Hydrosfera

Hydrosfera

Hydrosfera - to wodna powłoka Ziemi.

W skład hydrosfery wchodzą:
- wody w postaci lodu w lodowcach i lądolodach;
- wody podziemne;
- woda w atmosferze;
- wilgoć glebowa;
- woda zawarta w biosferze.

Oceany i morza - 96%
Woda w lodowcach i lądolodach - 1,7%
Wody podziemne - 2,4%
Rzeki - 0,0021%
Atmosfera - 0,001%

__________________________________________________________________________________


Oceany
Ocean - wielka część hydrosfery ziemskiej stanowiąca, stanowiąca rozległy obszar słonej.

Wyróżniamy 5 oceanów:
- Ocean Spokojny;
- Ocean Atlantycki;
- Ocean Indyjski;
- Ocean Arktyczny;
- Ocean Południowy.

W skład oceanów (układów oceanicznych) wchodzą także mniejsze obszary wodne, jak morza, zatoki, kanały, zalewy i cieśniny, które od pełnych wód oceanicznych mogą być oddzielone półwyspami, wyspami bądź archipelagami. Wszystkie te zasoby wodne Ziemi określa się łącznie mianem oceanu światowego lub wszechoceanu.

Ukształtowanie dna oceanicznego
Do głównych form ukształtowania dna oceanicznego zalicza się:
a) szelfy kontynentalne - fragment dna, stanowiące części bloków kontynentalnych zalane przez wody oceanów, sięgają zazwyczaj do 200 m głębokości, gdzie kończą
się gwałtownym załomem;
b) stoki kontynentalne - strome odcinki dna oceanicznego łączące szelfy z basenami oceanicznymi;
c) baseny oceaniczne - rozległe, słabo urozmaicone fragmenty dna położone na głębokości 4000 do 6000 m, zajmują aż 72% powierzchni oceanów;
d) rowy oceaniczne - głębokie, wklęsłe formy dna, powstałe w strefach subdukcji dna oceanicznego, sięgają od 7000 do ponad 11000 m głębokości, długie na 300-5000
km, szerokie na 30-100 km;
e) grzbiety śródoceaniczne - systemy wzniesień dna oceanicznego, tworzący podwodny łańcuch od łącznej długości 60000 km, powstają w strefachg spreadingu dna
oceanicznego, gdzie lawa wydostaje się na zewnątrz rozpychając dno skorupę oceaniczną, gdzbiety wznoszą się na 2000 do 3000 m ponad dna basenów
oceanicznych, w środkowej części grzbietów ciągną się głębokie rozpadliny, tzw. ryfty;
f) wyspy - części grzbietów śródoceanicznych oraz czynnych wulkanów wystające ponad powierzchnię oceanu;



_________________________________________________________________________________


Morza
Morze - część oceanu, oddzielona od niego przez półwysep, wyspę, łańcuch wysp lub podwodne próg, przez co właściwości jego wód nabierają cech indywidualnych. Czasem nazwę "morze" używa się w stosunku do dużych lub bardzo zasolonych jezior, np. Morze Kaspijskie, Morze Martwe.

Podział mórz
a) otwarte - mające szerokie połączenie z oceanem, np. Morze Arabskie, Morze Norweskie,
Morze Północne
b) przybrzeżne - oddzielone od oceanu przez wyspy lub półwyspy, np. Morze Karskie,
Morze Japońskie, Morze Południowochińskie
c) międzywyspowe - położone wyłącznie między wyspami lub ich archipelagami, np. Morze
Morze Celebes, Morze Jawajskie
d) międzykontynentalne - leżące między kontynentami, np. Morze Śródziemne, Morze
Morze Karaibskie
e) wewnątrzkontynentalne - leżące wewnątrz jednego kontynentu, np. Morze Bałtyckie,
Morze Białe, Morze Azowskie.


Prąd morski - ruch wody morskiej wywołany ruchem obrotowym Ziemi i występowaniem wiatrów stałych. Na poszczególnych oceanach tworzą one 5 wielkich kręgów cyrkulacji wody morskiej. W pobliżu brzegów układ prądów modyfikowany jest przez pływy morskie, spływ wód rzecznych i ukształtowanie linii brzegowej. Średnia prędkość powierzchniowych prądów morskich wynosi 10 km na dobę, ale niektóre z nich mogą osiągnąć prędkość nawet 100-150 km na dobę.

Ze względu na temperaturę wody niesionej prądem morskim w stosunku do otaczających wód oceanu wyróżnia się:
a) prądy ciepłe (niosące cieplejszą wodę);
b) prądy chłodne (niosące chłodniejszą wodę).

