Transcript Голубая планетаx

Молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух
атомов водорода (ее химическая формула H2O, читается
«аш два о»). Это установил английский физик Генри
Кавендиш в 1784 году.
Поскольку вода является универсальным растворителем, она растворяет в себе
не только полезные, но и вредные вещества. Поэтому так опасно использовать
для питья незнакомую воду, ведь сразу и не скажешь, какие вещества могут в
ней содержаться. Вода является величайшей драгоценностью и самым
полезным из полезных ископаемых на нашей планете. Люди должны охранять
чистоту вод.
С химической точки зрения вода — универсальный растворитель. Нет такого
вещества, следы которого нельзя было бы обнаружить в воде. Это одно из
качеств воды, которое предопределило ее роль как основы жизни на Земле.
Любой живой организм зависит от воды. На Земле вода занимает более двух
третей поверхности; этим наша планета так уникальна, что некоторые ученые
даже предлагали переименовать ее в планету Океан.
По присутствию воды астрономы судят о возможности существования жизни
на других планетах. Поэтому с таким напряженным вниманием весь мир
следил за марсоходами «Спирит» и «Оппортьюнити», которые обнаружили на
Марсе следы воды. Ведь это может быть ключом к ответу на давний вопрос:
«есть ли жизнь на Марсе?».
Вода обладает исключительными физическими свойствами. Обычно при
охлаждении тела сжимаются, а вода наоборот — расширяется. Благодаря
этому лед легче воды (ведь при той же массе он занимает больший объем),
он всплывает вверх и создает над водоемами защитный слой. Это помогает
выживать зимой рыбам и другим живым организмам в водоемах.
Температура таяния льда взята за начальную точку отсчета в температурной
шкале Цельсия, которой мы пользуемся. Это и есть 0 градусов. Температура
кипения воды принята за 100 градусов. Вода кипит — значит превращается в
пар. Но вода превращается в пар не только при кипении. Отдельные молекулы
постоянно отрываются от поверхности воды, где бы она не находилась. Это
способствует круговороту воды в природе.
Что такое осадки? Это атмосферная влага, которая
оседает на землю в виде дождя, снега, града, росы, инея и
т. п. Все мы знаем, что дождь или снег идут, если небо
покрыто плотным слоем облаков. Как же это происходит?
Когда Солнце нагревает Землю, с поверхности рек, озер,
морей, океанов испаряется вода. Она превращается в
водяной пар и поднимается вместе с теплыми потоками
воздуха вверх. Чем дальше от поверхности Земли, тем
становится холоднее (см. Оболочки Земли), охлажденный
пар превращается в мельчайшие капельки воды.
Огромную массу этих маленьких капелек мы с Земли
видим как белые пышные облака. Если пар вместе с
воздушными потоками поднимается еще выше, то он еще
больше охлаждается и превращается в мелкие
кристаллики льда. Ученые-метеорологи различают облака
по высоте: высокие, или перистые образуются на высоте
более 6 км, облака среднего яруса — на высоте от 2 до 6
км, а самые низкие — на высоте ниже 2 км. Облака
высокого и среднего яруса в основном состоят из
кристаллов льда.
Низкие кучевые облака образуются на высоте менее 2
км от земной поверхности. Они очень красивы и
зачастую принимают самые причудливые формы,
придаваемые им ветром
Перистые облака видны при хорошей ясной погоде,
они образуются на высоте более 6 км от земной
поверхности. Состоят из ледяных кристалликов,
образующихся от переохлажденных капель воды.
Дождь же приносят с собой низкие облака. Когда капельки воды в облаке
сливаются друг с другом, они как бы набухают, увеличиваясь в размере (с
Земли мы наблюдаем это как превращение белых облаков в серые тучи).
Дождевые тучи Когда капельки воды в облаке сливаются друг с другом,
они как бы набухают, увеличиваясь в размере (с Земли мы наблюдаем это
как превращение белых облаков в серые тучи). Наконец, капли становятся
настолько тяжелыми, что проливаются на Землю — начинается дождь.
Наконец, капли становятся настолько тяжелыми, что проливаются на
Землю — начинается дождь.
