Свойства воды и роль гидросферы в структуре Земли.

Под гидросферой понимаются все природные воды Земли. Одним из главных свойств гидросферы является ее постоянное проникновение в другие земные оболочки. Поэтому можно выделить надземную гидросферу, пронизывающую всю атмосферу, наземную, объединяющую совокупность поверхностных вод Земли, и подземную, располагающуюся ниже поверхности Земли и дна водоемов и водотоков.

Вода имеет химическую формулу Н2О и молекулярную массу 18, однако не смотря на всю простоту своей формулы почти по всем своим физико-химическим параметрам это вещество уникальное, резко отличающееся от других природных соединений.

Температуры кипения и плавления воды при атмосферном давлении соответственно 100 и 0 °С, на них основываются принятые системы отсчета температур. Другие водородные соединения группы кислорода кипят и плавятся при отрицательных температурах.

Теплоемкость воды — самая высокая из всех жидкостей и составляет 4, 19 Дж/^оС; на ней также основана система отсчета значения теплоемкости. Для сравнения теплоемкость этилового спирта 0, 53, бензола 0, 39, песка приблизительно 0, 2. Это означает, что вода медленно нагревается и медленно остывает, в результате чего она становится главным регулятором климата на Земле.

Вода обладает самой высокой из всех жидкостей диэлектрической постоянной (80, 1 при (t=20 ^оС). Это означает, что при растворении в воде солей сила электрического взаимодействия между разноименно заряженными частицами уменьшается в 80 раз, в результате чего соли диссоциируют на ионы. Явление электролитической диссоциации имеет исключительно важное значение, предопределяя большинство свойств водных растворов, и, в частности, одно из главных — инертность воды как растворителя: разлагая
соли на разноименно заряженные ионы, вода в большинстве случаев сама не участвует в химических реакциях с растворенными веществами, и они могут быть вновь получены при выпаривании водного раствора. Эта особенность воды имеет колоссальное геологическое и биологическое значение.

В отличие от других жидкостей вода обладает максимальной плотностью (1, 00 г/см3) не при температуре плавления, а при 4 °С; при охлаждении от 4 °С до 0 вода расширяется. Таким образом, по всем своим параметрам вода является веществом уникальным; аномальные свойства предопределяют особую миссию воды в формировании геологического лика нашей планеты.

Наиболее важные с точки зрения гидрогеологии свойства воды:

- исключительная подвижность;

- способность к фазовым переходам в термодинамических условиях земной коры;

- чрезвычайная химическая активность;

- повсеместное распространение.

Роль гидросферы в структуре Земли

Гидросфера Земли выполняет три важные функции:

1). Регулирует температуру планеты

2). Обеспечивает круговорот веществ

3). Является составной частью биосферы.

Воздействие на регуляцию температуры Земли гидросфера оказывает благодаря одному из важных свойств воды - большой теплоемкости. По этой причине поверхностные воды аккумулируют солнечную энергию, а затем медленно ее отдают в окружающее пространство. Выравнивание температуры на поверхности Земли происходит благодаря круговороту воды. Снег и лед имеют очень высокую отражающую способность. Поэтому на полюсах разность между поглощенной и излученной энергией всегда отрицательна. Так происходит терморегуляция планеты.