Altayinform.ru

Экономическая география

Современные представления о мировом круговороте воды

1 - по скважинам Тихого, 2 - Атлантического, 3 - Индийского океанов;

4 - вода, 5 - глубоководные осадки, 6 - мелководные осадки, 7 - базальты.

Левая часть графика характеризует скорость поступления воды

в будущем, штриховкой показаны доверительные интервалы,

вычисленные с вероятностью 0,95%

Таким образом, с точностью до порядка величин ежегодные поступления свободной воды на поверхность Земли в исторический период голоцена составляли 3,6·1017 г.

Средняя скорость поступления воды за последние 160 млн. лет, определенная из графика V(t) и по формуле:

V(t) =, (n = 1, 2 . 149)

равна 0,01 см/год, что в пересчете на массу при средней площади юрско-меловых кайнозойских морских бассейнов, близких современным, дает примерно 3,6·1016 г/год, т.е. на порядок меньше, чем в голоцене. Следовательно, за период спонтанной дегидратации и океанизации Земли (60 млн. лет) было переброшено воды на поверхность:

3,6·1016 г/год ´ 60·106 лет = 2,2·1024 г.

Это на 0,5·1024 г больше массы современной гидросферы, равной 1,64·1024 г. Возникает вопрос: куда девалась эта огромная масса воды? Чтобы ответить на него, нужно вспомнить, что за 60 млн. лет океанизации на дне океанов образовался слой осадков со средней мощностью, равной 500 м. Поскольку их влажность, по данным бурения, в среднем равна 30%, или (по уровню) 3·104 см, то можно оценить массу захороненной в толще морских осадков воды:

300·1016 см2 ´ 3·104 см ´ 1,03 г/см3 » 0,1·1024 г.

Полученное значение составляет примерно 20% от величины избытка - 0,52·1024 г, т.е. ежегодно на увлажнение донных осадков идет 1,7·1015 г, или 5% от средних в период океанизации (3,6·1016 г) ежегодных поступлений свободной воды. Следовательно, оставшаяся часть воды 0,42·1024 г, отсутствующая в современном объеме гидросферы, была утрачена на фотолиз. Отсюда можно определить массу ежегодных потерь воды при диссоциации ее молекулы в верхних слоях атмосферы под действием жесткого корпускулярного солнечного излучения:

0,42·1024 г / 60·106 лет = 7·1015 г,

т.е. потери на фотолиз составляют около 2,5% от современных поступлений свободной воды (3,6·1017 г).

Определение порядка величин этих не известных ранее в научной литературе статьей баланса свободной воды имеет принципиальное значение при оценке общей направленности эволюции земной гидросферы, соотношения площади суши и моря, а с ними климата и природной среды в геологическом масштабе времени и исторической перспективе.

В современных схемах баланса воды на Земле объем испарившейся над океанами и морями воды многими исследователями считается равным объему вод, вернувшихся в Мировой океан с осадками, речным и поверхностным стоком, таянием ледников. Однако следует признать, что данная схема круговорота воды верна лишь в первом приближении и реализуется при условии постоянства общей массы воды на поверхности Земли и неизменной емкости впадин Мирового океана. Иными словами, эта схема соответствует закрытой термодинамической системе с замкнутым циклом. Но такая система, как известно, не производит работы, ибо находится в стабильном равновесии. Ее энтропия максимальна, чего, как мы показали выше, в условиях реальной Земли не наблюдается, ибо существует приток внутрипланетарной воды и диссипация части ее в космическое пространство. На основе найденной нами закономерности V(t) эти статьи баланса отныне определены и в существующих схемах круговорота воды на Земле.

Приход:

Расход:

поступление эндогенной

воды - 3,6·1017 г/год;

поступление космогенной

воды - 5·1010 г/год.

потери воды на фотолиз - 7·1015;

потери воды на увлажнение морских осадков, биосферы, другие неучтенные потери - 1,7·1015 г.

Всего 3,6·1017 г/год

Всего 8,7·1015 г

Поясним пункт “поступление космогенной воды”. Масса космического вещества, выпадающего ежегодно на Землю, оценивается в 1012 г. В пересчете на воду (5% - исходя из данных по метеоритам), это составляет 5·1010 г/год, т.е. около 0,00001% от ежегодных эндогенных поступлений. Поскольку содержание космогенного вещества в разрезах земной коры известно и не превышает современных поступлений, то из этого можно заключить, что земная гидросфера имеет исключительно внутрипланетарное происхождение - она важнейший продукт эволюции протовещества.

Полученные планетарные статьи баланса свободной воды имеют принципиальное значение для восстановления картины эволюции лика Земли в геологическом масштабе времени. Малые в годовом исчислении массы эндогенной и диссипирующей воды, являясь постоянно действующим фактором, по существу, определяют динамику эволюции поверхности Земли. Перейти на страницу: 1 2 3

Другие материалы

Региональные проблемы развития и размещения газовой промышленности Газовой промышленности России уже более 60 лет. Это одна из самых молодых и быстро прогрессирующих отраслей топливной промышленности. По запасам природного газа и его добыче Россия занимает первое место в мире. На долю России приходится ...

Воспроизводство населения Статистика населения является одной из самых древних отраслей статистики. В глубокой древности первые учетные операции проводились в связи с учетом населения в военных и хозяйственных целях (воинские повинности, обложение налогом и пр.). С ...