Ливни сами по себе неопасны. Но если интенсивные дожди идут долго, то это может
привести к подъему уровня воды в реках. И в результате — к наводнению.
Если в жаркий летний день водяной пар быстро поднялся на большую высоту, то он
застывает в виде ледяных шариков и выпадает в виде града. Градины бывают очень
крупные, иногда с куриное яйцо, но они быстро тают, потому что на улице очень
тепло.
Гроза бывает очень опасной. Сильные порывы ветра срывают крыши домов и легко ломают деревья.
Молния, ударяя в дымовые трубы, башни, отдельно стоящие деревья, может вызвать пожар и поразить
стоящих рядом людей.
Ты можешь сам определить расстояние до того места, где бушует гроза. Сосчитай, сколько прошло
секунд между вспышкой молнии и ударом грома. Теперь просто вычислить расстояние: каждые 3
секунды «равны» 1 километру.
Наблюдения со спутников Земли позволили установить, что в Тихом океане вблизи Японских островов
находится самое «богатое» грозами место на земном шаре. Неожиданным для ученых оказалось не то,
что грозы гремят там чаще обычного, а то, что в этом районе были зафиксированы так называемые
сверхмолнии. Во время гроз в разряде гигантской мощности высвобождается огромная энергия
Обычно гроза бывает в жаркий летний день. Поднялся сильный ветер, хлынул ливень, засверкала
молния, загрохотал гром. Почему возникает гроза? Теплый воздух с водяным паром быстро
поднимается вверх. Чем выше от поверхности Земли, тем ниже температура воздуха (см. Оболочки
Земли), поэтому водяной пар превращается в капельки воды и в мелкие кристаллики льда. Капли воды
и ледяные градины сталкиваются друг с другом, получая электрический заряд. Образовавшиеся
заряды накапливаются в облаке, достигают определенной мощности и разряжаются с яркой вспышкой
— молнией. Молния очень сильно нагревает воздух, он быстро расширяется и возникает взрывная
волна — мы слышим раскаты грома. Свет распространяется гораздо быстрее звука, поэтому сначала
видно молнию, а лишь потом звучит гром. По временному отрезку между молнией и громом можно
судить о расстоянии до грозы: чем позже прозвучит гром после вспышки, тем дальше гроза.
Молния Капли воды и ледяные градины сталкиваются друг с другом, получая электрический заряд.
Образовавшиеся заряды накапливаются в облаке, достигают определенной мощности и разряжаются с
яркой вспышкой — молнией
Электрический разряд может возникать между двумя частями одной тучи, между соседними тучами.
Но не только. Если он возникает между тучей и землей, то молния ищет наиболее короткий путь и
ударяет в самый высокий предмет на поверхности земли — в высотное здание или дерево, одиноко
стоящее в поле. Большинство высотных зданий оборудуют специальными громоотводами, которые
отводят электричество в землю, спасая сооружения от попадания молнии.
На территории России гроза бывает поздней весной или летом («Люблю грозу в начале мая, когда
весенний первый гром…», как писал русский поэт А. А. Фет). Для жарких и влажных тропиков гроза
— дело обычное. Например, на острове Ява за год бывает более 220 грозовых бурь.
В районах с умеренным и холодным климатом осадки в виде снега выпадают в течение
всей зимы. Образуется сплошной снежный покров. Из такого количества снега можно
слепить много снеговиков!
Зимой ветер гонит облака со стороны более теплых океанов к суше, где водяной пар при
температуре ниже 0 °С охлаждается уже на высоте низких облаков. Образуются
мельчайшие кристаллики льда, которые, проходя сквозь облако, соединяются с другими
кристалликами и образуют снежинки.
Это обычное облако, лежащее на поверхности земли или моря. Оно состоит из водяных
капелек, слишком маленьких, чтобы их можно было увидеть. Но их так много, что
объекты, находящиеся рядом, плохо различимы. Туман образуется, когда воздух,
насыщенный водяными парами, охлаждается до температуры, ниже точки росы. (Так
называется температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы находящийся в
нем пар стал капельками воды). Туман — очень красивое зрелище, но он опасен. В
тумане в океане могут столкнуться два корабля, поскольку их экипажи не увидели друг
друга. Туман, поднимающийся над водой, может ухудшить видимость на мосту.
