7.1. Общие понятия круговорота воды

Мировой круговорот воды – это непрерывный процесс движения и обмена водой между составляющими гидросферы. В нем участвуют самые малые доли поверхности нашей планеты практически на молекулярном уровне и прилегающие к ней глубинные толщи воды и суши вместе с мощным слоем атмосферы. В этом процессе участвует как живая, так и неживая природа.

Считается, что круговорот запущен начавшимися в недрах Земли после ее образования процессами, которые выплеснули на поверхность массу воды и продолжают до сих пор питать гидросферу. Но основным двигателем круговорота, источником его энергии служат Солнце и сила тяжести.

Океан – основной потребитель солнечной энергии. Но в океане сохраняется подвижный баланс между приходом тепла и его расходом. Примерно 7% полученного от Солнца тепла океан затрачивает на нагревание атмосферы в результате теплообмена с ней, 42% - на собственное излучение, как излучает всякое нагретое тело. Оставшаяся часть идет на поддержание круговорота воды, так как затрачивается на испарение. Это чуть больше половины получаемого тепла - 51%. Огромное количество тепла превращает в пар около 4×10²⁰ г. воды в год, что почти в два раза превышает суммарную массу всех озер мира и может покрыть планету слоем воды в 1 м. Основная масса испарившейся воды выпадает на поверхность Мирового океана, не достигнув континентов. Это, примерно, 4,5×10²⁰ г, что соответствует слою воды в океане 1,25 м., в то же время часть ее переносится в виде паров на сушу, откуда полностью она никогда не поступает обратно в океан, так как некоторую массу ее растения связывают и разлагают безвозвратно. Изменяется также биохимический состав выпавших на сушу атмосферных осадков. Эта вторая ветвь влагооборота не повторяется, являясь, таким образом, разомкнутой.

Не все океаны одинаково активны во влагообороте. Много влаги испаряется с поверхности Индийского океана, поскольку большая часть его акватории лежит в тропических и субтропических широтах. Поступления влаги здесь, как и в Атлантическом океане, не восполняет потерь на испарение. В Тихом океане наоборот выпадающие осадки превышают испарение с его поверхности.

Вынесенная на сушу часть испарившейся океанической влаги включается в круговорот воды на суше, где вода испаряется с поверхности водоемов — рек, озер, болот, с поверхности увлажненной почвы, наконец, воду испаряют растения, откачивая ее через корневую систему из грунта. Покрытая растительностью суша иногда может испарять больше воды, чем водная поверхность: эвкалипт при благоприятных условиях испаряет, например, до 150 л воды в сутки. Береза в умеренных широтах испаряет всего только 20 л воды в сутки.

На суше происходит неоднократное выпадение осадков и их испарение, т. е. возникают местные круговороты. Общая масса осадков на суше составляет 1,2×10²⁰ г, что соответствует слою воды на ее поверхности около 0,85 м. Это почти на четверть меньше, чем слой осадков на поверхности Мирового океана. Основная часть выпадающих осадков — жидкие (85%), это обычно дожди и ливни. Твердые осадки составляют оставшуюся часть (15%) и в основном выпадают в виде снега. Масса воды, испаряющаяся с поверхности суши за год, равняется 0,7×10²⁰ г. Эта влага постоянно присутствует в атмосфере за счет непрерывного возобновления испарения.

Как и в океане, перенос влаги над континентами, а также распределение осадков определяются особенностями циркуляции атмосферы.