Suv aylanishi. Elementlarning yagona global biogeokimyoviy aylanishi

Atoqli rus olimi akademik V.I. Vernadskiy.

Biosfera- Yerning murakkab tashqi qobig'i, unda tirik organizmlarning butun yig'indisi va sayyora moddalarining ushbu organizmlar bilan uzluksiz almashinuv jarayonida bo'lgan qismi mavjud. Bu Yerning eng muhim geosferalaridan biri bo'lib, u odamlarni o'rab turgan tabiiy muhitning asosiy tarkibiy qismidir.

Yer konsentriklardan tashkil topgan chig'anoqlar(geosferalar) ham ichki, ham tashqi. Ichki qismlarga yadro va mantiya va tashqi qismlar kiradi: litosfera - erning toshli qobig'i, shu jumladan er qobig'i (1-rasm) qalinligi 6 km (okean ostida) dan 80 km gacha ( tog 'tizimlari);gidrosfera - Yerning suv qobig'i; atmosfera- aralashmadan tashkil topgan Yerning gaz qobig'i turli gazlar, suv bug'lari va chang.

10 dan 50 km gacha balandlikda ozon qatlami mavjud bo'lib, uning maksimal kontsentratsiyasi 20-25 km balandlikda bo'lib, Yerni tana uchun halokatli bo'lgan haddan tashqari ultrabinafsha nurlanishdan himoya qiladi. Biosfera ham shu yerga (tashqi geosferalarga) tegishli.

Biosfera - atmosferaning 25-30 km balandlikdagi qismini (ozon qatlamigacha), deyarli butun gidrosferani va litosferaning yuqori qismini taxminan 3 km chuqurlikdagi yerning tashqi qobig'i.

Guruch. 1. Yer qobig'ining tuzilishi sxemasi

(2-rasm). Bu qismlarning o'ziga xosligi shundaki, ularda sayyoramizning tirik materiyasini tashkil etuvchi tirik organizmlar yashaydi. O'zaro ta'sir biosferaning abiotik qismi- havo, suv, toshlar va organik moddalar; biotas tuproq va choʻkindi jinslarning paydo boʻlishiga sabab boʻlgan.

Guruch. 2. Biosferaning tuzilishi va asosiy struktura birliklari egallagan sirtlar nisbati.

Biosfera va ekotizimdagi moddalar aylanishi

Biosferadagi tirik organizmlar uchun mavjud bo'lgan barcha kimyoviy birikmalar cheklangan. Assimilyatsiya qilish uchun mos bo'lgan kimyoviy moddalarning kamayishi ko'pincha quruqlik yoki okeanning mahalliy joylarida organizmlarning ayrim guruhlarini rivojlanishiga to'sqinlik qiladi. Akademik V.R. Uilyams, yagona yo'l chekliga cheksizning xossalarini berish, uni yopiq egri chiziq bo'ylab aylantirishdir. Binobarin, biosferaning barqarorligi moddalar aylanishi va energiya oqimlari hisobiga saqlanadi. Mavjud moddalarning ikkita asosiy aylanishi: katta - geologik va kichik - biogeokimyoviy.

Katta geologik tsikl (3-rasm). Kristalli jinslar (magmatik) fizik, kimyoviy va biologik omillar ta'sirida cho'kindi jinslarga aylanadi. Qum va loy tipik cho'kindi jinslar, chuqur jinslarning o'zgarishi mahsulotlari. Biroq, cho'kindilarning paydo bo'lishi nafaqat mavjud jinslarning vayron bo'lishi, balki biogen minerallar - mikroorganizmlarning skeletlari - sintezi natijasida ham sodir bo'ladi. tabiiy resurslar- okean, dengiz va ko'llar suvlari. Bo'shashgan suvli cho'kindilar, chunki ular cho'kindi moddalarning yangi qismlari bilan suv omborlari tubida izolyatsiya qilingan, chuqurlikka botiriladi va yangi termodinamik sharoitlarga (yuqori harorat va bosim) ta'sir qiladi, suvni yo'qotadi, qattiqlashadi va cho'kindi jinslarga aylanadi.

Keyinchalik, bu jinslar yanada chuqurroq gorizontlarga botadi, bu erda ularning yangi harorat va bosim sharoitlariga chuqur o'zgarishi jarayonlari - metamorfizm jarayonlari sodir bo'ladi.

Endogen energiya oqimlari ta'sirida chuqur jinslar erib, magmani hosil qiladi - yangi magmatik jinslar manbai. Bu jinslar Yer yuzasiga ko'tarilgandan so'ng, nurash va tashish jarayonlari ta'sirida ular yana yangi cho'kindi jinslarga aylanadi.

Shunday qilib, ajoyib girra Quyosh (ekzogen) energiyasining Yerning chuqur (endogen) energiyasi bilan o'zaro ta'siridan kelib chiqadi. U moddalarni biosfera va sayyoramizning chuqur ufqlari o'rtasida qayta taqsimlaydi.

Guruch. 3. Katta (geologik) moddalar aylanishi (ingichka o'qlar) va yer qobig'idagi xilma-xillikning o'zgarishi (qattiq keng strelkalar - o'sish, singan o'qlar - xilma-xillikning kamayishi)

Buyuk Gyre tomonidan Quyosh energiyasi bilan harakatlanadigan gidrosfera, atmosfera va litosfera orasidagi suv aylanishi ham deyiladi. Suv suv omborlari va quruqlik yuzasidan bug'lanadi va keyin yog'ingarchilik shaklida Yerga qaytadi. Okean ustida bug'lanish yog'ingarchilikdan oshadi, aksincha. Bu farqlar daryo oqimlari bilan qoplanadi. Yer o'simliklari global suv aylanishida muhim rol o'ynaydi. Er yuzasining ma'lum joylarida o'simliklarning transpiratsiyasi bu erga tushadigan yog'ingarchilikning 80-90% gacha, barcha iqlim zonalari uchun o'rtacha 30% ni tashkil qilishi mumkin. Katta tsikldan farqli o'laroq, moddalarning kichik aylanishi faqat biosferada sodir bo'ladi. Katta va kichik suv aylanishi o'rtasidagi bog'liqlik rasmda ko'rsatilgan. 4.