Prądy te mają duży wpływ na kształtowanie klimatu niektórych regionów kuli ziemskiej, np. ciepły Prąd Północnoatlantycki, stanowiący przedłużenie Golfsztromu, przyczynia się do ocieplenia klimatu Skandynawii, a chłodny Prądu Benguelskiego występujący u południowo-zachodnich wybrzeży Afryki przyczynił się do powstania pustyni Namib.

Ze względu na genezę powstawania, prądy morskie mogą być:
a) wiatrowe - związane z działalnością silnych wiatrów;
b) gęstościowe - wynikające z różnic ciężaru objętościowego wód w różnych miejscach; bardzo często tworzą się pod pod powierzchnią wody, rzadziej na jej
powierzchni;
c) spływowe - powstające wskutek wyrównywania poziomu wód w róznych miejscach; pośrednią ich przyczyną jest dopływ wód słodkowodnych do mórz i oceanów, a
także zwiększone parowanie;
d) kompensacyjne - przywracające równowagę hydrostatyczą, naruszoną przez rózne siły, np. przez wiatry stałe.



Falowanie, fale morskie - ruch przypowierzchniowych warstw wody w zbiornikach wodnych, wywołany zazwyczaj podmuchami wiatru. Energia wiatru zmienia się w energię kinetyczną cząsteczek wody na skutek tarcia na styku wody i powietrza. Cząsteczki wody poruszają się po zamkniętych orbitach kołowych.

Typy falowania wiatrowego:
a) rozwijające się;
b) ustalone;
c) mieszane.

Oprócz najczęściej spotykanych fal wiatrowych wyróżnia się także inne rodzaje fali:
a) fale sejsmiczne - wywołane podmorskim trzęsieniami ziemi (lub osuwiskami); mogą wówczas powstać wysokie i niszczycielskie fale nazywane tsunami, powstałe w
wyniku wybuchu podmorskiego bądź podoceanicznego wulkanu.
b) fale pływowe - wywołane przyciąganiem Słońca i Księżyca
c) fale baryczne (sejsze) - wywołane różnicami ciśnienia atmosferycznego
d) fale okrętowe - wywołane ruchem morskich jednostek pływających



Skład wody
W wodzie oceanicznej znajduje się od 33 do 38 promili (licząc wagowo) różnych soli nieorganicznych. Stężenie to jest różne w różnych miejscach, lecz proporcje jonów są stałe. W kilogramie wody o stężeniu 35 promili znajduje się:
19,353 g chloru
10,76 g sodu
2,712 g siarki
1,294 g magnezu
0,413 g wapnia
0,387 g potasu
0,142 g dwuwęglanu
0,067 g bromu
0,008 g strontu
0,004 g bor
0,001 g fluoru.

______________________________________________________________________


Wody podziemne
Wody podziemne to wody, zalegające pod powierzchnią Ziemi na różnych głębokościach i powstałe na skutek różnych procesów geologicznych. Ich łączna objętość wynosi ok. 16,5 tys. km³, co stanowi ok. 0,01‰ ogólnej objętości zasobów hydrosfery na Ziemi. Strefa nasycenia wodami podziemnymi nosi nazwę strefy saturacji, a położona jest poniżej strefy nasycenia powietrzem glebowym i innych gazów czyli strefy aeracji. W strefie aeracji mogą występować wody, ale tylko jako wody zawieszone albo związane (woda higroskopijna, woda błonkowa, woda kapilarna). Miejsce wypływu wód podziemnych na powierzchnię w zależności od obfitości wypływu to źródło, młak lub wysięk.

Podział wód ze względu na sposób powstania:
a) wody inflirtacyjne - powstają wskutek przesiąkania wody przez szczeliny w glebie i
warstwach skalnych
b) wody kondensacyjne - czyli takie, których przyczyną powstania było skraplanie pary wodnej w
przypowierzchniowych warstwach gruntu,
c) wody juwenilne - czyli wody, które powstają z magm wydostających się z głębi Ziemi
d) wody reliktowe - w przeszłości geologicznej zostały uwięzione w warstwach skalnych i przez
to nie miały kontaktu z otoczeniem przez długi okres czasu.

