§ 33. вода на земле. круговорот воды в природе

Озеро

Озером называют естественно возникший водоём, существующий на ограниченной берегами территории. По происхождению выделяют такие видыозерных котловин:

• Тектонические (образованные впоследствии разломов земной коры) – Байкал, Каспийское;
• Вулканические (расположенные в кратерах не действующих вулканов) – Кроноцкое, Курильское, озеро Новой Зеландии,;
• Ледниковые – в образовавшихся ранее выпаханных ледником впадинах – Ладонежское. Онежское, Селигер, Ильмень, Чудское;
• Карстовые (возникают в местах растворения горных пород (известняка, гипса, мела) земными водами) — Неджели ;
• Завальные (образуются при преграждении движения реки) – Севан, Тана;
• Старицы (участок реки, отделившийся от основного русла). Отличаются от завальных тем, что находятся на пойме;
• Искусственные (пруды, водохранилища).

По стоку озера различаются на сточные (реки впадают и вытекают из водоема) и бессточные (реки только впадают)

AllGeo-Info

Понятие о гидросфере

Поскольку речь пойдет о водных объектах, которые являются основной составляющей всей гидросферы, будет логично дать определение данному научному термину. Итак… Гидросфера — это совокупность вод всего Земного шара. Так скажем, водная оболочка земли.

В нее входят воды Мирового океана, воды суши, располагающиеся между атмосферой и твердой земной корой. Большая их часть приходится на Мировой океан — около 96% составляет удельный вес в год. Подземные воды имеют объем, достигающий 2%, столько же имеют льды и снега полярной области. А поверхностные воды материков, как бы это не показалось странным, всего лишь 0,02% (это в основном реки, озера). Однако, поверхностные воды играют важнейшую роль как в развитии биосферы, так и в хозяйственной деятельности человека.

Все воды Земли тесно взаимосвязаны благодаря энергии Солнца и силе тяжести и образуют единый круговорот воды в природе. Вот мы и подобрались к основной теме данной статьи.

Круговорот воды в природе

Рассмотрим основные этапы, на которые делится замкнутый круг:

Испарение с поверхности океанов и суши;

Насколько известно вода состоит из молекул, которые постоянно находятся в движении, и это касается не только воды, но и других жидкостей. Вследствие этого движения связи между ними разрушаются и невидимые частицы вылетают в атмосферу, иногда они возвращаются в «плен» сразу поле «освобождения», но, в основном, поднимаются в атмосферу в виде пара. Под действием энергии солнечного света молекулы воды начинают двигаться еще быстрее, что провоцирует еще большую испаряемость. Не зря говорят, что после жары обязательно будет дождик. Следующий этап как раз с этим связан.

Выпадение осадков (частично на поверхность океана, частично на поверхность суши);

Из пара, поднявшегося с земной поверхности, образуются облака. Облакообразование — результат сложных процессов, которые происходят в атмосфере. Водяной пар, добравшийся до уровня конденсации, переходит в жидкое и твердое (различимые глазом льдинки) состояния. Воздушные массы заставляет подниматься вверх тепло земли, которое она получила от Солнца, или же если на их пути возникла преграда в виде горных систем. (Туман — это тоже конденсированные массы водяного пара, не сумевшие подняться вверх под действием высокого давления, или же уже сформированные облака, опустившиеся по той же причине.) Также осадки возникают при горизонтальном движении масс, когда холод облаков встречает теплые восходящие потоки воздуха с земли. Когда жидкость достигает поверхности, с которой раннее испарилась, наступает следующий этап.

Поверхностный и подземный сток воды в реки;

Рано или поздно некоторое количество выпавшей в виде осадков воды подземным или поверхностным путем достигает речных потоков, которые, спускаясь с гор, держат путь только в одном направлении…

Речной сток в океан;

Здесь водные потоки движутся в определенную сторону, ничего сложного. Однако не всегда воды рек попадают в область океанов, иногда реки впадают в бессточные области, такие как моря.

Подземный сток в океан или в бессточную область.

Подземный сток — это движение подземных вод под действием силы тяжести и гидравлического напора (давления жидкости). Обычно, подземные воды являются источником питания рек, озер.