Sayyora miqyosidagi tsikllar alohida ekotizimlardagi organizmlarning hayotiy faoliyati bilan bog'liq bo'lgan atomlarning son-sanoqsiz mahalliy tsiklik harakatlari va landshaft va geologik sabablar (er usti va er osti oqimi, shamol eroziyasi, dengiz tubining harakati, vulqonizm, tog' qurilishi va boshqalar).

Guruch. 4. Suvning katta geologik aylanishi (GGC) va suvning kichik biogeokimyoviy aylanishi (SBC) o‘rtasidagi bog‘liqlik.

Bir vaqtlar organizm tomonidan ishlatiladigan energiyadan farqli o'laroq, ular issiqlikka aylanadi va yo'qoladi, moddalar biosferada aylanib, biogeokimyoviy aylanishlarni hosil qiladi. Tabiatda mavjud bo'lgan to'qsondan ortiq elementlarning qirqqa yaqini tirik organizmlarga kerak. Ular uchun eng muhimlari talab qilinadi katta miqdorda- uglerod, vodorod, kislorod, azot. Elementlar va moddalarning aylanishlari barcha komponentlar ishtirok etadigan o'z-o'zini tartibga soluvchi jarayonlar tufayli amalga oshiriladi. Bu jarayonlar chiqindisizdir. Mavjud biosferadagi biogeokimyoviy tsiklning global yopilish qonuni, rivojlanishining barcha bosqichlarida faoliyat yuritadi. Biosfera evolyutsiyasi jarayonida biogeokimyoviy jarayonlarni yopishda biologik komponentning roli oshadi.
tsikl kim. Insonning biogeokimyoviy tsiklga ta'siri yanada kuchliroq. Ammo uning roli teskari yo'nalishda namoyon bo'ladi (gyres ochiq bo'ladi). Moddalarning biogeokimyoviy aylanishining asosini Quyosh energiyasi va yashil o'simliklarning xlorofili tashkil qiladi. Boshqa muhim davrlar - suv, uglerod, azot, fosfor va oltingugurt - biogeokimyoviy aylanish bilan bog'liq va unga hissa qo'shadi.

Biosferadagi suv aylanishi

O'simliklar fotosintez jarayonida organik birikmalar hosil qilish uchun suvdagi vodoroddan molekulyar kislorodni chiqaradi. Barcha tirik mavjudotlarning nafas olish jarayonlarida, organik birikmalarning oksidlanishida yana suv hosil bo'ladi. Hayot tarixida gidrosferadagi barcha erkin suvlar sayyoramizning tirik materiyasida bir necha bor parchalanish va yangi hosil bo'lish davrlaridan o'tgan. Har yili Yerdagi suv aylanishida taxminan 500 000 km 3 suv ishtirok etadi. Suv aylanishi va uning zaxiralari rasmda ko'rsatilgan. 5 (nisbiy jihatdan).

Biosferadagi kislorod aylanishi

Er o'zining noyob atmosferasi bo'lib, uning tarkibida erkin kislorod ko'pligi fotosintez jarayoniga bog'liq. Atmosferaning yuqori qatlamlarida ozonning hosil bo'lishi kislorod aylanishi bilan chambarchas bog'liq. Kislorod suv molekulalaridan ajralib chiqadi va o'simliklarning fotosintetik faolligining qo'shimcha mahsulotidir. Abiotik tarzda kislorod mavjud yuqori qatlamlar atmosfera suv bug'ining fotodisotsiatsiyasi tufayli yuzaga keladi, ammo bu manba fotosintez bilan ta'minlanganlarning faqat mingdan bir foizini tashkil qiladi. Atmosfera va gidrosferadagi kislorod miqdori o'rtasida suyuqlik muvozanati mavjud. Suvda u taxminan 21 marta kamroq.

Guruch. 6. Kislorod davrining diagrammasi: qalin strelkalar - kislorod bilan ta'minlash va iste'mol qilishning asosiy oqimlari

Chiqarilgan kislorod barcha aerob organizmlarning nafas olish jarayonlarida va turli mineral birikmalarning oksidlanishida intensiv ravishda sarflanadi. Bu jarayonlar atmosferada, tuproqda, suvda, loy va jinslarda sodir bo'ladi. Cho'kindi jinslarda bog'langan kislorodning muhim qismi fotosintetik kelib chiqishi ko'rsatilgan. Atmosferadagi O almashinuv fondi umumiy fotosintetik ishlab chiqarishning 5% dan ko'p bo'lmagan qismini tashkil qiladi. Ko'pgina anaerob bakteriyalar ham oksidlanadi organik moddalar sulfatlar yoki nitratlar yordamida anaerob nafas olish jarayonida.

O'simliklar tomonidan yaratilgan organik moddalarning to'liq parchalanishi fotosintez paytida chiqarilgan kislorod miqdorini talab qiladi. Organik moddalarning cho'kindi jinslar, toshko'mirlar va torflarda ko'milishi atmosferada kislorod almashinuvi fondini saqlash uchun asos bo'lib xizmat qildi. Undagi barcha kislorod o'tadi to'liq tsikl taxminan 2000 yil davomida tirik organizmlar orqali.

Hozirgi vaqtda atmosfera kislorodining katta qismi transport, sanoat va antropogen faoliyatning boshqa shakllari natijasida bog'langan. Ma'lumki, insoniyat fotosintez jarayonlari bilan ta'minlangan umumiy miqdori 430-470 milliard tonna bo'lgan erkin kislorodning 10 milliard tonnadan ko'prog'ini allaqachon sarflaydi. Agar ayirboshlash fondiga fotosintetik kislorodning faqat kichik qismi kirganini hisobga olsak, bu borada inson faoliyati xavotirli nisbatlarga ega bo'la boshlaydi.

Kislorod aylanishi uglerod aylanishi bilan chambarchas bog'liq.

Biosferadagi uglerod aylanishi

Uglerod kimyoviy element sifatida hayotning asosidir. U mumkin turli yo'llar bilan ko‘plab boshqa elementlar bilan qo‘shilib, tirik hujayralarni tashkil etuvchi oddiy va murakkab organik molekulalarni hosil qiladi. Sayyorada tarqalishi bo'yicha uglerod o'n birinchi o'rinni egallaydi (er qobig'i og'irligining 0,35%), ammo tirik moddada u quruq biomassaning o'rtacha 18 yoki 45% ni tashkil qiladi.

