее между материками и океаном. Несмотря на это, роль стока в формировании и преобразовании географической среды чрезвы­ чайно велика. В результате водной эрозии и аккумуляции фор­ мируется рельеф материков. Реки транспортируют воды из рай­ онов с большим увлажнением в засушливые. С водами переме­ щаются растворенные в них вещества и 'в-з-вешенные твердые частицы, и, таким образом, происходит перераспределение хими­ ческих элементов на материках и между материками и океаном.

Данные табл. 2, в которой приведены составляющие водного

Т а б л и ц а 2

Водный баланс Земного шара (по |М. И. Львовичу)

сучетом подземного стока (по монографии «Мировой водный баланс и водные ресурсы Земли». Л., 1974)

И

баланса Земного шара, дают представление о количестве воды, участвующей ежегодно в круговороте (см. также рис. 1). Мы ви­ дим, что в круговороте участвует в год в среднем около 520 тыс. км3, или около 0,03% общего объема воды, содержащейся в вод­ ных объектах. Следовательно, круговорот воды в масштабе Зем­ ного шара совершается весьма медленно и воды, заполняющие в данный момент времени водные объекты, заменятся новыми при­

мерно через 3000 лет.

Внутриматериковый влагооборот. В действительности вла-

гооборот на Земном шаре происходит значительно сложнее, чем

это было представлено выше.

В формировании осадков, выпадающих на материки, уча­ ствует как влага, поступающая с океана, так и влага, испаряю­ щаяся с суши и перемещаемая воздушными течениями в глубь континентов. Часть выпавшей влаги вновь испаряется, конденси­ руется, дает осадки, т. е. совершается внутриматериковый вла­

гооборот.

Общее количество осадков, выпавших на какой-то террито­ рии, будет состоять из «внешних» осадков, образовавшихся из поступившего извне водяного пара, и «местных» осадков, выпав­ ших из влаги, испарившейся с данной территории (Z) (рис. 1,6):

* = ^Л + * 2-

Часть водяных паров как поступивших извне, так и образо­ вавшихся на данной территории, будет вынесена воздушными по­ токами за ее пределы. Количество их будет равно сумме А — ХА

й Z — X г Последнюю величину называют «атмосферным сто­ ком» (с).

В среднем за многолетний период водный баланс рассматри­ ваемой территории

x = z + T,

где X, Z, Y — средние многолетние значения X, Z, Y.

Так как Z = X z + с, а X = Х А + X z , Х А = с + F .

Зная значения X и X А, можно определить коэффициент вла-

гооборота, показывающий, сколько раз поступивший извне водя­ ной пар выпадает в виде осадков в процессе влагооборота на данной территории, пока не будет вынесен речным и атмосфер­ ным стоком за ее пределы: К— Х/ХА. Он возрастает с увеличени­

ем доли «местных» осадков. Коэффициент влагооборота увеличи­ вается при продвижении в .глубь континентов и с увеличением площади территории, так как в обоих случаях возрастает роль осадков, образующихся за счет местного испарения.

По расчетам О. А. Дроздова и др., коэффициент влагообо­ рота для Европейской части СССР равен 1,10—1,14. Значения К для материков изменяются в пределах от 1,20 для Европы до 1,55 для Азии (Калинин, 1968).

12