На рис.7.20 наведено обсяг окремих частин гідросфери Землі та зв'язаної води земної кори. Слід відзначити, що понад 90% наявної на Землі води перебуває в гірських породах, які утворюють земну кору, і у відкладах на поверхні Землі. Ця вода вступає в гідрологічний цикл, який відбувається в біогеоценозах дуже рідко: лише в момент вулканічних викидів. Тому цю воду можна не брати до уваги, коли мова йде про переміщення води поблизу поверхні Землі.

Переміщення води з місця на місце в масштабах планети від-бувається головним чином між океаном і сушею. При цьому змінюється її агрегатний стан (перетворення рідкої фази в тверду, пароподібну, і на-впаки), що дає змогу підтримувати рівновагу між сумарним випарову-ванням і випаданням опадів на планеті. Підраховано, що з поверхні Землі лише за 1 хв. випаровується близько 1 млрд. т води і стільки ж випадає назад у вигляді опадів. Відзначимо, що понад 86% вологи надходить в атмосферу за рахунок випаровування із поверхні Світового океану і менше 14% — за рахунок випаровування із суші.

Опади, які випадають на поверхню суші, перевищують випаровування і транспірацію в наземних місцезростаннях. Відповідно кількість опадів, які випадають на поверхню океанів, менша тієї кількості води, яка випаровується.

Енергетика гідрологічного циклу, представленого у вигляді двох шляхів: верхній приводиться в рух сонячною енергією, а нижній віддає енергію озерам, річкам, заболоченим землям і виконує роботу, безпосередньо корисну для людини (наприклад, на ГЕС). Поверх-невий стік поповнює резерви ґрунтових вод і сам поповнюється від них, хоча в багатьох сухих областях ці резервуари зараз швидше випорожнюються, ніж поповнюються.

вується з їхньої поверхні. Більша частина водяних парів, перенесених вітрами із океанів на сушу, конденсується над гірськими районами і в тих місцях, де швидке нагрівання і охолодження суші створює вертикальні потоки повітря. Чистий потік атмосферних водяних парів від океанів до суші утворюється водою, яка стікає із суші у басейн океанів.

Виходячи з екологічних позицій, слід звернути особливу увагу на роль транспірації в гідрологічному циклі. Відомо, що первинна продукція

Рис.1.2. Обсяг окремих частин гідросфери Землі та зв'язаної води земної кори (включаючи воду живих організмів), (тис. км3).

Рис.1.3. Водний режим у хвойній тайзі: А — опади; Б — опади, які використовує крона;

В — втрати вологи у вигляді випаровування; Г — споживання вологи травами; Д - бокове просочування води; Е — споживання вологи на рівні коріння і дерев; Є - стік у

ґрунтові води.

наземних місцезростань становить приблизно 1.1 - 1017г сухої речовини на рік, а на кожний грам продукції транспірується приблизно 500 г води. Отже, наземна рослинність транспірує щорічно 55*10І8г води, що майже відповідає загальній евапотранспірації із суші. На рис.7.21 зображена структура водного режиму екосистеми хвойної тайги.

Для того щоб "запустити" гідрологічний кругообіг, необхідна енергія, її можна підрахувати, перемноживши енергію, яка потрібна для випаро-вування 1 г води (0,536 ккал), на сумарне річне випаровування із поверхні Землі (378*1018г). Одержаний результат (2*1022 ккал) відповідає приблизно 1/5 частині загального надходження сонячної енергії на Землю.

Важливим показником кругообігу води є водообмін. В океанах, на-приклад, він відбувається під впливом течій. Вважають, що для повного водообміну у Світовому океані потрібно приблизно 60 років, Атлантич-ному —- 50, Індійському — 40, а Тихому океані найбільше - 100 років.

Надзвичайно активний водообмін у ріках. Одноразовий обіг води в руслах рік Землі оцінюється приблизно в 1200 км а сумарний річний стік - 38800 км у рік.

Таким чином, обмін руслових стічних вод відбувається кожні 0,031 року, тобто кожні 11 діб, або 32 рази протягом року. Якщо врахувати, що

Рис2.3. Споживання води у міру росту населення.

ріки сполучують багато озер і водосховищ, які сповільнюють водообмін, то загальна активність обміну поверхневих вод суші буде становити 7 років.

Життя на Землі підтримується не лише за рахунок води, що знахо-диться у рідкому стані, але й тієї, що сконцентрована у вигляді атмос-ферної пари. Вода, яка міститься в повітрі у вигляді пари, відповідає в середньому шару завтовшки 2,5 см, рівномірно розподіленому по всій поверхні Землі. Кількість річних опадів становить в середньому 56 см, що в 25 разів більше тієї кількості вологи, яка міститься в атмосфері. Отже, водяні пари, які постійно знаходяться в атмосфері, — так званий атмос-ферний фонд, - - щорічно здійснюють кругообіг 25 разів. Вміст води в ґрунті, ріках, озерах, і океанах в сотні тисяч разів більший, ніж в атмосфері. Однак вода протікає через обидва ці середовища із однаковою швидкістю, оскільки випаровування дорівнює випаданню опадів. Серед-ня тривалість переносу води у її рідкій фазі поверхнею Землі стано-вить 3650 років, тобто в 100 тис. разів більше, ніж тривалість перене-сення її в атмосфері.

Слід пам'ятати, що на основі кругообігу води із розчиненими в ній мінеральними сполуками, а також компонентів атмосфери закономірно виникла жива речовина, а з нею і біохімічний кругообіг. Тому антропо-генне вилучення води з природного кругообігу, а воно щорічно зростає (рис.2.3), негативно впливає на функціонування живої речовини. На рис.2.4.,2.5. зображені схеми використання світових запасів води та прогнози водних ресурсів до 2000 р.

Рис. 2.4.Розподіл світових ресурсів води:

/ — ресурси стійкого паводкового стоку (S); 2 — ресурси стійкого стоку (U); 3 — незворотний

хід води (Е); 4 — стічні та забруднені річкові води; 5 — зворотні води після зрошення;

6 — замкнене оборотне водопостачання; R —сумарний паводковий стік.

Рис.2.5. Прогнозування світових запасів води до 2000 p.,