Atmosferada uglerod karbonat angidrid CO 2 va kamroq darajada metan CH 4 ning bir qismidir. Gidrosferada CO 2 suvda eriydi va uning umumiy miqdori atmosferadagidan ancha yuqori. Okean atmosferada CO 2 ni tartibga solish uchun kuchli bufer bo'lib xizmat qiladi: uning havodagi kontsentratsiyasi oshgani sayin, karbonat angidridning suv bilan singishi ortadi. CO 2 molekulalarining bir qismi suv bilan reaksiyaga kirishib, karbonat kislota hosil qiladi, keyin esa HCO 3 - va CO 2- 3 ionlariga ajraladi doimiy pH suv.

Atmosfera va gidrosferadagi karbonat angidrid uglerod aylanishida almashinuv fondi bo'lib, u yerdan quruqlikdagi o'simliklar va suv o'tlari tomonidan olinadi. Fotosintez Yerdagi barcha biologik tsikllar asosida yotadi. Ruxsat etilgan uglerodning chiqishi fotosintetik organizmlarning o'zlari va barcha geterotroflar - tirik yoki o'lik organik moddalar tufayli oziq-ovqat zanjiriga kiritilgan bakteriyalar, zamburug'lar, hayvonlarning nafas olish faoliyati davomida sodir bo'ladi.

Guruch. 7. Uglerod aylanishi

Tuproqdan atmosferaga CO2 ning qaytishi ayniqsa faol bo'lib, u erda ko'plab organizmlar guruhlari faoliyati to'plangan, o'lik o'simliklar va hayvonlarning qoldiqlarini parchalaydi va o'simlik ildiz tizimining nafasi sodir bo'ladi. Ushbu integral jarayon "tuproqning nafas olishi" deb ataladi va havodagi CO2 almashinuv fondini to'ldirishga katta hissa qo'shadi. Organik moddalarning minerallashuv jarayonlari bilan parallel ravishda tuproqlarda chirindi hosil bo'ladi - uglerodga boy murakkab va barqaror molekulyar kompleks. Tuproq chirindi quruqlikdagi muhim uglerod rezervuarlaridan biridir.

Destruktorlarning faoliyati omillar ta'sirida inhibe qilingan sharoitlarda tashqi muhit(masalan, tuproqlarda va suv omborlari tubida anaerob rejim sodir bo'lganda) o'simliklar tomonidan to'plangan organik moddalar parchalanmaydi, vaqt o'tishi bilan ko'mir yoki qo'ng'ir ko'mir, torf, sapropellar, moyli slanetslar va boshqalarga aylanadi, boy to'plangan quyosh energiyasida. Ular uzoq vaqt davomida biologik tsikldan uzilib, uglerod zaxira fondini to'ldiradilar. Uglerod shuningdek, tirik biomassada, o'lik axlatda, okeanning erigan organik moddalarida va hokazolarda vaqtincha to'planadi. Biroq yozma ravishda asosiy uglerod zaxira fondi tirik organizmlar yoki fotoalbom yoqilg'ilar emas, balki cho'kindi jinslar - ohaktoshlar va dolomitlar. Ularning shakllanishi tirik materiyaning faoliyati bilan ham bog'liq. Ushbu karbonatlarning uglerodlari uzoq vaqt davomida Yerning ichaklarida ko'milgan bo'lib, faqat eroziya paytida, tog 'jinslari tektonik tsikllarda ochilganda tsiklga kiradi.

Biogeokimyoviy siklda Yerdagi umumiy miqdordan uglerodning faqat bir foizigina ishtirok etadi. Atmosfera va gidrosferadagi uglerod tirik organizmlar orqali ko'p marta o'tadi. Quruq o'simliklar havodagi zahiralarini 4-5 yilda, tuproq chirindidagi zahiralarni 300-400 yilda tugatadi. Ayirboshlash fondiga uglerodning asosiy qaytishi tirik organizmlar faoliyati tufayli yuzaga keladi va uning faqat kichik bir qismi (mingdan bir qismi) vulqon gazlarining bir qismi sifatida Yerning ichaklaridan chiqishi bilan qoplanadi.

Hozirgi vaqtda qazib olinadigan yoqilg'ining ulkan zahiralarini qazib olish va yoqish uglerodni zahiradan biosferaning almashinuv fondiga o'tkazishning kuchli omiliga aylanmoqda.

Biosferadagi azot aylanishi

Atmosfera va tirik moddalar Yerdagi barcha azotning 2% dan kamrog'ini o'z ichiga oladi, ammo bu sayyoradagi hayotni qo'llab-quvvatlaydi. Azot eng muhim organik molekulalar - DNK, oqsillar, lipoproteinlar, ATP, xlorofil va boshqalar tarkibiga kiradi.O'simlik to'qimalarida uning uglerodga nisbati o'rtacha 1:30, dengiz o'tlarida I: 6. Azotning biologik aylanishi shuning uchun ham uglerod bilan chambarchas bog'liq.

Atmosferaning molekulyar azotiga o'simliklar kirishi mumkin emas, ular bu elementni faqat ammoniy ionlari, nitratlar shaklida yoki tuproq yoki suvli eritmalardan o'zlashtira oladi. Shuning uchun azot etishmovchiligi ko'pincha birlamchi ishlab chiqarishni cheklovchi omil - noorganiklardan organik moddalarni yaratish bilan bog'liq bo'lgan organizmlarning ishi. Biroq, atmosfera azoti keng tarqalgan biologik tsikl maxsus bakteriyalar (azot fiksatorlari) faoliyati tufayli.

Ammonifikatsiya qiluvchi mikroorganizmlar ham azot aylanishida katta rol o'ynaydi. Ular oqsillarni va boshqa azotli organik moddalarni ammiakga parchalaydi. Ammoniy shaklida azot qisman o'simlik ildizlari tomonidan qayta so'riladi va qisman nitrifikator mikroorganizmlar tomonidan tutiladi, bu mikroorganizmlar guruhi - denitrifikatorlarning funktsiyalariga qarama-qarshidir.

