Oddities ya mzunguko wa maji katika asili

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Maji ni moja ya misingi ya kuibuka kwa maisha ya kikaboni katika Ulimwengu. Hii ni moja ya vipengele muhimu kwenye sayari yetu. Maji yana jukumu muhimu katika maendeleo ya mwanadamu, kuwa msingi wa maisha ya mwanadamu. Shuleni, katika masomo ya sayansi, tuliambiwa kuhusu mzunguko wa maji kwenye sayari.

Mpango wa mchakato huu ni rahisi sana (Mchoro 1). Maji huvukiza kutoka kwenye uso wa bahari na nchi kavu, molekuli za mvuke huinuka juu, kuna maji hujifunga kwa namna ya mawingu na huanguka kwa namna ya mvua juu ya ardhi. Katika milima, theluji inayeyuka na mito huundwa, ambayo huungana ili kuunda mto … kudumisha mkondo wa mto hata mmoja?

Mpango huo hapo juu unatoa maelezo sahihi tu kwa matukio fulani ya asili na ni mbali na michakato halisi inayotokea na maji kwenye sayari. Mchoro huu hauelezi kwa nini mawingu huunda wakati wa baridi, wakati joto ni digrii 30 chini ya sifuri, maji hawezi kuyeyuka. Tunaambiwa kwamba upepo huleta mawingu kutoka baharini na bahari hadi katikati ya bara, lakini katika hali ya hewa tulivu, mawingu pia hutengeneza juu ya ardhi. Mchoro huu hauwezi kueleza tofauti kati ya jumla ya mvua na kiasi cha maji yaliyovukizwa. Siri kubwa zaidi ni kiasi cha maji yanayobebwa na mito.

Wanasayansi wamehesabu kiasi cha maji kwenye sayari - lita bilioni 1,386,000. Walakini, takwimu kubwa kama hiyo inachanganya tu, kwa sababu tathmini ya mvua, mvuke katika angahewa, mtiririko wa maji wa kila mwaka hufanywa katika vitengo tofauti vya kipimo. Kwa hiyo, wengi hawawezi kuunganisha mambo ya wazi katika jumla moja. Tutajaribu kuchambua takwimu katika vitengo vya kawaida vya kipimo cha kioevu - lita.

Ikiwa tutazingatia sayari nzima, basi wastani wa milimita 1000 za mvua huanguka kwa mwaka. 1] … Katika hali ya hewa, milimita moja ya mvua ni sawa na lita moja ya maji kwa kila mita ya mraba.

Eneo la uso wa Dunia ni takriban kilomita za mraba 510,072,000. Hii ina maana kwamba takriban lita bilioni 510,072 za mvua huanguka katika eneo lote. Hii ni theluthi moja ya hifadhi zote za maji za sayari.

Kulingana na misingi ya mzunguko wa maji katika asili, maji yanapaswa kuyeyuka kama vile kunyesha. Walakini, uvukizi kutoka kwa uso wa bahari ni, kulingana na makadirio anuwai, takriban lita bilioni 355 kwa mwaka. Mvua huanguka kwa maagizo kadhaa ya ukubwa zaidi ya kuyeyuka kutoka kwa uso wa maji. Kitendawili!

Kwa mzunguko kama huo, sayari inapaswa kuwa imejaa mafuriko muda mrefu uliopita. Swali lingine linatokea - maji ya ziada yanatoka wapi? Baada ya kuchunguza nyenzo za kumbukumbu, unaweza kupata jibu - maji hupatikana kwa kiasi kikubwa katika anga. Hii ni kilo bilioni 12,700,000 za mvuke wa maji. 2].

Lita moja ya maji inapovukizwa hutoa kilo ya mvuke, ambayo ni, katika hali ya mvuke lita milioni 12.7 husambazwa angani. Inaweza kuonekana kuwa kiungo kilichokosekana kimepatikana, lakini tena tunayo mkanganyiko. Uwepo wa maji katika angahewa ni takriban mara kwa mara, na ikiwa maji yangemiminwa kwa njia isiyoweza kurekebishwa duniani kwa kiwango kama hicho kutoka kwa angahewa, basi katika miaka michache maisha kwenye sayari hayangewezekana.

Hesabu ya matumizi ya maji katika mito pia inatoa data kinzani. Kwa mfano, kulingana na Wikipedia, ikitaja vyanzo rasmi, ujazo wa maji yanayoanguka katika Maporomoko ya Niagara moja tu ni mita za ujazo 5700 kwa sekunde. Kwa upande wa lita, hii itafikia lita bilioni 179,755 kwa mwaka.