Поэтому в туманную погоду машины должны двигаться с меньшей скоростью.
Иней образуется из маленьких кристалликов замерзшей воды. Когда воздух
охлаждается до 0° С, содержание влаги в нем уменьшается. Избыток воды
собирается на поверхности предметов. Когда температура опускается ниже 0°
С, вода кристаллизуется. То есть кристаллики льда покрывают поверхность
воды. Белый иней, который часто называют "изморозью", бывает двух видов:
гранулированный и кристаллический. Гранулированный иней - это просто
замерзший туман. Кристаллический иней образуется из водяных паров воздуха
В воздухе содержится определенное количество влаги.
Теплый воздух содержит больше влаги, чем холодный. Когда
воздух соприкасается с холодной поверхностью, часть его
конденсируется, и влага, содержащаяся в нем, остается на
этой поверхности. Это и есть роса. Температура такой
прохладной поверхности должна быть ниже определенной
величины, при которой образуется роса. Эта величина
называется "точкой росы". Роса не образуется на земле или
тропинках, так как они долго сохраняют солнечное тепло. А
на траве или растениях, которые остыли, роса образуется.
Но только незначительная часть влаги, которую мы
наблюдаем на растениях утром, является росой. Основная
часть влаги (а иногда и вся влага) произведена самим
растением. Влага проступает из растений через поры
листьев. В некоторых районах земного шара росы выпадает
столько, что ее собирают в специальные резервуары для
водопоя скота.
Туман, иней, роса отличаются от дождя и снега тем, что водяной пар
охлаждается до капелек воды (туман) или кристалликов льда (иней) прямо у
поверхности Земли, не поднимаясь для этого вверх в атмосферу.
Надводная часть айсберга составляет лишь одну десятую его объема, остальная часть скрывается под
водой.
Два-три айсберга средней величины содержат в себе массу воды, равную годовому стоку Волги
(годовой сток Волги — 252 кубических километра).
В бескрайних океанских просторах совершают свое плавание айсберги — массивы изо льда, порой
такие огромные, что напоминают ледяные острова (в переводе с англ. iceberg — ледяная гора).
Небольшие айсберги имеют длину 1-2 км и ширину около полкилометра, но встречаются и гиганты
длиной в несколько десятков километров. При этом надводная часть составляет лишь одну десятую их
объема, остальная часть скрывается под водой.
Айсберги образуются в Арктике и Антарктике, в очень холодных районах нашей планеты.
Лето в Антарктике Скопления льда у берегов Антарктиды медленно сползают к морю и на некоторое
время повисают над водой в виде гигантского карниза.
Скопления льда у берегов Антарктиды, Гренландии и островов Канадского арктического архипелага
медленно сползают к морю и на некоторое время повисают над водой в виде гигантского карниза.
Морские приливы и ветры подтачивают основание карниза до тех пор, пока огромная масса льда не
рухнет в воду. Образовавшийся айсберг подхватывается течениями и ветрами и отправляется в далекое
плавание. Попадая в теплые моря, айсберг постепенно тает, и от этого иногда переворачивается.
Встреча с айсбергами в океане опасна. Столкновение с громадой жесткого льда может привести к
кораблекрушению. В апреле 1912 года гигантский пассажирский лайнер «Титаник», направлявшийся
из Англии в Америку, столкнулся в тумане с айсбергом и затонул. В результате погибло около 1500
человек. Гибель «Титаника» вошла в историю как одна из крупнейших морских катастроф.
Ледник на Аляске. США. Когда слой льда становится очень толстым, то лед под
своей тяжестью начинает течь. Поэтому ледники хоть и медленно, но постоянно
движутся. Обычно горные ледники за год «проходят» от 10 до 100 метров. Однако
иногда скорость движения ледника может составить 100 метров в сутки. Такие
«бегуны»-ледники оборачиваются стихийным бедствием
Чегемский ледник на Кавказе. Ученые подсчитали, что если всю массу
современных ледников распределить равномерно по поверхности Земли, то
толщина ледового панциря составит 50 м. Такие колоссальные ледовые скопления
играют в жизни нашей планеты большую роль. Они являются «кладовыми»
пресной воды: в ледниках находится две трети мировых запасов пресной воды
В холодных районах нашей планеты образуются ледники — большие природные
скопления льда. Происходит это так. Там, где преобладают отрицательные
температуры — высоко в горах, а также на островах Антарктики и в Антарктиде,
снег летом не тает, а лишь чуть-чуть подтапливается на поверхности огромных
сугробов. Образуется так называемый фирн — отдельные оплавленные зерна льда.