Guruch. 8. Azot aylanishi

Tuproqlarda yoki suvlarda anaerob sharoitda ular organik moddalarni oksidlash, hayotlari uchun energiya olish uchun nitrat kislorodidan foydalanadilar. Azot molekulyar azotga qaytariladi. Azot fiksatsiyasi va denitrifikatsiya tabiatda taxminan muvozanatlashgan. Shunday qilib, azot aylanishi birinchi navbatda bakteriyalarning faolligiga bog'liq bo'lib, o'simliklar bu tsiklning oraliq mahsulotlarini ishlatib, biomassa ishlab chiqarish orqali biosferada azot aylanishi ko'lamini sezilarli darajada oshiradi.

Azot aylanishida bakteriyalarning roli shunchalik kattaki, agar ularning atigi 20 turi yo'q qilinsa, sayyoramizda hayot to'xtaydi.

Azotning biologik bo'lmagan fiksatsiyasi va uning oksidi va ammiakning tuproqqa kirishi ham atmosfera ionlanishi va chaqmoq oqimlari paytida yomg'ir bilan sodir bo'ladi. Zamonaviy o'g'itlar sanoati o'simlik ishlab chiqarishni ko'paytirish uchun atmosfera azotini tabiiy azot fiksatsiyasidan yuqori darajada tuzatadi.

Hozirgi vaqtda inson faoliyati azot aylanishiga tobora ko'proq ta'sir qilmoqda, asosan uning molekulyar holatga qaytish jarayonlaridan bog'langan shakllarga o'tishi yo'nalishida.

Biosferadagi fosfor aylanishi

Ko'pgina organik moddalar, jumladan, ATP, DNK, RNK sintezi uchun zarur bo'lgan bu element o'simliklar tomonidan faqat ortofosforik kislota ionlari (P0 3 4 +) shaklida so'riladi. U quruqlikda ham, ayniqsa okeanda ham birlamchi ishlab chiqarishni cheklovchi elementlarga kiradi, chunki tuproq va suvlarda fosforning almashinuv fondi kichikdir. Ushbu elementning biosfera miqyosidagi aylanishi yopiq emas.

Quruqlikda o'simliklar tuproqdan parchalanadigan organik qoldiqlardan parchalanuvchilar tomonidan chiqarilgan fosfatlarni oladi. Biroq, gidroksidi yoki kislotali tuproq fosfor birikmalarining eruvchanligi keskin kamayadi. Fosfatlarning asosiy zaxira fondi geologik o'tmishda okean tubida yaratilgan jinslarda mavjud. Tog' jinslarini yuvish jarayonida bu zahiralarning bir qismi tuproqqa o'tadi va suspenziya va eritmalar shaklida suv havzalariga yuviladi. Gidrosferada fosfatlar oziq-ovqat zanjirlari orqali boshqa gidrobiontlarga o'tib, fitoplankton tomonidan ishlatiladi. Biroq, okeanda fosfor birikmalarining ko'p qismi hayvonlar va o'simliklarning qoldiqlari bilan tubida ko'milgan, keyinchalik u erdan ko'chiriladi. cho'kindi jinslar katta geologik tsiklga kiradi. Chuqurlikda erigan fosfatlar kaltsiy bilan bog'lanib, fosforitlar va apatitlarni hosil qiladi. Biosferada, aslida, quruqlikdagi tog 'jinslaridan okean tubiga bir yo'nalishli fosfor oqimi mavjud, shuning uchun uning gidrosferadagi almashinuv fondi juda cheklangan;

Guruch. 9. Fosforning aylanishi

Oʻgʻitlar ishlab chiqarishda fosforitlar va apatitlarning yer usti konlaridan foydalaniladi. Fosforning chuchuk suv havzalariga kirishi ularning "gullashi" ning asosiy sabablaridan biridir.

Biosferadagi oltingugurt aylanishi

Bir qator aminokislotalarni qurish uchun zarur bo'lgan oltingugurt aylanishi oqsillarning uch o'lchovli tuzilishi uchun javobgardir va biosferada keng ko'lamli bakteriyalar tomonidan saqlanadi. Ushbu sikldagi individual aloqalar organik qoldiqlarning oltingugurtini sulfatlarga oksidlovchi aerob mikroorganizmlarni, shuningdek, sulfatlarni vodorod sulfidigacha kamaytiradigan anaerob sulfat reduktorlarini o'z ichiga oladi. Oltingugurt bakteriyalarining sanab o'tilgan guruhlariga qo'shimcha ravishda ular vodorod sulfidini elementar oltingugurtga, keyin esa sulfatlarga oksidlaydi. O'simliklar tuproq va suvdan faqat SO2-4 ionlarini o'zlashtiradi.

Markazdagi halqa tuproq va cho'kindilardagi mavjud sulfat hovuzi va temir sulfidli hovuz o'rtasida oltingugurt almashadigan oksidlanish (O) va qaytarilish (R) jarayonini ko'rsatadi.

Guruch. 10. Oltingugurt aylanishi. Markazdagi halqa oksidlanish (0) va qaytarilish (R) jarayonini ko'rsatadi, bu orqali oltingugurt mavjud sulfat hovuzi va tuproq va cho'kindilarda chuqur joylashgan temir sulfidlar hovuzi o'rtasida almashinadi.

Oltingugurtning asosiy to'planishi okeanda sodir bo'ladi, u erda sulfat ionlari doimiy ravishda daryo oqimi bilan quruqlikdan oqadi. Vodorod sulfidi suvdan chiqarilganda, oltingugurt qisman atmosferaga qaytadi, u erda oksidlanib, dioksidga aylanadi va yomg'ir suviga aylanadi. sulfat kislota. Sanoatda foydalanish katta miqdorda sulfatlar va elementar oltingugurt va qazib olinadigan yoqilg'ilarning yonishi atmosferaga katta hajmdagi oltingugurt dioksidini chiqaradi. Bu o'simliklarga, hayvonlarga, odamlarga zarar etkazadi va kislotali yomg'ir manbai bo'lib xizmat qiladi, bu oltingugurt aylanishiga inson aralashuvining salbiy ta'sirini kuchaytiradi.

Moddalarning aylanish tezligi

Moddalarning barcha aylanishlari turli tezliklarda sodir bo'ladi (11-rasm).

Shunday qilib, sayyoradagi barcha ozuqa moddalarining aylanishlari turli qismlarning murakkab o'zaro ta'siri bilan qo'llab-quvvatlanadi. Ular turli funktsiyalarga ega bo'lgan organizmlar guruhlarining faoliyati, okean va quruqlikni bog'laydigan oqim va bug'lanish tizimi, suv va havo massalarining aylanish jarayonlari, tortishish kuchlarining ta'siri va tektonika natijasida hosil bo'ladi. litosfera plitalari va boshqa yirik geologik va geofizik jarayonlar.

