Hydrosféra

Hydrosféra zahŕňa vodu , ktorá je sústredená v oceánoch, moriach, riekach, jazerách, ľadovcoch, v stálej snehovej pokrývke, v pôde, horninách a v atmosfére. Celkové zásoby vody na Zemi tvoria asi 1386 mil. km³. Zásoby vody v jednotlivých častiach hydrosféry sú veľmi rozdielne. Podstatná časť vody na Zemi je slaná ale rôzne mineralizovaná a len malú časť hydrosféry (asi 2,53%) tvorí sladká voda. S rozvojom civilizácie, modernizácie a technického pokroku rastú nároky na kvalitu a kvantitu vody. V modernej spoločnosti sa dnes počíta so spotrebou 250-500 l na osobu a deň, pričom množstvo vody v priemysle a poľnohospodárstve sú oveľa vyššie.

Prostredie výskytu objem vody v %

svetový oceán 96,50
ľadovce a stála snehová pokrývka1,74
podzemné vody1,72
voda v stále zamrznutej pôde0,022
voda jazier sladká0,007
voda jazier slaná0,006
pôdna vlaha0,002
atmosférická voda0,001
voda močiarov0,0008
voda v riečnych korytách0,0002

Obeh vody na Zemi a jeho bilancia

Prostredníctvom neustáleho obehu vody v krajine dochádza medzi jednotlivými časťami k výmene vody. Pod pojmom obeh vody v krajine si treba predstaviť zložité geofyzikálne procesy, ako sú výpar, prenos vodných pár v atmosfére, ich kondenzácia a vznik zrážok, povrchový a podpovrchový odtok.
Celkové množstvo vody, ktoré sa podieľa na obehu vody na Zemi, je asi 525 000 km³. Obehom vody medzi jednotlivými zložkami hydrosféry prebieha proces látkovej a energetickej výmeny. Napríklad vznik morských prúdov je výsledok výmeny energie medzi oceánmi a atmosférou. Pri látkovej výmene medzi oceánmi, atmosférou a litosférou sa dostáva na pevninu voda, ktorá prináša na zemský povrch rôzne soli. Naopak, do morí a oceánov sa dostávajú minerálne látky zo súše, ktoré prinášajú vody riek.
Svetový oceán

Pevnina tvorí len 30% povrchu Zeme. Zvyšok je pokrytý ohromnou masou slanej vody (97,2% vodstva planéty ), čo je svetový oceán. Priemerná hĺbka svetového oceánu je cca. 3700m. Denné výkyvy teploty svetového oceánu možno pozorovať do hĺbky 30 m, ročné výkyvy do 300 m. Táto veľká masa je kontinentmi rozdelená na 4 oceány ( Tichý, Atlantický, Indický a Severný ľadový oceán) a na mnoho plytkých a súšou obklopených morí. Hoci sa niektoré jazerá nachádzajú vo vnútrozemí bez prepojenia zo svetovým oceánom, pokladajú sa takisto za moria, ako je to v prípade Kaspického a Mŕtveho mora.
Oceán sa vyznačuje samostatným vodným režimom, vznikom a tvarom dna, priestorovou štruktúrou morí, má vlastné vodné masy s charakteristickými vlastnosťami a vlastný systém sedimentov (usadenín).
More sa od oceánu líši špecifickými vlastnosťami ( salinita ovplyvnená riečnou vodou, riečne sedimenty, vlastná cirkulácia). Moria sa najčastejšie rozdeľujú na okrajové (Arabské more), medziostrovné ( Karibské more) a vnútrozemské (Čierne more).

Reliéf dna oceánov a morí

Reliéf oceánskeho dna možno rozdeliť na tri základné typy. Sú to podmorské okraje pevnín ( šelf, pevninový svah a úpätie), prechodné oblasti (hlbokomorské priekopy) a vlastné oceánske dno ( oceánske panvy a stredooceánske chrbty). Šelf je pomerne rovná plocha skláňajúca sa od pobrežnej čiary do hĺbky asi 200 m a prechádza do pevninového svahu. Pevninový svah je výrazný stupeň, ktorý lemuje šelf. Jeho spodná časť prechádza do pevninového upatia, ktoré končí v hĺbkach 3500-4500 m. Oceánske panvy zaberajú asi 50% dna oceánov medzi oceánskymi chrbtami a okrajmi kontinentov. (Najväčšiu hĺbku 11034 m na merali v Mariánskej priekope v Tichom oceáne (v roku 1960 dvaja bádatelia J. Piccard a D. Walsh zostúpili v batyskafe do hlbky 11000 m a zistili že tam je život),v Atlan. oceáne je najhlbšia Portorická priekopa, v Indickom Diamantínska , v Severnom ľadovom Nandská ). Dno svetového oceánu pokrývajú sedimenty. Delia sa na pevninové ( z riek, ľadovcov a vetra), tvorené zvyškami odumretých morských mikroorganizmov a materiálov sopečného a kozmického pôvodu.