Podział wód ze względu na głębokość zalegania i kształt warstwy wodonośnej:
a) wody zaskórne (wierzchówki) - tworzące się na niewielkich głębokościach w zagłebieniach
terenu, w dolinach rzecznych i na brzegach jezior wskutek obfitych opadów. Podlegają dobowym
wahaniom temperatury i wysokiemu parowaniu. Czasami uznawane za płytkie wody gruntowe.
b) wody gruntowe - położone poniżej strefy aeracji i wód zaskórnych. Zwierciadło podlega
wahaniom sezonowym, naśladuje formy rzeźby powierzchni. Obficie zasilają rzeki i jeziora. W
głębszych warstwach wody gruntowe są dobrze przefiltrowane (wody freatyczne - studzienne).
c) wody wgłębne - położone poniżej spąg warstw nieprzepuszczalnych, zasilane wodami
przesiąkającymi przez szczeliny uskoków tektonicznych lub okna hydrogeologiczne. Nie
podlegają wahaniom temperatury, są silnie zmineralizowane, niekiedy podgrzane ciepłem Ziemi.
Charakteryzują się napiętym zwierciadłem, dostosowanym do kształtu nadległych warstw
nieprzepuszczalnych. Poziom piezometryczny położony powyżej najniższego punktu
zwierciadła umożliwia powstawanie efektu artezyjskiego i subartezyjskiego w rozległych
synklinach (Niecka Mazowiecka, Niecka Łódzka, Basen Londynu, Basen Dakoty, Wielki Basen
d) wody reliktowe - silnie zmineralizowane i podgrzane ciepłem Ziemi wody reliktowe.

_________________________________________________________________________________


Zródło
Żródłem nazywamy naturalny, samoczynny i skoncentrowany wypływ wód podziemnych na powierzchnię terenu. Miejsce wypływu uwarunkowane ejst budowa geologiczną i rzeżbą terenu.

W zależności od tego, czy wody wypływają pod wpływem siły ciężkości czy pod wpływem ciśnienia hydrostatycznego żródła dzielmy na:
a) żródła zstępujące:
- żródła warstwowe - powstają w miejscu, gdzie powierzchnia terenu pzrecina warstwe
wodonośną;
- żródła osuwiskowe - powstaja u czoła osuwiska i zasilane są pzrez wody płynace pod
osuwiskiem;
- żródła przelewowe - powstałe w wyniku wypełnienia warstwy wodonośnej do takiego
poziomu, że zwierciadło wód przecina się z powierzchnia terenu;
- żródła szczelinowe - powstajaa w miejscu, gdzie powierzchnia terenu pzrecina szczelinę
znajdującą się w obrębie litych skał;
- żródła dolinne - powstające na dnie lub na zboczu doliny, w miejscu przecięcia się
powierzchni doliny ze zwierciadłem wód gruntowych;

b) żródła wstępujace:
- żródła szczelinowe - powstające w miejscu, gdzie powierzchnia terenu przecina szczelinę,
której wylot jest położony wyżej niż kanały doprowadzające;
- żródła uksokowe - powstajace, gdy warstwa wodonosna jest przerwana przez skały
nieprzepuszczalne wskutek ruchów tektonicznych, a woda przepływa szczeliną uskokowa i
wydostaje się na powierzchnię ziemi;
- żródło dolinne - tworzace się wskutek wcięcia doliny rzecznej w warstwe wodonośną.

_______________________________________________________________________________


Rzeki
Rzeka - naturalny, powierzchniowy ciek wodny płynący w wyżłobionym przez erozję rzeczną korycie, okresowo zalewający dolinę rzeczną. W Polsce przyjmuje się, że rzekę stanowi ciek wodny o powierzchni dorzecza powyżej 100 km².

Badaniem rzek zajmuje się dział hydrologii - potamologia.

Początek rzeki może mieć formę źródła lub obszaru źródliskowego, choć nierzadko zdarza się, że rzeka powstaje z połączenia kilku mniejszych potoków lub wypływa z jeziora, lodowca lub bagna. Zasilana jest wodami z opadów atmosferycznych, a także przez wody podziemne. Rzeka stała uchodzi do innej rzeki, jeziora lub morza. Rzeki uchodzące do zbiornika wodnego nazywa się rzekami głównymi, pozostałe to ich dopływy. Rzeka główna wraz z dopływami tworzy system rzeczny.

Podział rzek:
a) stałe - takie, w których dostawa wody równowazy straty wody, spowodowane parowaniem i
wsiąkaniem;
b) okresowe - wystepuja w strefie suchej w porze deszczowej;
c) epizodyczne - powstają podczas sporadycznych opadów w strefie skrajnie suchej.