Biosfera moddalarning turli aylanishlari sodir bo'lgan yagona murakkab tizim sifatida ishlaydi. Bularning asosiy haydovchisi tsikllar - sayyoramizning tirik moddasi, barcha tirik organizmlar, organik moddalarning sintezi, o'zgarishi va parchalanish jarayonlarini ta'minlash.

Guruch. 11. Moddalarning aylanish tezligi (P. Bulut, A. Jibor, 1972).

Dunyoning ekologik qarashining asosini har bir tirik mavjudotning unga ta'sir etuvchi ko'plab turli omillar bilan o'ralganligi, ular birgalikda uning yashash muhiti - biotopini tashkil etishi haqidagi g'oyadir. Demak, biotop - o'simliklar yoki hayvonlarning ayrim turlari uchun yashash sharoitlari jihatidan bir hil bo'lgan hududning bir qismi(jarlikning qiyaligi, shahar o'rmon parki, kichik ko'l yoki katta ko'lning bir qismi, lekin bir hil sharoitda - qirg'oq qismi, chuqur suv qismi).

Muayyan biotopga xos bo'lgan organizmlarni tashkil qiladi hayot jamoasi yoki biotsenoz(hayvonlar, o'simliklar va ko'llar, o'tloqlar, qirg'oq chiziqlari) mikroorganizmlari.

Tirik jamoa (biotsenoz) deb ataladigan biotopi bilan bir butunlikni tashkil qiladi ekologik tizim(ekotizim). Tabiiy ekotizimlarga chumoli uyasi, ko'l, hovuz, o'tloq, o'rmon, shahar, ferma misol bo'ladi. Klassik misol sun'iy ekotizim - bu kosmik kema. Ko'rib turganingizdek, bu erda qat'iy fazoviy tuzilma yo'q. Ekotizim tushunchasiga yaqin tushunchadir biogeotsenoz.

Ekotizimning asosiy tarkibiy qismlari quyidagilardir:

• jonsiz (abiotik) muhit. Bu suv minerallar, gazlar, shuningdek, organik moddalar va gumus;
• biotik komponentlar. Bularga quyidagilar kiradi: ishlab chiqaruvchilar yoki ishlab chiqaruvchilar (yashil o'simliklar), iste'molchilar yoki iste'molchilar (produktorlar bilan oziqlanadigan tirik mavjudotlar) va parchalovchilar yoki parchalovchilar (mikroorganizmlar).

Tabiat juda tejamkor ishlaydi. Shunday qilib, organizmlar tomonidan yaratilgan biomassa (organizmlar tanasining moddasi) va ulardagi energiya ekotizimning boshqa a'zolariga o'tadi: hayvonlar o'simliklar bilan oziqlanadi, bu hayvonlarni boshqa hayvonlar yeydi. Bu jarayon deyiladi oziq-ovqat yoki trofik, zanjir. Tabiatda oziq-ovqat zanjirlari ko'pincha kesishadi, oziq-ovqat tarmog'ini shakllantirish.

Misollar oziq-ovqat zanjirlari: o'simlik - o'txo'r - yirtqich; don - dala sichqonchasi- tulki va boshqalar va oziq-ovqat tarmog'i shaklda ko'rsatilgan. 12.

Shunday qilib, biosferadagi muvozanat holati biotik va abiotik muhit omillarining o'zaro ta'siriga asoslangan bo'lib, u ekotizimlarning barcha komponentlari o'rtasida doimiy modda va energiya almashinuvi orqali saqlanadi.

Tabiiy ekotizimlarning yopiq aylanishida, boshqalar bilan bir qatorda, ikkita omilning ishtiroki zarur: parchalanuvchilarning mavjudligi va quyosh energiyasini doimiy ravishda ta'minlash. Shaharda va sun'iy ekotizimlar parchalovchilar kam yoki umuman yo'q, shuning uchun suyuq, qattiq va gazsimon chiqindilar to'planib, atrof-muhitni ifloslantiradi.

Guruch. 12. Oziq-ovqat tarmog'i va moddalar oqimining yo'nalishi

1. Global suv aylanishi.

2. Global uglerod aylanishi.

3. Kislorod aylanishi.

4. Fotosintez turlari va hosil qiluvchi organizmlar.

5. Katabolizm turlari va destruktiv organizmlar.

6. Ishlab chiqarish va parchalanish jarayonlarining umumiy balansi.

Global suv aylanishi.

Global miqyosda suv va CO 2 davrlari, ehtimol, insoniyat uchun eng muhim biogeokimyoviy tsikllardir. Har ikkisi ham atmosferadagi kichik, ammo yuqori harakatchan, inson faoliyati natijasida yuzaga keladigan buzilishlarga juda sezgir va ob-havo va iqlimga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan mablag'lar bilan tavsiflanadi.

Suv fotosintezni tashkil etuvchi kimyoviy reaktsiyalarda ishtirok etsa-da, ekotizim orqali suv oqimining katta qismi bug'lanish, transpiratsiya (o'simliklarning bug'lanishi) va yog'ingarchilik tufayli sodir bo'ladi.

Suv aylanishi yoki gidrologik sikl, har qanday boshqa davr kabi, energiya bilan boshqariladi. Suyuq suvning yorug'lik energiyasini yutilishi energiya manbai suv aylanishi bilan bog'langan asosiy nuqtani ifodalaydi. Hisob-kitoblarga ko'ra, Yerga keladigan quyosh energiyasining uchdan bir qismi suv aylanishini boshqarishga sarflanadi.

Yerdagi suvning 90% dan ortigʻi yer qobigʻini tashkil etuvchi togʻ jinslarida va yer yuzasidagi choʻkindilarda (muz va qor) bogʻlangan. Bu suv ekotizimda sodir bo'ladigan gidrologik tsiklga juda kamdan-kam hollarda kiradi: faqat suv bug'ining vulqon emissiyasi paytida. Shunday qilib, er qobig'ida mavjud bo'lgan katta suv zaxiralari suvning Yer yuzasiga yaqin harakatiga juda ahamiyatsiz hissa qo'shib, ushbu tsiklning zaxira fondining asosini tashkil qiladi.