Подобную сложную замкнутую систему можно представить всего в двух этапах, когда осадки попадают сразу в океан, тогда план этапов будет выглядеть так:

• Испарение с поверхности океанов и суши;
• Выпадение осадков на поверхность океана.

Вот и все! Надеюсь, данная информация как-то Вам помогла. Если так, то автор счастлив. Добра, тепла и света :З

Tweet

Применение

Все люди на планете прекрасно знают, что жизнь без воды невозможна. Любое начало жизни изначально зарождается в воде.

Человек применяет воду:

• для поддержании жизни (приготовления пищи, обеспечения организма водой);
• для бытовых нужд (гигиены, уборки и т. д);
• в сельском хозяйстве и животноводстве;
• промышленности (используется при производстве продуктов питания, чугуна, стали, резины и т. д);
• медицине;
• химии (в качестве реагента для химических реакций, опытов, исследований);
• рыболовстве;
• для транспортировки людей и грузов;
• для спорта;
• в земледелии;
• для пожаротушения;
• служит источником энергии (электростанции).

Сколько жидкости в теле человека

Эмбрион человека состоит из жидкости не менее, чем на 97%. Когда ребенок рождается, вода составляет около 80% его тела. В первые несколько суток после рождения этот показатель существенно снижается.

В дальнейшем содержание воды в организме человека постоянно уменьшается. В пожилом возрасте в теле человека доля воды не превышает 50-60%.

Стоит отметить, что расчет считается приблизительным (может отличаться на 5-10%) Так как количество воды зависит от возраста, пола, физической активности, состояния здоровья.

Основные функции

Вода необходима каждому живому существу. Каждый живой организм состоит из клеток. Ключевую роль выполняет вода. Она составляет около 70 процентов от её массы. Рассмотрим кратко основные функции.

• Растворитель. Большинство химических реакций протекают только в водной среде.
• Транспортная функция. Переносит питательные вещества из одной части в другую.
• Функция регенерации. С помощью воды удаляются ненужные продукты жизнедеятельности.
• Регулирует терморегуляцию. Защищает организм от перегрева и обеспечивает равномерное распределение тепла по организму.
• Все обменные процессы в организме регулируются водой.

Польза чистой питьевой воды

Врачи, диетологи и другие специалисты часто совершают ошибку, когда слишком много внимания уделяют разным продуктам питания и забывают про воду. Любые вещества, даже самые питательные и полезные, могут оказаться совершенно неэффективными, если нет растворителя, способного доставить их в нужные части тела. На Земле есть только один простой, надежный и распространенный растворитель – вода.

Изначально природой заложено употреблять чистую воду. Когда в организм вносится некая смесь, то пищеварительной системе приходится прикладывать много усилий, растрачивать много энергии, чтобы отделить все лишнее и получить воду. Кроме этого, высокое содержание сахара неизбежно провоцирует нарушение нормального обмена веществ.

Питьевая вода должна быть чистая, свежая, качественная, «живая». Т.е. это должна быть натуральная природная вода, которая при попадании в организм легко проникает во все клетки, служит эффективным растворителем. Она быстро доставляет все питательные вещества к тканям и органам.

Сколько нужно пить воды в день

Рекомендуется употреблять чистую воду без примесей 30-40 мл на 1 кг веса.

Количество рекомендуемой нормы зависит от физической активности, климата и веса.

Процентное содержание в органах

Вода в теле человека находится в разных субстанциях и никогда не смешивается в единое целое.

Жидкости больше в тех клетках, в которых обмен веществ протекает более интенсивно. Рассмотрим таблицу № 1.

Таблица № 1. Процент содержания в органах человека

Органы	Процент содержания
Мозг	90
Лёгкие	86
Печень	86
Кровь	83
Яйцеклетки	90
Кости	72
Кожа	72
Сердце	75
Желудок	75
Селезёнка	77
Почки	83
Мышцы	75

Признаки обезвоживания

Если содержание воды резко меняется в одну или другую сторону, то это сразу сказывается на общем состоянии здоровья. Чрезмерное количество воды организм переносит намного легче, чем ее нехватку. Рассмотрим основные симптомы проявления нехватки воды в организме человека.