W zależności od sposobu i przebiegu zasilania rzeki, stanów jej wody, pzrepływu i zlodzenia w ciągu roku wyróżniamy następujące ustroje zreczne (reżimy):
a) lodowcowy - rzeki zaczynaja swój bieg w lodowcach, np. Ren, a wahania stanu wód związane
są z topnieniem lodowców w porze letniej;
b) śnieżny - wysokie stany wód wiosną w okresie topnienia śniegów, niskie jesienią, np. rzeki
Syberii;
c) deszczowy - poziom wód zależy od opadów atmosferycznych.
Wyróznia się tu:
- deszczowy oceaniczny - zasilanie przez opady równomiernie pzrez cały rok, stany wód i
przepływy wyrównane nieco wyższe w zimie ze względu na mniejsze parowanie, np. Tamiza.
- deszczowy monsunowy - duże wahania poziomu wód z maksimum w okresie letniego
monsunu, np. Gange;
- deszczowy zwrotnikowy - duże wahania stanu wód, wysokie stany w okresie deszczów
zenitalnych, letnie susze powodują wysychanie rzek, wiele z nich to rzeki okresowe, np. rzeki
Australii
- deszczowy równikowy - w ciągu roku wysokie stany wód dzięki obfitym opadom, np.
Amazonka;
d) śnieżno-deszczowy - z dwoma okresami wysokich stanów wód w związku z topnieniem śniegu
i lodów na wiosnę oraz z maksimum opadowym w lecie np. Wisła.

__________________________________________________________________________________

Jeziora
Jezioro - naturalny śródlądowy zbiornik wodny, którego występowanie uwarunkowane jest istnieniem zagłębienia (misy jeziornej), w którym mogą gromadzić się wody powierzchniowe, oraz zasilaniem przewyższającym straty wody wskutek parowania lub odpływu. Powstanie mis jeziornych wiąże się przede wszystkim z procesami geologicznymi. Zasilanie należy natomiast przede wszystkim od warunków klimatycznych.


Rodzaje jezior ze względu na pochodzenie:
a) kosmiczne - powstałe wskutek uderzeń meteorytów
b) tektoniczne (ryftowe) - wypełniają zagłębienia pochodzenia tektonicznego np. Bajkał, Tanganika,
c) polodowcowe - wypełniają zagłębienia pozostawione przez lodowce
- rynnowe - w rynnach polodowcowych, np. Gopło, Jeziorak,
- morenowe - w zagłębieniach wśród wałów morenowych, np. Śniardwy, Mamry, charaktyzują się dużą powierzchnią, stosunkowo małą głębokością i urozmaiconą
linią brzegową
- wytopiskowe (oczka) - z wytopienia bryły martwego lodu np. Sasek Mały,
- cyrkowe - w cyrkach (kotłach) lodowcowych, np. Czarny Staw, Morskie Oko
d) polodowcowe górskie:
- cyrkowe;
- morenowe;
e) wulkaniczne:
- kraterowe - w kraterach nieczynnych wulkanów, zatamowane przez potoki lawy,
- kalderowe - wypełniające kaldery nieczynnych wulkanów np. Jezioro Albano k. Rzymu
f) przybrzeżne - wskutek odcięcia zatoki przez narastającą mierzeję, Łebsko, Gardno, Resko Przymorskie,
g) deltowe - wskutek nierównomiernej akumulacji w delcie rzeki, np. Druzno, Dąbie,
h) osuwiskowe - na skutek zatamowania biegu rzeki przez osuwisko np. Sareskie (Tadżykistan), Duszatyńskie (Bieszczady),
i) krasowe - w zagłębieniach krasowych np. Jezioro Ochrydzkie (Półwysep Bałkański).
starorzecza - wskutek odcięcia meandru rzeki np. Jeziorko Czerniakowskie w Warszawie, Druzno.
j) jezioro deflacyjne (eoliczne) - w wyniku wypełnienia utworzonego przez wiatr zagłębienia np.Jezioro Teke (Kazachstan) wytworzone przez ruchy masowe prowadzące
do zatarasowania zagłębień terenowych przez osuwiska skalne

Podział jezior ze względu na właściwości wód, napowietrzenia oraz warunków do rozwoju zycia:
a) eutroficzne - wody powierzchniowe są bogate w tlen i mineralne substancje odżywcze; latem
maja zielonkawe zabarwieni; są tu korzystne warunki do rozwoju życia organicznego;
b) dystroficzne - wody są ubogie w tlen i mineralne substancje odzywcze, natomiast bogate sa w
substancje pochodzące z niezupełnego rozłożenia szczątków organicznych; często położone są
w pobliżu torfowisk i mają brunatny odcień wody i kwaśny odczyn;
c) oligotroficzne - wody sa bogate w tlen, lecz ubogie w mineralne substancje odżywcze; są często
głębokie o kamienistym lub żwirowym dnie, nieskiem temperaturze wody, są ubogie pod
względem flowy i fauny.