Через много лет фирн, подтаивая в летние солнечные дни, постепенно
превращается в лед. Огромные ледниковые массы достигают 100-метровой
толщины в горах, а в Антарктиде и на островах рядом с Северным полюсом
высота ледяного покрова может быть целых 3-4 км!
Когда слой льда становится очень толстым, то лед под своей тяжестью начинает течь. Поэтому ледники
хоть и медленно, но постоянно движутся. Обычно горные ледники, например, на Кавказе, за год
«проходят» от 10 до 100 метров. Однако иногда скорость движения ледника может составить 100
метров в сутки. Такие «бегуны»-ледники оборачиваются стихийным бедствием.
Если ледник на своем пути встречает каменную гряду, то он разламывается в нескольких местах, и
образуется ледопад.
Ученые подсчитали, что если всю массу современных ледников распределить равномерно по
поверхности Земли, то толщина ледового панциря составит 50 м. Такие колоссальные ледовые
скопления играют в жизни нашей планеты большую роль. Они являются «кладовыми» пресной воды: в
ледниках находится две трети мировых запасов пресной воды. Горные реки, вытекающие из ледников,
несут воду вниз на равнины.
В далеком прошлом нашей планеты многократно чередовались периоды теплого и холодного климата.
В периоды с теплым климатом, называемые межледниковьем, на всей поверхности Земли росли густые
леса, в которых жили многочисленные животные. Постепенно становилось холоднее, зимой начинал
выпадать снег, который в северных областях нашей планеты не успевал растаять летом. Он
накапливался столетие за столетием и постепенно превращался в лед. Льда становилось так много, что
образовывался сплошной толстый ледяной покров. Как мы уже знаем, толстый слой льда начинает
течь. Таким образом ледники постепенно двигались на юг, покрывая собой все территории. Вымирали
теплолюбивые животные и вечнозеленые леса, на окраинах ледника образовывалась тундро-степь, в
которой жили мамонты, шерстистые носороги, северные олени, полярные куропатки. Эти периоды
называются ледниковыми периодами.
Через несколько тысячелетий климат опять начинал теплеть. Ледники таяли, а на их месте оставались
песчаные холмы и каменные гряды. Памятью о ледниках служили и сглаженные ими вершины скал.
Такие формы рельефа сохранились и сегодня, они хорошо заметны в средних широтах.
Гейзер — источник, время от времени выбрасывающий фонтаны горячей воды и пара. Появление гейзеров тесно
связано с вулканической деятельностью. Трещины и пустоты глубоко в земле неподалеку от вулкана постепенно
наполняются водой, которая нагревается от горячих горных пород. Более холодные верхние слои сдерживают напор
горячей воды, пока наконец образовавшийся в больших количествах водяной пар с силой не вытолкнет кипяток на
поверхность. Новый выброс происходит, когда трещина вновь заполнится водой.
Место с самым большим количеством термальных источников — Исландия, приблизительно 7000
зарегистрированных источников. Больше всего термальных источников и гейзеров находится вблизи вулканов. В
местах вулканической активности температура воды доходила до 305 градусов Цельсия.
А на территории Йеллоустоунского парка в США находится около 200 гейзеров. Самым большим считается гейзер
Севис-Стимбоут , который в 1962-1969 гг. выбрасывал воду до высоты 76-115 метров.
Если прямо из земли бьет фонтан кипятка и пара — это гейзер, горячий источник. Мощные струи очень горячей воды
обычно имеют высоту около 20-40 м и больше. Самый высокий выброс наблюдался в 1904 году в Новой Зеландии.
Гейзер Ваймангу тогда выбросил столб воды и пара высотой почти 460 м.