1. Жажда – первый сигнал нехватки жидкости в организме.
2. У человека возникают твердые каловые массы и запоры.
3. Появляется усталость и слабость.
4. Возникают головные боли и головокружения.
5. Кожа становится сухой.
6. Состояние может сопровождаться сильным упадком настроения (вплоть до тяжелой депрессии).

При длительном сохранении такого состояния могут возникнуть проблемы:

• с артериальным давлением;
• нарушением пищеварения;
• заболеваниями органов ЖКТ;
• может появиться диабет, ожирение (или наоборот – истощение, дистрофия);
• появляются зрительные и слуховые галлюцинации (при потери воды 10%);
• сильное обезвоживание может привести к смерти.

Какие бывают виды круговоротов в природе?

В зависимости от изменений, происходящих с водой, выделяют несколько видов водообмена. Большой круговорот подразумевает испарение пара с поверхности океана, его перенос на материки и выпадение на сушу. Жидкость в океаны при таких процессах возвращается в виде стоков.

По мере движения она полностью меняет свои характеристики, то есть соленая вода становится пресной, а грязная – чистой. Малый круговорот представляет собой явление, при котором вода испаряется с океанов, конденсируется и снова попадает в океаны.

При внутриконтинентальном круговороте такие же процессы происходят на суше, то есть та вода, которая поднялась с земной поверхности, снова выпадает на суше.

Главные этапы и процессы

Круговорот воды в природе наблюдается на уровне организации жизни и состоит из нескольких этапов:

• испарение жидкой влаги;
• накопление и оседание пара в слоях нижней атмосферы;
• осаждение охлажденного пара в виде разнообразных осадков;
• фильтрация посредством грунтовых слоев;
• проникновение жидкости в почвенные протоки;
• впитывание влаги растениями из грунта и воздуха;
• участие в физиологических и биологических реакциях живых существ.

Если говорить кратко, тогда последовательность круговорота воды можно свести к минимуму:

• влага испаряется;
• накапливается в слоях атмосферы;
• выпадает в виде различных осадков: снега, пара, дождя.

Вышеописанный круговорот воды можно наблюдать над большими природными водохранилищами – океанами, огромными озерами и морями.

Для гидроцикла характерны:

• осадки в виде дождей, снега, пара (тумана), града;
• перехват влаги – это осаждение все тех же осадков, но не в грунт, как в предыдущем варианте, а на кроны растительности (в таком виде влага сразу впитывается растениями и испаряется);
• сток – перемещение влаги на поверхности земли;
• инфильтрация – перемещение и фильтрация жидкости внутри почвы с подземными сточными водами;
• испарение – превращение водяных молекул из классической формы в пар;
• сублимация — превращение жидкости из твердой формы в парообразную;
• отложение – превращение влаги из парообразной формы в твердую (кристаллизованную);
• адвекция – движение молекул влаги в слоях атмосферы;
• конденсация – накопление пара в атмосфере.

Вот мы и выяснили, какие компоненты природы связаны между собой круговоротом воды: осадки, грунты, флора и фауна, реки и озера. Гидроцикл сложен и может занимать от нескольких дней до нескольких тысячелетий. К примеру, океан полноценно обновляется за 3 000 лет, а небольшое озеро – за неделю.

25 интересных фактов

Ученые постоянно исследуют оксид водорода, находя интересные факты.