Atmosferadagi suv miqdori oz (taxminan 3%). Har qanday vaqtda bug 'sifatida havoda mavjud bo'lgan suv o'rtacha 2,5 sm qalinlikdagi qatlamga to'g'ri keladi va Yer yuzasida bir tekis taqsimlanadi. Yiliga tushadigan yog'ingarchilik miqdori o'rtacha 65 sm ni tashkil qiladi, bu har qanday vaqtda atmosferada mavjud bo'lgan namlik miqdoridan 25 baravar ko'pdir. Binobarin, atmosferada doimiy bo'lgan suv bug'lari, atmosfera fondi deb ataladigan narsa yiliga 25 marta aylanadi. Shunga ko'ra, atmosferada suv o'tkazish vaqti o'rtacha ikki hafta.

Suv aylanishining quyidagi jihatlariga alohida e'tibor berilishi kerak:

1. Dengiz bug'lanish tufayli yog'ingarchilikdan olganidan ko'ra ko'proq suv yo'qotadi; quruqlikda vaziyat aksincha. Bu. Quruqlik ekotizimlarini, shu jumladan ko'pchilik agroekotizimlarni qo'llab-quvvatlaydigan cho'kindilarning katta qismi dengizdan bug'langan suvdan iborat.

2. Quruqlikdan jami bug'lanishda (bug'lanishda) o'simliklar transpiratsiyasining muhim, asosiy roli. O'simliklarning suv harakatiga ta'siri o'simliklar olib tashlanganida yaxshi namoyon bo'ladi. Shunday qilib, kichik daryolar havzalaridagi barcha daraxtlarni eksperimental ravishda kesish tozalangan maydonlarni quritadigan daryolarga suv oqimini 200% dan ortiq oshiradi. Oddiy sharoitlarda bu ortiqcha to'g'ridan-to'g'ri atmosferaga suv bug'i shaklida chiqariladi.

3. Er usti oqimlari er osti suv havzalarini to'ldirsa va o'zi ulardan to'ldirilsa ham, bu qiymatlar teskari munosabat. Inson faoliyati natijasida (er yuzini suv o'tkazmaydigan materiallar bilan qoplash, daryolarda suv omborlari yaratish, sug'orish tizimlarini qurish, ekin maydonlarini ixchamlashtirish, o'rmonlarni tozalash va boshqalar) suv oqimi ko'payadi va bunday muhim yer osti suvlari fondini to'ldirish kamayadi. . Ko'pgina quruq hududlarda er osti suv havzalari odamlar tomonidan tabiat tomonidan to'ldirilganidan ko'ra tezroq pompalanadi.

6.1. Suv aylanishi

Suv aylanishi- moddalarning abiotik aylanishining asosiy tarkibiy qismlaridan biri, suvning suyuq holatdan gazsimon va qattiq holatga va orqaga o'tishini o'z ichiga oladi (9-rasm). U boshqa gyreslarning barcha asosiy xususiyatlariga ega - u ham butun miqyosda taxminan muvozanatlashgan globus va energiya tomonidan boshqariladi. Suv aylanishi - massa uzatish va energiya iste'moli nuqtai nazaridan Yerdagi eng muhim tsikl. Unga har soniyada 16,5 million m3 suv jalb qilinadi va bunga 40 milliard MVt dan ortiq quyosh energiyasi sarflanadi.

Guruch. 9. Tabiatdagi suv aylanishi

Suv aylanishini ta'minlaydigan asosiy jarayonlar: infiltratsiya, bug'lanish, oqim:

1. Infiltratsiya - bug'lanish - transpiratsiya: suv tuproq tomonidan so'riladi, kapillyar suv sifatida saqlanadi va keyin atmosferaga qaytib, yer yuzasidan bug'lanadi yoki o'simliklar tomonidan so'riladi va transpiratsiya paytida bug' sifatida chiqariladi;

2. Er usti va er osti oqimi: suv er usti suvlarining bir qismiga aylanadi. Er osti suvlari harakati: Suv er usti suv tizimiga qayta kirishdan oldin quduqlar va buloqlarni oziqlantirib, erga kiradi va u orqali harakatlanadi.

Shunday qilib, suv aylanishi ikki sifatida ifodalanishi mumkin energiya yo'llari: yuqori yo'l (bug'lanish) quyosh energiyasidan kelib chiqadi, pastki yo'l (yog'in) energiyani ko'llar, daryolar, botqoq erlar, boshqa ekotizimlar va to'g'ridan-to'g'ri odamlarga, masalan, gidroelektrostantsiyalarda chiqaradi. Inson faoliyati ob-havo va iqlimni o'zgartirishi mumkin bo'lgan global suv aylanishiga katta ta'sir ko'rsatadi. Yer yuzasini suv o‘tkazmaydigan materiallar bilan qoplash, sug‘orish tizimlarini qurish, ekin maydonlarini ixchamlashtirish, o‘rmonlarni yo‘q qilish va hokazolar natijasida okeanga suv oqimi ko‘payib, yer osti suvlarining to‘ldirilishi kamayadi. Ko'pgina quruq joylarda bu suv omborlari odamlar tomonidan to'ldirilganidan ko'ra tezroq pompalanadi. Rossiyada suv ta'minoti va erlarni sug'orish uchun 3367 er osti suv konlari o'rganildi. O'rganilayotgan konlarning foydalanish mumkin bo'lgan zaxiralari yiliga 28,5 km 3 ni tashkil qiladi. Rossiya Federatsiyasida ushbu zaxiralarni o'zlashtirish darajasi 33% dan oshmaydi va 1610 ta kon mavjud.