Lakini wacha tuachane na mahesabu ili kuvutiwa na uzuri wa Venezuela. Kama inavyoonekana katika (Mchoro 2), kilele cha mlima ni tambarare tambarare, ambapo hakuna theluji au maziwa ya kutosha kusaidia maporomoko ya maji. Hata hivyo, chini ya mlima huu, mito ya mabonde ya Amazon, Orinoco na Essequibo inachukua asili yake.

Na haiwezekani kueleza kuwepo kwa chanzo cha maporomoko ya maji kwenye Mlima Roraima kulingana na mpango wa shule wa mzunguko wa maji katika asili.

Inajulikana kutoka kwa historia ya sayansi kuwa V. I. Vernadsky alidhani kuwepo kwa kubadilishana gesi kati ya Dunia na nafasi. Vernadsky alidhani kwamba baadhi ya vitu kuoza na vitu vingine ni synthesized katika ukoko wa dunia. Mnamo 1911, alitoa ripoti "Juu ya ubadilishaji wa gesi wa ukoko wa dunia" huko St. Petersburg kwenye Mkutano wa Pili wa Mendeleev. Hii sasa inachukuliwa kuwa ukweli wa kisayansi.

Baadaye sana, wanajiofizikia wa Ireland, Kanada na Wachina waliiga hali ambayo ni ya kawaida kwa mambo ya ndani ya Dunia na walionyesha kuwa maji yalitoka kama matokeo ya muundo wake katika mambo ya ndani ya sayari. Nyenzo za utafiti zilichapishwa katika jarida la Earth and Planetary Science Letters 3].

Umande tuliozoea unaweza kupatikana asubuhi tu kwenye nyasi, lakini wakulima wanajua vizuri kwamba kuna umande wa chini ya ardhi, pamoja na umande wa mchana ambao hukaa ndani ya ardhi ya kilimo. Kwa hivyo Ovsinsky I. E. katika kitabu chake "Mfumo mpya wa kilimo" anazungumza juu ya matukio haya. Matukio ya "tsunami ya barafu" (Kielelezo 3), iliyopigwa kwenye video mwaka wa 2013 katika jimbo la Minnesota nchini Marekani na Kanada, ikawa uthibitisho wa awali ya maji katika asili. Theluji iliundwa katika chemchemi mwezi wa Mei, na kesi kama hizo hazijatengwa.

Wanasayansi wameanzisha ukweli kwamba wakati wa harakati zake katika nafasi, Dunia inapoteza sehemu ya dutu ya anga. Walakini, angahewa ya sayari inabaki, ambayo inamaanisha kuwa vitu vilivyopotea vinarejeshwa. Hii ni kweli kwa vitu vingine vinavyounda sayari yetu.

Urejeshaji wa mafuta katika visima vilivyopungua ukawa ukweli kama huo wa muundo wa vitu. Ilibadilika kuwa 150% ya mafuta kutoka kwa hifadhi zilizohesabiwa hapo awali zilitolewa katika mashamba yaliyogunduliwa muda mrefu uliopita. Na kulikuwa na maeneo mengi kama hayo: mpaka wa Georgia na Azerbaijan (mashamba mawili ambayo yamekuwa yakizalisha mafuta kwa zaidi ya miaka 100), Carpathians, Amerika ya Kusini, nk. miamba ya msingi, ambapo mafuta haipaswi kuwa.

Huko Urusi, uwanja wa mafuta wa Romashkinskoye, uliogunduliwa zaidi ya miaka 70 iliyopita, ni moja wapo ya kumi kubwa zaidi kulingana na uainishaji wa kimataifa. Ilizingatiwa kuwa imepungua kwa 80%, lakini kila mwaka hifadhi yake hujazwa na tani milioni 1.5-2. Kwa mujibu wa mahesabu mapya, mafuta yanaweza kuzalishwa hadi 2200 na hii sio kikomo.

Kisima cha kwanza kilichimbwa kwenye uwanja wa Staryye huko Grozny mwishoni mwa karne ya 19, na kufikia katikati ya karne iliyopita, tani milioni 100 za mafuta zilikuwa zimetolewa. Baadaye, uwanja huo ulizingatiwa kuwa umepungua, na baada ya miaka 50, akiba ilianza kupona. 4].

Kwa kuzingatia ukweli huu, tunaweza kuhitimisha kuwa muundo wa vitu kwenye sayari sio muujiza au shida - ni jambo la asili. Maji yanaundwa chini ya hali fulani na katika maeneo fulani ya heterogeneity ya sayari yetu. Mzunguko wa maji katika asili bila shaka upo, lakini hii ni mchakato wa mabadiliko ya jambo, ambayo inahusishwa na mchakato wa kuibuka kwa sayari yetu ya Dunia.

Ili kuelewa kwa nini kuna mchanganyiko wa vitu kwenye sayari, unahitaji kujua jinsi sayari yetu iliundwa. Tunapata jibu la maswali haya katika vitabu vya mwanasayansi wa Kirusi Nikolai Viktorovich Levashov.