1. Лёд не тонет в воде. Дело в том, что плотность льда меньше чем, воды в жидком состоянии. Поэтому морские обитатели продолжают жизнедеятельность. Другие вещества увеличивают плотность при замерзании.
2. Большинство загрязнений вымораживаются при образовании льда.
3. Более 2/3 запасов пресной воды на Земле хранится в ледниках.
4. Вёдра для воды изготавливают в форме конуса для того, чтобы их не разорвало при случайном замерзании воды.
5. Теплоёмкость и некоторые другие физические свойства воды зависят от температуры не одинаково.
6. Жидкая вода регулирует температуру Земли, водяной пар — влажность воздуха.
7. Снег способен отражать лучи света на 75%, а вода только на 5%, поэтому снежные ночи такие светлые.
8. В Антарктиде есть озеро с водой, в 11 раз солёнее морской. В нем настолько соленая вода, что не замерзает даже при — 50 С.
9. Горячая вода имеет способность замерзать быстрее, чем холодная. Этот факт легко проверить самостоятельно.
10. Лёд встречается на полюсах Луны, а также на полюсах Марса и Меркурия.
11. В Антарктике находится самый холодный лёд, а вот самым теплым льдом считается Альпийский, так как его температура составляет 0 градусов по Цельсию.
12. Температура кипения воды не всегда составляет 100 градусов по Цельсию. Показатель зависит от атмосферного давления. Например, на Эльбрусе — самой высокой вершине Европы (5642 м), — вода закипит при 80,8 °С.
13. Примерно на каждые 100 метров вглубь к центру Земли температура кипения увеличивается на 3°C.
14. Озеро Байкал — самое большое пресное озеро в мире.
15. Для производства 1 тонны стали требуется 300 тонн воды.
16. Учёные считают, что мировой океан изучен только на 2-7%.
17. На 1 кг тела коровы приходится 600 грамм жидкости.
18. В теле рыбы 70-80 процентов.
19. В медузе больше 95 процентов.
20. Растения на 50-90 процентов состоят из жидкости.
21. Вода участвует в фотосинтезе растений.
22. Бегемот употребляет около 250 литров воды в сутки.
23. Древесное растение Эвкалипт в сутки поглощает из почвы и испаряет 320 л влаги.
24. Верблюд способен выпить больше 100 литров воды менее, чем за 15 минут.
25. Скалистая белка может жить без воды до 100 дней.

Значение круговорота воды в природе

Круговорот воды – один из самых значимых природных процессов, он связывает все планетарные оболочки, позволяет им полноценно функционировать. Без распределения воды по земному шару невозможно было бы существование жизни. Благодаря круговороту воды в биосфере переносятся важные для живых организмов минеральные элементы и органические вещества, формируются оптимальные климатические условия.

Роль циркуляции воды на планете заключается в:

• объединении в единую систему гидросферы, литосферы, биосферы, атмосферы;
• делении объектов гидросферы на пресные и соленые, подходящие для жизнедеятельности разных видов живых организмов;
• переносе на значительные расстояния большого объема веществ, необходимых для поддержания жизни;
• очищении Мирового океана;
• формировании определенных климатических условий в разных частях планеты;
• обеспечении водой практически всех территорий земного шара;
• регулировании уровня речного стока при климатических и погодных изменениях;
• обеспечении через почву растительных организмов минеральными и органическими элементами.

Взаимосвязь между гидросферой, литосферой, биосферой и атмосферой

Научные исследования показывают, что скорость круговорота с каждым годом увеличивается. Это ускорение отрицательно влияет на климатические условия на всей планете. Территории, находящиеся в жарком и сухом климате, становятся еще более засушливыми, а в регионах с влажным климатом растет количество осадков.

Влияние человека

Круговорот воды является исключительно важным свойством гидросферы, так как только благодаря ему общее количество этой жидкости на Земле почти не уменьшается, делая ее возобновимым ресурсом. За последние пару сотен лет существенно возросло значение хозяйственной деятельности человека в круговороте воды. Динамичное развитие промышленности, бесконтрольная вырубка лесов, орошение и осушение земель, освоение обширных участков земли для сельскохозяйственных нужд, возведение огромных плотин, затопление больших территорий водохранилищами — все это мало повлияло на общий объем гидросферы, но сильно затронуло отдельные гидрологические процессы.

Изменился сток рек, значительная часть воды надолго выпадает из общего круговорота. Даже появился термин — безвозвратно изъятая вода. Она, конечно, не исключается полностью из водообмена, но может возвращаться с большой задержкой и на совершенно другое место. Сбрасывание в водоемы даже небольшого количества сточных вод приводит к загрязнению огромных объемов. Поэтому сейчас самым важным является вопрос водной экологии, а не ее физической нехватки.

