§ 32. Круговорот воды в природе. Водный баланс

Под действием солнечной радиации с поверхности океанов и морей, занимающих 71 % площади земного шара, испаряется громадное количество воды. Попав в атмосферу, пары воды при определенных условиях конденсируются и в виде осадков (дождя или снега) выпа­дают на поверхность океанов, морей и суши. Часть воды, выпавшей на сушу, по пониженным частям рельефа стекает в реки, образуя так называемый поверхностный сток. Другая часть осадков просачивается в грунт и, формируя подземный сток с под­земными водами, также возвращается в реки. Часть подземного стока расходуется на питание растений. Благодаря такому непре­рывному круговороту воды уровень воды в морях и океанах дли­тельное время сохраняется постоянным.

Выразим водный баланс земного шара урав­нением. Обозначим испарения с поверхности океана Z_o, испарения с поверхности суши Z_c, осадки на поверхность океана Х_о1 осадки на поверхность суши Z_c, сток воды через реки Y (рис. 48). Тогда можно записать:

т. е. испарение с поверхности океанов, морей и суши равно сумме осадков на эти же поверхности, если рассматривать их за длитель­ный период времени.

В атмосфере земли постоянно находится около 12 300 км³ воды; суммарное годовое количество осадков на океан и сушу составляет (Х_о + X_с) ≈ 519 000 км³. Значительное преобладание осадков над содержанием воды в атмосфере может быть объяснено только тем, что происходит непрерывный процесс влагообмена (круговорот) между океаном, атмосферой и сушей. Разделив 519 000 на 12 300, получим 42, т. е. в год вода совершает 42 круговорота, а один круговорот совершается за сут.

ворот совершается за сут. Конечно, найденная величина весьма приближенная, так как продолжительность круговорота зависит от удаленности бассейнов от океана, а часть осадков испа­ряется и выпадает в виде осадков над самими океанами.

На территорию СССР в среднем за многолетний период выпадает 500 мм осадков в год, на испарение расходуется около 60%, остальная часть воды стекает в океан через реки или просачивается в грунт.

Наряду с водным балансом всего земного шара может быть найден и баланс отдельного бассейна. Выразим его формулой

Поскольку с, q, r — малы, ими можно пренебречь, тогда урав­нение водного баланса бассейна примет вид

X_cp = Y_cp + Z_cp. (2)

Если обе части уравнения (2) разделим на Х_ср, то получим

П ервое слагаемое называется коэффициентом стока, второе — коэффициентом испарения. Уравнения (2) — (3) играют важную роль при расчетах речного стока.