Ulimwengu wetu umeundwa na mambo saba ya msingi yenye sifa na sifa mahususi. Kuunganishwa na kila mmoja, mambo ya msingi huunda aina mseto za mambo. Dutu za sayari yetu huundwa kutoka kwao.

Kuunganishwa kwa mambo ya msingi kunawezekana tu chini ya hali fulani. Hali kama hiyo ni mabadiliko katika ukubwa wa nafasi.

Dimension ni quantization (mgawanyiko) wa nafasi kwa mujibu wa mali na sifa za mambo ya msingi. Mabadiliko ya dimensionality ya kutosha kwa ajili ya malezi ya fomu za mseto (jambo) hutokea wakati wa mlipuko wa supernova. Katika kesi hii, mawimbi ya umakini ya kusumbua kwa mwelekeo wa nafasi yanaenea kutoka kwa kitovu cha mlipuko, ambayo huunda maeneo ya inhomogeneity ya nafasi, ambayo sayari huundwa. Unaweza kusoma zaidi juu ya malezi ya mifumo ya sayari katika makala ya Oort Cloud.

Mambo ya msingi yanapoingia katika kanda hizi, huanza kuunganishwa na kuunda aina mseto za maada, ikijumuisha maada nzito. Utaratibu huu utaendelea hadi eneo lote la heterogeneity lijazwe. Kama matokeo ya mchakato wa usanisi wa jambo, urejesho wa taratibu wa mwelekeo katika eneo la inhomogeneity hutokea kwa kiwango ambacho kilikuwa kabla ya mlipuko wa supernova.

Kama matokeo ya mchakato wa usanisi wa jambo mnene wa mwili na aina zingine za mseto kutoka kwa mambo ya msingi, nyanja sita za nyenzo huundwa katika ukanda wa inhomogeneity ya mwelekeo, ambao huwekwa ndani ya kila mmoja. Nyanja hizi zimeundwa kutokana na aina mseto za mambo ya msingi, hutofautiana katika idadi ya mambo ya msingi ambayo ni sehemu ya kila moja ya nyanja hizi sita. Huu ndio muundo wa sayari yetu ya Dunia (Mchoro 4.)

nyanja mnene kimwili (1) Ya Dunia, ina mambo 7 ya msingi, dutu ya nyanja hii ina majimbo manne ya mkusanyiko - imara, kioevu, gesi na plasma. Hali tofauti za ujumlisho hutokea kama matokeo ya kushuka kwa kiwango kwa kiasi kidogo.

Kila dutu ina kiwango chake cha mwelekeo, ambayo dutu hii kwa kasina inasambazwa kulingana na tofauti ya dimensional kutoka katikati ya malezi ya sayari. Vipengele nzito vina kiwango cha juu, na vipengele vya mwanga vina mwelekeo wa chini ndani ya ukanda wa heterogeneity.

Maji huundwa na awali ya vipengele vya mwanga - oksijeni na hidrojeni na ni kioo kioevu. Mazingira ni 20% ya oksijeni. Hidrojeni ni nyepesi zaidi kati ya gesi, lakini kiasi chake katika anga ni kidogo - 0, 000 055% 5] … Hata hivyo, mvua kwenye sayari yetu - molekuli za maji kutoka kwa hali ya gesi (mvuke katika anga) hupita kwenye hali ya kioevu (Mchoro 5).

Ikiwa mabadiliko ya mwelekeo yalitokea kwa kiwango cha mpaka kati ya jambo dhabiti na anga, umande huanguka, ikiwa katika kiwango cha uwingu, mchakato wa malezi ya matone huchukua tabia ya mnyororo, mvua inanyesha. Angahewa inapoteza dutu yake. Inhomogeneity ya nafasi bado haijalipwa. Baada ya kukamilika kwa uundaji wa sayari, aina za vitu ambazo ziliiunda zinaendelea na harakati zao kwa njia ya sayari yetu ya heterogeneity, bila kuunganishwa tena na kila mmoja. Lakini hali zinazofaa zinapotokea, mambo ya msingi tena yanaunda jambo. Mvuke wa maji hupatikana katika angahewa.

Wanasayansi wengi wana mwelekeo wa nadharia kwamba hidrojeni na gesi nyingine hutoka kwenye matumbo ya Dunia. 6] … Hii ilipendekezwa nyuma katika 1902 na E. Suess. Aliamini kuwa maji yanahusishwa na vyumba vya magma, kutoka ambapo, kama sehemu ya bidhaa za gesi, hutolewa kwenye sehemu za juu za ukoko wa dunia. 7].