Мировой океан.

К мировому океану относится всё водное пространство, 70% от поверхности Земли. Делится на четыре океана – Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый. 

Моря – части океанов, отделенные сушей. Различают:

• внутренние (которые глубоко вдаются в глубь материка, например Белое);
• окраинные (прилегающие к материку с одной стороны, а с другой сообщающиеся с океаном, например Баренцево).

Залив – часть моря или океана, которая имеет связь с океаном и граничит с сушей. В зависимости от размера имеет названия бухта (небольшой залив) и фьорда (глубокий, длинный залив с обрывистыми берегами). 

Проливы – водные пространства, соединяющие два океана.

Соленость морей и океанов

Соленость – это количество грамм соли растворенной в одном литре воды, измеряется в промилле. Зависит соленость от глубины океана и соотношения атмосферных осадков к испарению.

78% всего количества солей составляет натрий хлор, который придает воде соленый вкус, 11% магний хлор, который придает воде горький вкус, 11% — другие вещества. 

Морские течения 

Морским течением называют водное перемещение. Причины таких перемещений могут быть разные. По происхождению течения делятся на:

• Ветровые (вызываются действием сезонных ветров);
• Дрейфовые (вызваны постоянными ветрами);
• Сточные (появляются из-за разницы в уровнях воды в разных частях океана);
• Конвекционные(плотностные) (распределяют равномерно плотность океанической воды);
• Компенсационные (возмещает отток воды);
• Приливно-отливные (периодические течения, зависящие от притяжения Луны).

По теплоте воды, течения делятся на теплые, холодные и нейтральные. А по периодичности появления на кратковременные, периодические и постоянные. 

Суша в океане

Суша в океанах существует в двух видах: острова и полуострова.

1. Острова – небольшие участки суши, полностью окруженные водой. По происхождению делятся на материковые (часть материка, отделенная морем), коралловые (образованные скелетами отмерших коралловых полипов) и вулканические (образованные впоследствии извержений вулканов на дне моря).
2. Полуострова – участки суши, частично окруженные водой. Различают отчленившиеся (являющиеся продолжением материка и причленившиеся (не имеющие ничего общего с материков в геологическом смысле).

Несмотря на то, что вода составляет большую часть площади Земли, воды, пригодной для питья не так много. В основном, а точнее 94% всей воды, принадлежит Мировому океану. Воды Мирового океана содержат соли, из-за которых её нельзя пить. Большая часть оставшейся пресной воды находится в грунтовых водах и ледниках. В легкодоступных для человека реках и озерах менее 1% пресной воды. Так что берегите воду. Не забывайте закрывать за собой кран и не тратьте воду напрасно, ведь у человечества её не так много.

Рис. 2. Гидрологический цикл

Причина, по которой земли не ушли под воду и не завяли растения – круговорот воды в природе, или как его ещё называют – гидрологический цикл. Рассматривая схему протекания гидрологического цикла можно начинать из любой точки, ведь откуда не начни, цикл приведет в исходное место. Мы начнем с испарения воды из морей и океанов. Под действием солнечного света вода нагревается и медленно начинает испаряться в атмосферу, в которой присутствует в виде водяного пара. Как показано на рисунке, вода испаряется не только из морей и океанов, но и из поверхности земли.  На протяжении дней и недель, вода испаряется, накапливаясь в виде облаков. Благодаря ветру, который переносит облака из одного место на другое, вода продолжает путь и переносится к горам. Выпадают осадки, и вода попадает обратно в реки, ледники и грунтовые воды. Откуда заново начинает путь. Этот цикл занимает 20 км поверхности, поднимаясь до 15 км в атмосферу, и до 5 км вглубь.

Гидрологический цикл не только поддерживает процент воды, но и влияет на влажность окружающей среды. Влажность является движущей силой штормов и отвечает за разделение электрического заряда, что приводит к молнии. Молнии в свою очередь могут привести к пожарам в лесах. Вот так велико значение круговорота воды в природе.