Появление гейзеров тесно связано с вулканической деятельностью. Трещины и пустоты глубоко в земле неподалеку от
вулкана постепенно наполняются водой, которая нагревается от горячих горных пород. Более холодные верхние слои
сдерживают напор горячей воды, пока наконец образовавшийся в больших количествах водяной пар с силой не
вытолкнет кипяток на поверхность. Новый выброс происходит, когда трещина вновь заполнится водой.
Особенно много гейзеров в некоторых районах Исландии, Соединенных Штатов Америки, Новой Зеландии. В России
немало гейзеров на Камчатке, там даже есть Долина гейзеров, которая находится в Кроноцком заповеднике. Здесь на
протяжении 6 километров можно наблюдать все известные формы гидротермальной деятельности: действующие
кипящие источники, горячие озера, грязевые котлы и вулканчики, паровые струи, прогретые площадки и собственно
гейзеры, которых здесь более 40. Самый крупный гейзер «Великан» при извержении поднимает столб воды на высоту
30 метров.
Когда в реке, озере или море резко повышается уровень воды,
это грозит наводнением — затоплением всех прилегающих
пространств суши.
Обычно реки выходят из берегов весной из-за обильного
таяния снега или сильных ливней. Морское наводнение может
быть вызвано сильными ветрами с моря или высокими
океанскими приливами.
Наводнение — это затопление суши в результате выхода рек из
берегов или сильных морских штормов.
Большое наводнение — беда для человека. Бурные потоки
воды сносят все на своем пути: деревья, дома, железные
дороги. Часто при наводнении гибнут животные и люди. Это
самое настоящее стихийное бедствие. В библейском предании
о Всемирном потопе рассказывается о том, как сильнейшее
наводнение уничтожило на Земле все живое. Спаслись только
семейство Ноя и те животные, которых он взял в свой ковчег.
Библейский сюжет о потопе и Ноевом ковчеге очень популярен
среди живописцев. В 1508-1509 так изобразил Вселенский
потоп итальянский художник Микеланджело Буанаротти. Это
восьмая фреска из 9 центральных композиций потолка
Сикстинской капеллы, посвященных девяти сюжетам книги
Бытия. Находится в Ватикане. Средствами живописи художник
передал отчаяние людей, пытающихся спастись от потопа
На нашей планете есть районы, в которых наводнения случаются очень часто. Это — Бразилия, где из-за тропических
ливней выходит из берегов полноводная Амазонка; местность вдоль реки Хуанхэ в Китае; постоянно затапливаются
части территории Бангладеш и Индии во время морских штормов и после обильных дождей.
Сильнее всего страдают от наводнения низкие участки местности. Например, Нидерланды (буквальный перевод —
низкие земли) находятся ниже уровня моря, то есть наводнением может обернуться любой прилив. Чтобы уберечь
свои земли, голландцы построили на побережье множество заградительных дамб.
Стремительное таяние снегов в горах может привести к появлению селя. Селем называют поток воды, смешанный с
грязью и камнями, несущийся по руслу горной реки с вершины вниз в долину.
Сель — это тоже стихийное бедствие: движущийся с огромной скоростью водный поток с камнями и грязью может
привести к очень крупным разрушениям (снести мосты, деревья, здания). Для защиты населенных пунктов в горах и
предгорьях на горных реках сооружают специальные плотины. Селем называют поток воды, смешанный с грязью и
камнями, несущийся по руслу горной реки с вершины вниз в долину
Цунами возникают из-за подводных и прибрежных землетрясений. Чаще всего это происходит, когда
при землетрясении земная кора разламывается, встает вертикально и с огромной скоростью начинает
гнать толщи воды к берегу. В открытом море цунами движутся глубоко под водой и поэтому безопасны
для кораблей. Скорость распространения этих страшных волн зависит от глубины водного слоя: чем он
больше, тем скорость выше. Поэтому в средней части Тихого океана скорость цунами достигает 1000
километров в час. У берега цунами поднимается на высоту 30 метров и более. Защитные сооружения,
такие как молы и волноломы, не могут уберечь от разрушительной энергии волн, но если на побережье
растут рощи деревьев, то они могут немного приглушить огромную силу воды.