__________________________________________________________________________________


Bagna
Bagna są to obszary podmokłe z powierzchniową warstwą gruntu okresowo lub stale zatapianą. Tworzą się one nie tylko poprzez zarastanie jezior, lecz także na terenach o wysokim poziomie wód zaskórnych i o utrudnionym odpływie. W bagnie zachodzi proces tworzenia się torfu. Możemy je podzielić na torfowiska wysokie, które są zasilane wodami opadowymi, oraz torfowiska niskie zasilane również wodami rzecznymi.

__________________________________________________________________________________


Lodowce
Lodowce są to nagromadzenia dużej masy lody na powierzchni terenu poruszające się w jednym lub kilku kierunkach.

W zależności od tego, jakie przybieraja formy, wyrózniamy kilka typów lodowców:
a) piedmontowy (podgórski) - tworzy sie z połączenia kilku jęzorów polodowcowych na przedpolu
gór spływających z kilku pól firnowych, np. Alaska;
b) alpejski - charakterystyczny dla obszarów wysokogórskich strefy umiarkowanej o polu firnowym
w obszarze górskim, z którego spływa długi jęzor lodowcowy;
c) norweski (fieldowy) - jest to czapa lodowa o dużych rozmiarach, znajdująca się na płaskich
grzbietach górskich z kilkoma krótkimi jęzorami, np. Norwegia.

Miejsce gromadzenia się śniegu, powstawania firnu i lodu lodowcowego, czyli miejsce narodzin i zasilania lodowca nazywa się polem firnowym. W miarę gromadzenia się coraz to większych pokładów lodu, lodowiec w postaci jęzorów lub pokryw zaczyna spływać w dół, poniżej granicy wiecznych śniegów, wykorzystując doliny górskie i inne obniżenia. Jęzor lodowcowy kończy się mniej lub bardziej stromą bramą lodowcową, którą wypływają wody z topniejącego lodu. Jeżeli dostawa lodu przewyższa ablację i czoło lodowca przesuwa się ku przodowi - następuje transgresja lodowca. Gdy dopływ nowego lodu jest równoważony stratami wywołanymi ablacją, to czoło lodowca nie zmienia zasięgu, mówimy wtedy o postoju lodowca. Gdy dostawa nowego lodu jest mniejsza niz ablacja, zmniejsza się zasięg lodowca - mówimy wtedy o regresji lub cofaniu się lodowca. Dzięki takiemu mechanizmowi ruchu lodowce mogą wystepować poniżej granicy wiecznego śniegu, nawet w klimacie ciepłym.

Lodowce zimne
Lodowce zimne to takie lodowce, których temperatura jest niższa od temperatury topnienia lodu. Składają się z lodu stałego (bez wody). Taki lodowiec jest "przymarznięty" do podłoża. Siła z jaką lód jest związany z podłożem jest większa niż siła wiążąca lód, więc lodowce zimne poruszają się za pomocą względnego przemieszczania warstw lodu (warstwa przygruntowa jest nieruchoma). Efektem tego jest prawie całkowity brak erozji w przypadku lodowców zimnych - lodowce antarktyczne prawie nie zawierają rumoszu skalnego.

Lodowce ciepłe
Lodowce ciepłe to lodowce, które w całej objętości (za wyjątkiem zmieniającej się wraz ze zmianami pór roku temperatury warstwy powierzchniowej) mają temperaturę topnienia. Lodowce takie są nasączone wodą w całej obętości. Temperatura takiego lodowca spada wraz z głębokością, bo wraz z głębokością spada temperatura topnienia lodu. Ciepło geotermalne topi lodowiec od spodu (w tempie rzędu 0,5 cm rocznie) i lodowiec przesuwa się, ślizgając się po warstwie wody.
Lądolód Antarktydy jest (w dominującej części) lodowcem zimnym. Większość pozostałych lodowców jest typu ciepłego.


Lądolody - lodowce o ogromnych rozmiarach i poruszające się promieniście we wszystkich kierunkach; tworzą płaską lub wypukłą tarcze zbudowaną z lodu i sniegu o dużej miąższości rozpływającą się na wszystkie strony.