Смотри также:

• Атмосфера
• Биосфера
• Географическая оболочка
• Земля как планета солнечной системы
• Литосфера
• Материки и океаны как крупнейшие природные комплексы
• Почва как особое природное образование
• Природный комплекс (ландшафт), природная зона, широтная и высотная поясность

Как происходит кругооборот

Оборот воды проходит очень активно. В течение суток на нашу планету выпадает 306 млрд. литров жидкости, и такое же количество возвращается в атмосферу.

Основные пункты кругооборота выглядят следующим образом:

• С поверхности водоемов (морей, океанов, озер и рек) вода испаряется, конденсируется, собирается в облака и выпадает в форме осадков.
• Испаряясь с растений, вода проходит те же стадии – испарения (транспирация), конденсацию, выпадение на землю.
• Процесс испарения с ледников называется сублимацией (переход из твердого в газообразное состояние, минуя стадию жидкости).
• Осадки, которые выпали в горах, а также таяние снега и льда, приводят к образованию горных потоков, которые стекают на поверхность, насыщая водой различные водоемы и землю.
• Грунтовые воды могут насыщать водой все наземные источники воды и растения. Пополняются грунтовые воды в процессе инфильтрации (проникновение в почву) и перколяции (протекание жидкости через пористую поверхность) воды.

Движущей силой кругооборота является энергия Солнца, которая нагревает океан и другие водные поверхности. Это приводит к испарению воды, которая превращается в газообразную форму и уходит в атмосферу в виде пара.

Через некоторое время пар в атмосфере конденсируется в облака, а затем снова возвращается на землю в виде осадков – дождя, снега или града. Когда осадки достигают земной поверхности, они могут снова перейти в форму пара, перемещаться в форме водного течения по поверхности планеты или впитаться землей (перколяция).

В земных экосистемах капли дождя, прежде чем достигнут грунта, в первую очередь ударяются о листья деревьев, кустарников или травы. Какая-то часть воды сразу же испаряется с поверхности растений, не достигнув земли. Остальная часть жидкости впитывается грунтом, – и большая ее часть уходит под землю.

Как правило, вода начинает двигаться по поверхности земли только в том случае, если грунт насыщен водой. Это бывает, когда осадки дождя очень сильные или поверхность не в состоянии впитывать воду. Такой поверхностью могут быть камни в натуральной экосистеме или асфальт и цемент в среде города или населенного пункта.

https://youtube.com/watch?v=5pskNsG6TWA

Виды явления

Все составляющие водообмена на планете объединяются глобальным или большим кругооборотом воды. Он обеспечивает поступление воды буквально в каждую частичку земного шара и ее непрерывное обновление, т. е. полную смену за фиксированный отрезок времени. Этот параметр варьируется от 12 дней у рек до 10 тыс. лет у полярных ледников. Быстрее всего процесс происходит в живых организмах, например, в организме человека полный водообмен совершается за 8 часов.

Цикл большого круга не замкнут, так как часть жидкости теряется навсегда в верхних слоях атмосферы. Под воздействием солнечных лучей молекулы воды распадаются на водород и кислород и уходят в космос. В то же время объем гидросферы не уменьшается за счет дополнительного притока воды из недр земли через тектонические трещины.

Большой и малый круг

Большой круг разделяется на два малых: океанический и континентальный. Океаны — основные поглотители солнечного тепла и поставщики водяного пара, именно над ними происходит океанический водообмен. На сегодня его объем сопоставим с шестью такими водоемами, как Каспийское море. Количество жидкости в океанах меняется в процессе развития планеты. Остается неизменным только тот факт, что не вся испарившаяся с их поверхности жидкость возвращается.

Часть ее переносится на континенты и выпадает в виде осадков на сушу. Так возникает континентальный круговорот. Его начальный объем зависит от характеристик материка, над которым он происходит. Чем больше размер территории и выше горные массивы, тем больше океанической влаги оседает на континенте. Максимальный размер у водооборота Евразии, минимальный — у Австралии. За время своего существования малый кругооборот менялся, иногда значительно и скачкообразно.