Fyzikálne a chemické vlastnosti vody oceánov a morí

Teplota vody svetového oceánu najlepšie vyjadruje spojitosť medzi hydrosférou a atmosférou. Tak, ako pri teplote vzduchu, aj pri teplote vody svetového oceánu možno pozorovať pásmovitosť. Pásmo najvyšších priemerných teplôt vody (viac ako 26˚C) sa nachádza prevažne na sever od rovníka. Tento posun na sever vzniká dosahom Antarktídy, ktorá ochladzuje vodu aj v nižších geografických šírkach, a tiež prenosom tepla morskými prúdmi z južnej na severnú pologuľu. V rovnakej zemepisnej šírke sú medzi východnou a západnou časťov oceánov značné rozdiely v teplote vody. Spôsobujú to opat morské prúdy. Najvýraznejšie sa to prejavuje v torpickom pásme a severne od 35˚ severnej geografickej šírky.
Morská voda obsahuje všetky známe chemické prvky. Z rozpustných látok zloženie a vlastnosti morskej vody najviac ovplyvňujú soli. Celkové množstvo minerálnych látok (solí) v 1 kg morskej vody je slanosť – salinita (‰). Priemerná slanosť svetového oceánu je 35‰ (35 g soli v 1000g vody). Salinitu ovplyvňujú: výpar z hladiny, zrážky, prítok riečnej vody, zamŕzanie a rozmŕzanie, vertikálne premiešavanie a horizontálny prenos morskej vody.
Podobne ako pri teplote, aj v rozdelení slanosti sa prejavuje pásmovitosť, ktorá je však narušovaná morskými prúdmi a prítokmi veľkých riek.
Morská voda : voda – 96,5%
salinita – 3,5% → chlor – 55‰
sodík – 30‰
síra – 7,7 ‰
horčík - 3,3‰

Salinita sa zvyšuje tam, kde je suché a taplé podnebie – Červené more 40‰
... zmenšuje v daždivých oblastiach a kde ústia rieky do mora – Čierne more 22‰,Baltské 11‰

Dynamika oceánskej a morskej vody

Neustály pohyb vody svetového oceánu vzniká 3 základnými druhmi vplyvov. Kozmické vplyvy ( príťažlivosť Slnka a Mesiaca ) spôsobujú príliv a odliv. Fyzikálno-machanické vplyvy (slnečné žiarenie, cirkulácia vzduchu) spôsobujú príboj a morské prúdy a geodynamické vplyvy (tektonické pohyby zemskej kôre) vyvolávajú zemetrasné vlny – tsunami. Základné pohyby morskej vody sú: príliv a odliv, vlnenie- voľné, vetrové, príboj, tsunami a prúdy- povrchové, hlbinné, výstupné, zostupné a i.
Morské prúdy možno rozdeliť podľa teploty na teplé ( Golfský, Kuro-šio, Brazílsky), ktoré sa pohybujú od rovníka do vyšších geografických šírok a studené ( Kanársky, Oja-šio, Labrádorský), ktoré privádzajú chladnejšiu vodu k rovníku. Tieto prúdy ovplyvňujú podnebie susedných pevnín (napr. vplyv Golfského prúdu na severozápadné pobrežie Európy, Labradorský – východné pobrežie Kanady).

Znečistenie oceánov a morí

Najnebezpečnejšie je znečistenie ropnými produktmi ( 1 tona ropy vytvorí na hladine nepriepustnú vrstvu na ploche 10 km²) a ukladanie kontajnerov s rádioaktívnym odpadom na dno, ktorých počet sa v súčasnosti odhaduje na viac ako 100 000. Nebezpečné je aj zamorovanie okrajových a vnútrozemských morí kanalizačnými odpadkami.
Vodstvo súše

Voda, ktorá prichádza na súš vo forme zrážok a je obsiahnutá v povrchových tokoch, jazerách, umelých nádržiach, močiaroch, ľadovcoch, snehu a pod zemským povrchom, sa nazýva voda súše.
Medzi povrchové toky rieky a potoky, ktoré tvoria riečnu sieť. Do hydrografickej siete patria okrem riečnej siete aj jazerá, umelé vodné nádrže a močiare.
Povodie je územie, z ktorého hlavný tok s prítokmi odvádza povrchovú i podzemnú vodu. Hranicu medzi povodiami tvorí rozvodie. Pomer celkovej dĺžky tokov v povodí L a plochy povodia P je hustota riečnej siete povodia h. Geologický a geomorfologický vývoj daného územia určuje tvar riečnej siete. Riečna sieť môže mať stromovitý(Morava), vejárovitý(Bodrog), perovitý (Mississippi), asymetrický(Kubáň) a iný tvar.
Výška vodnej hladiny v toku nad nulou merného zariadenia – vodomernej laty – je vodný stav. Množstvo vody, ktoré pretečie určitým profilom rieky za sekundu, je prietok Q. Špecifický odtok q je množstvo vody, ktoré pretečie cez km² povodia za sekundu. Vzťah medzi odtokom a zrážkami v povodí za dlhšie časové obdobie vyjadruje koeficient odtoku.
Zmeny vodného stavu, prietoku, teploty a chemizmu vody v priebehu roka vyjadruje režim odtoku. Na režim odtoku vplýva podnebie, geologické podložie, reliéf, pôda, vegetácia. Horizontálna a vertikálna zonálnosť ovlyvnuje režim odtoku. Horizontálna zonálnosť sa prejavuje od rovníka k pólom v pribúdaní podielu snehu a zmenšovaní podielu zrážok na zásobovaní riek. Vertikálna zonálnosť vyjadruje zmenu rozdelenia odtoku počas roka, rast špecifického odtoku a koeficientu odtoku. Rieky sa delia na rôzne typy, a to podľa režimu odtoku alebo zdroja zásobovania (dážď, sneh, ľadovec, podzemná voda) a iných kritérií.