Tsiklning o'ziga xosligi shundaki, okeandan ko'proq suv bug'lanadi (taxminan 3,8 10 14 tonna), yog'ingarchilik bilan qaytib kelgandan (taxminan 3,4 10 14 tonna). Quruqlikda, aksincha, bug'langandan ko'ra ko'proq yog'ingarchilik (taxminan 1,0 10 14 t) tushadi (jami 0,6 10 14 t). Okeandan qaytarilganidan ko'ra ko'proq suv bug'langanligi sababli, quruqlik ekotizimlari, jumladan, inson oziq-ovqatlarini ishlab chiqaradigan agroekotizimlar tomonidan ishlatiladigan cho'kindilarning katta qismi dengizdan bug'langan suvdan iborat. Quruqlikdagi ortiqcha suv ko'l va daryolarga, u erdan esa yana okeanga oqib tushadi. Mavjud hisob-kitoblarga ko'ra, chuchuk suv havzalarida (ko'llar va daryolar) 0,25 10 14 t suv, yillik oqimi esa 0,2 10 14 t. Shunday qilib, toza suvning aylanish muddati taxminan bir yil. Yiliga quruqlikka tushadigan yogʻingarchilik miqdori (1,0 10 14 t) va oqar suv (0,2 10 14 t) oʻrtasidagi farq 0,8 10 14 t ni tashkil etadi, u bugʻlanib, er osti suvli qatlamlariga kiradi. Yuzaki oqim er osti suv havzalarini qisman to'ldiradi va o'zi ulardan to'ldiriladi.

Atmosfera yog'inlari namlik aylanishining asosiy bo'g'ini bo'lib, asosan quruqlik ekotizimlarining gidrologik rejimini belgilaydi. Ularning butun hudud bo'ylab, ayniqsa tog'larda tarqalishi notekis, bu atmosfera jarayonlari va uning ostidagi sirt xususiyatlari bilan bog'liq. Masalan, Putorana o'rmon o'sadigan provinsiyaning o'rmon-tundra engil o'rmonlari uchun Markaziy Sibir yillik yog'ingarchilik miqdori 617 mm, Quyi Tunguska o'rmon xo'jaligining shimoliy tayga o'rmonlari uchun 548, Angara viloyatining janubiy tayga o'rmonlari uchun esa 465 mm gacha kamayadi (2-jadval).

2-jadval

Yenisey meridianining o'rmon ekotizimlarining evapotranspiratsiyasi

* - Vedrova va boshqalar ("Yenisey meridianining o'rmon ekotizimlari" kitobidan, 2002);

**, *** - Burenina va boshqalar (o'sha erda).

Bug'lanish etakchi o'rinlardan biriga ega. Yerda hayot paydo bo'lishi bilan suv aylanishi nisbatan murakkablashdi, chunki suvni bug'ga aylantirish fizik hodisasi o'simliklar va hayvonlarning hayoti bilan bog'liq bo'lgan biologik bug'lanish jarayoni bilan to'ldirildi - transpiratsiya. Yog'ingarchilik va suv oqimi bilan bir qatorda, tutilgan yog'ingarchilikning bug'lanishi, namlikning o'simliklar tomonidan transpiratsiyasi va suv osti bug'lanishini o'z ichiga olgan bug'lanish, ayniqsa, o'rmon ekotizimlarida suv balansining asosiy xarajatlari hisoblanadi. Masalan, tropik yomg'irli o'rmonda o'simliklar tomonidan bug'langan suv miqdori yiliga 7000 m3/km2 ga yetsa, bir xil kenglik va balandlikdagi savannada yiliga 3000 m3/km2 dan oshmaydi.

Umuman olganda, o'simliklar suvning bug'lanishida muhim rol o'ynaydi va shu bilan mintaqalar iqlimiga ta'sir qiladi. Bug'lanish tezligi radiatsiya balansiga va turli o'simliklarning mahsuldorligiga bog'liq. Jadvaldan ko'rinib turibdiki. 2, tutilgan cho'kindilarning ko'proq bug'lanishi va transpiratsiya namligi iste'moli tufayli er usti fitomasining ortishi bilan umumiy bug'lanish ortadi.

Bundan tashqari, yuqori o'simliklar uchun juda muhim rol o'ynaydi yer usti ekotizimlari suvni muhofaza qilish va suvni tartibga solish funktsiyasi: tuproqlarda namlikni saqlab, ularning qurishi va eroziyasini oldini olish orqali toshqinlarni yumshatadi. Masalan, o'rmonlarning kesilishi sodir bo'lganda, ba'zi hollarda hududni suv bosishi va botqoqlanishi ehtimoli ortadi, boshqalarida transpiratsiya jarayonining to'xtashi iqlimning "quritishi" ga olib kelishi mumkin. O'rmonlarning kesilishi yer osti suvlariga salbiy ta'sir ko'rsatadi, bu hududning yog'ingarchilikni ushlab turish qobiliyatini pasaytiradi. Ba'zi joylarda o'rmonlar suvli qatlamlarni to'ldirishga yordam beradi, garchi ko'p hollarda o'rmonlar ularni quritadi.

3-jadval

Erdagi chuchuk va sho'r suvning nisbati

Yerdagi umumiy suv zahiralari taxminan 1,5 dan 2,5 milliard km 3 gacha baholanadi. Tuzli suv suv massasining taxminan 97% ni tashkil qiladi; 96,5% Jahon okeaniga to'g'ri keladi (3-jadval). Turli hisob-kitoblarga ko'ra, chuchuk suv hajmi 35-37 million km 3 yoki Yerdagi umumiy suv zaxirasining 2,5-2,7% ni tashkil qiladi. Chuchuk suvning katta qismi (68-70%) muzliklar va qor qoplamida to'plangan (Reimers ma'lumotlariga ko'ra, 1990).

Atmosferada tarqalgan, er qobig'ida ko'milgan yoki gidrosferani tashkil etuvchi suv butun geografik konvertning doimiy harakatdagi dinamik tizim sifatida ishlashida alohida rol o'ynaydi.

Suv aylanishi - bu atmosfera, gidrosfera, litosfera va biosferani qoplaydigan namlik aylanishining uzluksiz jarayoni. U an'anaviy sxema bo'yicha sodir bo'ladi: yog'ingarchilik, er usti va er osti oqimi, infiltratsiya, bug'lanish, atmosferaga suv bug'ining o'tishi, uning kondensatsiyasi, takroriy yog'ingarchilik. Global suv aylanishining harakatlantiruvchi kuchi quyosh energiyasi bo'lib, okeanlar va quruqlik yuzasidan bug'lanishni keltirib chiqaradi. Atmosferaga kiradigan namlikning asosiy manbai (85%) Jahon okeanining yuzasi bo'lib, 14% ga yaqini quruqlikdan keladi. Tsikl davomida suv bir agregatsiya holatidan ikkinchisiga o'tishi mumkin. Atmosferada, atmosfera va Yer yuzasi o'rtasida, Yer yuzasi bilan litosferaning ichki qismi o'rtasida, litosferaning ichki qismida va gidrosferada suv aylanishlari mavjud.