Геологический водообмен

Отдельное явление — геологический круговорот. Он происходит при непрерывном водообмене между сушей, океаном и недрами планеты в зонах тектонических сдвигов, рифтовых трещин и желобов. В одной из таких трещин находится самое глубокое континентальное озеро на земном шаре — Байкал, в нем сосредоточено 50% всех мировых запасов пресной воды. Другая пересекает весь Атлантический океан.

Желоба располагаются в Тихом океане на всем протяжении от Камчатки до Индонезии. В них находится очень горячая жидкость из глубин земли, которая может вступать в реакции с холодными придонными слоями. В результате содержащиеся в воде примеси выпадают в осадок. Он образует конусы высотой в десятки метров. Сильно нагретая вода из глубоководных источников, вырываясь на поверхность, похожа на извержение маленьких вулканов с белым или черным дымом над ними. В итоге жидкость, ушедшая в глубину вместе с горными породами из-за различных геологических процессов, восполняется.

Агрегатные состояния

Из всех веществ, существующих на Земле, только вода может иметь три принципиально разных агрегатных состояния: жидкое, газообразное и твердое. Благодаря трём агрегатным состояниям происходит круговорот воды в природе и жизнь на Земле. Рассмотрим подробнее каждое агрегатное состояние.

1. Жидкое (вода). В нормальных условиях вода является жидкостью. Образует мировой океан, реки, ручьи и т.д.
2. Газообразное (водяной пар) — это бесцветный газ, не имеет вкуса и запаха. Испаряется с поверхности океанов, рек, болот, почвы, растений и поступает в воздух или образуется путём кипения жидкой воды или сублимации из льда. Сублимация — переход вещества из твёрдого состояния сразу в газообразное, минуя стадию плавления (перехода в жидкое состояние).
3. Твердое (лёд). При температуре от нуля и ниже вода превращается в лёд. В холодное время года он сковывает реки и лужи, выпадает в виде осадков: снежинок, града, инея, образует ледяные облака. Встречается в виде ледников и айсбергов.

Строение в различных агрегатных состояниях

Жидкая вода, лёд и водяной пар имеют один и тот же состав, но разные состояния.

Рассмотрим строение молекулы на изображении.

Многочисленные исследования ученых подтверждают, что по структуре вода и лед близки друг к другу. Структура льда – это решетчатый каркас. Структура воды зависит от содержания разных веществ, которые в ней растворяются, а также от нерастворимых соединений и некоторых других факторов.

В воде возникают структуры, которые стали называть «кластерами» — группа атомов или молекул, которые представляют собой единую структуру, но внутри имеют свои индивидуальные особенности.

При температуре близкой к точке замерзания, молекулы жидкой воды собираются в небольшие группы, практически так, как в кристаллах. При температуре близкой к точке кипения они располагаются более свободно.

Свойства

Вода — уникальный природный компонент, который обладает рядом свойств. Рассмотрим основные:

• не имеет цвета, запаха и вкуса;
• распространенный растворитель;
• обладает высоким поверхностным натяжением, уступая в этом только ртути;
• имеет большую теплоту испарения (используется для терморегуляции);
• чистая вода — хороший изолятор;
• обладает большой теплоёмкостью (увеличение тепловой энергии вызывает лишь сравнительно небольшое повышение ее температуры);
• плотность в разных диапазонах температур меняется неодинаково.

Существуют необычные свойства. Например, в твердом виде вода легче, чем в жидком. Лёд не тонет в воде. В твёрдом состоянии частички воды располагаются по порядку, между ними остается много свободного пространства. Когда лёд тает, активность частичек повышается, свободное пространство заполняется. Жидкая форма становится более тяжелой, нежели твердая.

Такая уникальная способность даёт возможность любому водоёму не замерзать по всей глубине. Даже при самом сильном морозе температура воды у дна не опускается ниже +4 ᵒС. Все живые существа (рыбы и другие) могут спокойно пережить самую суровую зиму подо льдом.

Горячая вода замерзает быстрее, чем холодная. Это связано с большей скоростью испарения и излучения тепла.