Masharti ya kutosha kwa ajili ya awali ya molekuli tata hutokea kwenye matumbo ya sayari, kwa kuwa mambo ya msingi, kupitia heterogeneity ya sayari, hubeba pamoja nao vipengele vya mwanga, awali ambayo inawezekana ndani ya heterogeneity nzima. Muundo wa magma kweli ni pamoja na maji katika mfumo wa mvuke, na pia magma ina karibu vitu vyote vya jedwali la upimaji.

Kujitahidi kuchukua kiwango chao cha dimensionality, molekuli za hidrojeni na oksijeni huanguka katika kanda za heterogeneity, ambapo awali ya maji inawezekana. Mvuke, unaoongezeka kutoka kwa kina, hufikia mipaka ya uso imara, ambapo, kutokana na mabadiliko yasiyo ya maana katika mwelekeo, molekuli za maji kutoka kwa hali ya gesi hupita kwenye hali ya kioevu. Hivi ndivyo mito inavyoundwa.

Mipaka ya safu za uthabiti wa maada ni viwango vya utengano kati ya angahewa, bahari na uso thabiti wa sayari. Mpaka wa utulivu wa muundo wa fuwele wa sayari hurudia sura ya inhomogeneity, kwa hiyo uso wa ganda imara ina depressions na protrusions.

Nambari zinaonyesha: 1. Kiwango cha mwelekeo wa angahewa. 2. Kiwango cha mwelekeo wa bahari. 3. Kiwango cha dimensionality ya ukoko wa dunia. 4. Kiwango cha dimensionality ya magma

Na kwa kuwa maji ni fuwele ya kioevu, pia ina kiwango chake cha mwelekeo na huwa na kuchukua safu inayolingana ya uthabiti, basi safu ya mwelekeo ambayo inachukua itakuwa kati ya mpaka wa angahewa na muundo wa fuwele wa sayari. Maji yatajaza mashimo yaliyoundwa. Ni pale ambapo mito kwenye sayari itajitahidi, na sio kwa bahati kwamba inapita ndani ya bahari na bahari. Sio bahati mbaya kwamba maji husonga, kujitahidi kuchukua nafasi yake thabiti katika nafasi. Kwa njia, mito inapita sio tu kutoka kwenye mteremko. Kuna maeneo mengi Duniani (Uzbekistan, Crimea, Georgia, Moldova, Kupro, n.k.), inayotambuliwa kama isiyo ya kawaida, ambapo maji hutiririka juu ya mlima.

Moja ya mito hii iko karibu na Mlima Aragats katika eneo la Aragatsotn magharibi mwa Armenia, kilomita 30 kutoka mpaka na Uturuki.

Hapo juu pia ni kweli kwa vitu vingine. Kwa hasara ya sehemu ya anga ya sayari, maji, mafuta, fuwele adimu au mambo mengine yoyote ya kemikali, katika maeneo ya heterogeneity, hurejeshwa - awali. Kiwango cha awali tu kinaweza kuwa tofauti. Kwa hiyo, matumizi yasiyo ya kufikiri ya rasilimali za sayari yetu huvuruga usawa wa asili wa maada. Vitendo kama hivyo vinaweza kusababisha matokeo mabaya.

Vipengele vya mwanga (hidrojeni na oksijeni) vinaweza kuunganishwa ndani ya safu nzima ya uthabiti wa dutu mnene kimwili. Kwa hiyo, awali ya maji inaweza kutokea wote katika matumbo ya dunia na katika anga. Kwa hiyo, itakuwa sahihi kusema si kuhusu "mzunguko wa maji katika asili", lakini kuhusu "mzunguko" wa suala katika nafasi.

Nyenzo zinazotumika:

1] Chanzo: Wikipedia, geografya.ru

2] Chanzo: Wikipedia. Unaweza kutumia nyenzo zingine za kumbukumbu. Vyanzo vingi vinatoa takwimu tofauti juu ya maudhui ya maji ya sayari. Hii ina maana kwamba hesabu hizi za kidhahania na sahihi hazikufanywa kwa majaribio, bali kimahesabu. Tumetumia vyanzo maarufu zaidi.

3] Chanzo: newscientist.com "Sayari ya Dunia inajitengenezea maji yake kutoka mwanzo ndani kabisa ya vazi."

4] Kila wiki "Hoja na Ukweli" No. 40 2007-10-03

5] Chanzo Wikipedia (Angahewa ya Dunia) ikitaja vyanzo rasmi.

6] Voitov G. I., Osika D. G. (1982). Kupumua kwa haidrojeni ya Dunia kama onyesho la sifa za muundo wa kijiolojia na maendeleo ya tectonic ya megastructures yake.

7] Maji ya vijana. Encyclopedia ya M. Soviet 1969-1978

Levashov N. V. Ulimwengu Usiofanana 2006

Levashov N. V. Asili na Akili. Juzuu 1.2012

Levashov N. V. Rufaa ya mwisho kwa ubinadamu 2012.