Najdlhšie rieky : dlžka v km povodie v km²
Níl 6670 3 349 000
Amazonka 6570 6 000 000
Jang-c-ťiang 6300 1 808 000
Mississipy-Missoury
Jenisej-Angara
Ob-Irtyš

Jazerá a umelé vodné nádrže

Jazero je prírodná zníženina na zemskom povrchu, čiastočne alebo úplne vyplnená vodou. Jazerá sa delia na základe pôvodu na tektonické (vznikli poklesom zemskej kôry pozdĺž zlomov- Veľké kanadské j., Ladožské j.,Onežské), ľadovcové ( vznikli eróznou alebo akumulačnou činnosťou ľadovca), vulkanické (v kráteroch vyhasnutých sopiek alebo v miestach zahradenia doliny stuhnutou lávou). Ďalej sa rozlišujú jazerá riečneho pôvodu, zmiešaného pôvodu, bezodtokové, odtokové, hradené a pod.
Največšie jazerá : rozloha v km² hlbka v m
Kaspické more 386 400 1025
Horné jazero 82 100 405
Viktorino j.
Huronske j.
Michiganské j.
…
Jazero Bajkal najhlbšie jazero 1620

Zaujímavosť: Balchažské jazero v Kazachstane má vo východnej časti slanú priezračnú vodu, a v západnej časti sladkú mútnu vodu.

Umelé vodné nádrže umožňujú lepšie využiť povrchové vody. Sú ochranou pred povodňami. Majú význam pri zásobovaní vodou, výrobe vodnej energie, doprave, zavlažovaní, chove rýb. Nezanedbateľný je tiež turistický a rekreačný význam.

Ľadovce a stála snehová pokrývka

Ľadovce sú so stálou snehovou pokrývkou najväčším zdrojom sladkej vody. Súčasná plcha ľadovcov na Zemi je viac ako 16,2. km² a zahŕňa vyše 24 mil. km³ vody. Najväčšie ľadovce sú pevninské (Antarktída, Grónsko). Menšie horské ľadovce sa vyskytujú vo vysokých pohoriach nad snežnou čiarou a svojimi splazmi zasahujú hlboko do údolí. Ľadovce boli aj sú významný reliéfotvorný činiteľ. Eróznou a akumulačnou činnosťou vytvárajú charakteristické tvary reliéfu, ako kary, trógy, morény atd.
Podpovrchová voda

Voda, ktorá sa nachádza pod zemským povrchom, podpovrchová voda. Vzniká buď vsakovaním zrážkovej kôry alebo kondenzáciou vodných pár v horninách. Rozdeľuje sa na pôdnu vodu a podzemnú. Podzemná voda, ktorá sa vyskytuje v póroch sa nazýva pórová, v puklinách puklinová. Hladina podzemnej vody je úroveň, po ktorú sú pukliny a póry vyplnené súvisle vodou. Vo vápencových horninách sa nachádza krasová podzemná voda. Artézska podzemná voda je podzemná voda s napatou hladinou. Vzniká v miestach naklonených alebo korytovo prehnutých striedajúcich sa priepustných a nepriepustných vrstiev, kde je hladina podzemnej vody pod hydrostatickým tlakom.
Podzemná voda vyviera na povrch v mieste, ktoré sa nazýva prameň a množstvo vody za čas určuje výdatnosť. Premene sa delia podľa rôznych kritérií, napr. výdatnosti, teploty vody(termálne vody)...
Minerálne vody sú také podzemné vody, ktoré obsahujú určité množstvo rozpustených minerálnych látok a plynov ( 1g na l ). Ich výskyt, fyzikálne a chemické vlastnosti podmieňuje geologická stavba a tektonika územia.
Z hľadiska využitia sú podzemné vody významný zdroj zásobovania pitnou vodou . Minerálne a termálne sa používajú na rekreačné a liečebné účely, ako stolové vody a ako zdroj surovín.