Теплоемкость и некоторые другие физические свойства воды тоже зависят от температуры неодинаково. Другие виды жидкостей не имеют таких особенностей – чтобы какой-то один параметр менялся по-разному на разных порогах температуры.

Круговорот воды в природе

Вода образует водную оболочку нашей планеты – гидросферу.

Её делят на Мировой океан, континентальные поверхностные воды и ледники, а также подземные водоёмы. Переходы H2O из одних частей гидросферы в другие составляют сложный круговорот воды на Земле

Круговорот воды в природе — это непрерывное движение воды в гидросфере Земли. В процессе этого обмена водная масса меняет агрегатное состояние: из жидкой или твердой превращается в газообразную и обратно.

Рассмотрим на примере.

• С поверхности океанов, морей, рек и суши вода в виде пара поднимается вверх.
• Высоко над землей он охлаждается и образует множество водяных капелек и льдинок. Из них образуются облака.
• В виде осадков вода возвращается на Землю.

Хозяйственное звено круговорота воды

Мнение о неограниченных запасах пресной воды на Земле основательно пересмотрено. Главными потребителями воды (обычно пресной) являются сельское хозяйство, промышленность и население. В сельском хозяйстве наибольшее (свыше 2·1012 м3) количество воды расходуется на орошение, причем 80% ее безвозвратно покидает речную сеть в составе химических соединений или при испарении. Суммарный водозабор на промышленные нужды составляет 0,7·1012 м3/год, из них 5-10% изымаются безвозвратно для обеспечения технологических процессов. На нужды населения используется около 0,2·1012 м3/год, причем шестая часть воды не возвращается в речную сеть — pppa.ru. Следует учитывать, что сточные воды практически для любого обезвреживания необходимо разбавлять чистыми, на что в настоящее время расходуется примерно 40% всех мировых ресурсов качественной воды.

По отношению к речному стоку названные объемы невелики. Однако в наиболее густонаселенных районах Передней и Средней Азии, Африки, в некоторых промышленных регионах России уже существует ощутимый дефицит водных ресурсов, который даже увеличивается. Чтобы его восполнить, прибегают к искусственному территориальному перераспределению стока и мелиорации, что в свою очередь не только создает многочисленные экологические проблемы, но и экономически не всегда оправдано.

Человек и вода

И, конечно, вода нужна людям. Каждый день человеку необходимо восполнять водный баланс в организме.  Каждому человеческому органу нужна вода.  В тканях легких содержится до 90 % воды, в крови – до 80%. Головной мозг содержит до 75%, а суставы — до 24% воды. Даже в зубах человека содержится 0,2% воды

Поэтому так важно ежедневно выпивать значительное количество чистой питьевой воды. Некоторая вода целебна для организма и может лечить болезни

Вряд ли найдется человек, который бы никогда не говорил или не слышал слов: «Какая вкусная вода!» или, наоборот, «Не вкусная вода». Но ведь вода не имеет вкуса! Тем не менее вода, которую мы берем из водопроводного крана или колодца, имеет вкус и запах. Объясняется это совсем просто. Есть у воды такое свойство – быть растворителем. В разных местах в земле есть разные вещества, и растворяются они в воде в разных количествах. Эти растворившиеся вещества и придают вкус воде. Так в некоторых местах образуются лечебные минеральные воды. В зависимости от того, какие вещества растворены, эти воды могут лечить разные болезни. В местах, где в земле обнаружены минеральные воды, строят санатории.

Однако важную роль вода играет в быту, при хозяйственных нуждах человека. Чтобы не болеть человеку нужно поддерживать в чистоте свое тело, т.е. с помощью воды он очищает тело. Практически ни одно блюдо нельзя приготовить без использования воды.

Водоемы играют важное значение в жизни человека. Первые города возникали именно на берегах рек и озер

Из рек человек брал воду для питья и полива растений. Также реки кормили человека рыбой. Некоторые реки судоходны и по ним перевозят грузы, да и сами люди часто путешествуют с помощью водного транспорта.

На реках часто строят гидроэлектростанции, где для получения электроэнергии не сжигают природные ископаемые, а используют природную силу воды в качестве источника энергии.