S.Kalesnik tabiatdagi suv aylanishini shunday tasvirlaydi: “Okean yuzasidan suvning bugʻlanishi, atmosferadagi suv bugʻining kondensatsiyasi va okean yuzasida yogʻingarchilik kichik tsiklni tashkil qiladi. Ammo suv bug'lari havo oqimlari bilan quruqlikka ko'chirilganda, suv aylanishi yanada murakkablashadi. Quruqlik yuzasiga tushadigan yog'ingarchilikning bir qismi bug'lanadi va yana atmosferaga kiradi, ikkinchi qismi esa er usti va er osti yo'llari bo'ylab rel'ef pastliklariga oqib o'tadi va daryolar va suv omborlarini oziqlantiradi. Quruqlikda suvning bug'lanishi va yog'ingarchilik jarayoni ko'p marta takrorlanishi mumkin, ammo oxir-oqibat, okeandan havo oqimlari bilan quruqlikka olib kelingan namlik daryo va er osti oqimi bilan yana okeanga qaytib, katta tsiklini yakunlaydi..

Suv aylanishi Yer bilan chegaralanib qolmaydi. Quyoshning ultrabinafsha nurlari ta'sirida fotodissosiatsiyaga uchragan atmosferaning yuqori qatlamlariga ko'tarilgan suv bug'ining molekulalari kislorod va vodorod atomlariga parchalanadi. tufayli yuqori haroratlar termosferada vodorod zarralarining tezligi kosmik tezlikdan oshib ketadi va u atmosferani sayyoralararo bo'shliqqa - saytga qoldiradi. Shubhasiz, bitta vodorod atomining qochishi Yer uchun bir molekula suvning yo'qolishini anglatadi. O'z navbatida, Kosmos Yerni meteorit moddasi va muzli kometalarda mavjud bo'lgan suv bilan ta'minlaydi. Ba'zi ma'lumotlarga ko'ra, kuniga taxminan 80 m3 namlik Yerga shu tarzda kiradi, ya'ni. Yiliga 25-30 ming tonna.

Tabiiy suv aylanishida uchta asosiy qismni ajratish mumkin: kontinental, okeanik va atmosfera.

Suv aylanishining kontinental aloqasi

Quruqlik yuzasiga yog'ingarchilik shaklida chiqib, suv tuproqqa singib ketadi (infiltratsiya) yoki er yuzasi bo'ylab oqadi, er usti va daryo oqimini hosil qiladi, so'ngra ko'llar, dengizlar va okeanlarga kiradi.

Kuniga suv aylanishining global hajmi, km 3

Suvning bir qismi bug'lanadi va bug'lanish to'g'ridan-to'g'ri tuproq yuzasidan, suv omborlari va er usti o'simlik organlaridan, shuningdek, mayda tomirlar orqali yer yuzasiga ko'tarilgandan so'ng tuproqdan, nurash qobig'i va jinslardan sodir bo'ladi. Tuproqqa singib ketgan namlikning bir qismi tuproq ichidagi oqimlar, shuningdek er osti va er osti suvlari shaklida harakat qiladi. Er osti va er osti suvlari ba'zan yer yuzasiga yon bag'irlarda, suvli qatlamlar chimchilab ketgan joylarda, shuningdek daryo o'zanlarida etib boradi. Er osti suvlarining bir qismi chuqur er osti gorizontlarining suv zaxiralarini to'ldiradi va shu bilan uzoq vaqt davomida faol suv almashinuvini qoldiradi.

Muzliklar suv aylanishining kontinental qismining o'ziga xos elementidir. Erdagi muzliklar massasi geologik tarix davomida katta tebranishlarni boshdan kechirgan. Bir necha marta sayyorada katta kontinental muzliklar sodir bo'lgan, o'shanda okeandan ulkan suv massalari tortib olingan va quruqlikda (asosan qutbli hududlarda) muz qatlamlari ko'rinishida to'plangan. Bunday davrlarda Jahon okeanining sathi 100 m yoki undan ko'proqqa pasaydi. Aksincha, muzlararo davrlarda; muzliklar deyarli butunlay yo'q bo'lib ketdi, bu esa o'sishga olib keldi; okean darajasi.

Suv aylanishining okeanik qismi

Okean asosan quyosh radiatsiyasini yutish va atmosferaning termal qarshi nurlanishi tufayli yuqoridan isitiladi. Yerning ichki qismidan okean tubiga boradigan geotermal oqim unchalik katta emas va okeanning termal rejimiga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi, uning eng chuqur zonasidan tashqari. Okean suvining yuqoridan isishi unga gidrostatik barqarorlikni beradi (isuvchi yuqori qatlamlar pastki sovuqqa qaraganda pastroq zichlikka ega), buning natijasida okeandagi vertikal harakatlar atmosferaga qaraganda kamroq aniqlanadi. Bunga ko'proq yordam beradi yuqori zichlik havo bilan solishtirganda suv.

Okeandagi suv harakatining yig'indisi turli fazoviy va vaqtinchalik miqyosdagi harakatlar va aylanishlardan iborat. Harakatlarning davrlari bir necha soniyadan yuzlab yillargacha, fazoviy (gorizontal va vertikal) masshtablar esa bir necha millimetrdan minglab kilometrlargacha o'zgarib turadi. Okeanosferaning umumiy aylanishini tashkil etuvchi dengiz oqimlari bilan bir qatorda, okean aloqasi turbulent hodisalarni, sirt va ichki to'lqinlarni, suv toshqini hodisalarini (darajaning tebranishlari va to'lqin oqimlari), meanders va girdoklarni, suv energiyasini uzatuvchi ko'tarilish va pastga tushish hodisalarini ham o'z ichiga oladi. gorizontal va vertikal yo'nalishlar.

Ga binoan zonal taqsimot Quyosh energiyasi sayyora yuzasida, okean va atmosferada, genetik jihatdan o'zaro bog'liq aylanish tizimlari o'xshash suv va havo massalari tomonidan hosil qilingan. Okean sirkulyatsiyasining yuzaga kelishidagi eng muhim mexanik omil suv yuzasida shamol ishqalanishi bo'lib, okean atmosferadan mexanik energiya oladi. Shamol drift oqimlarini keltirib chiqaradi, bu esa ba'zi joylarda suv oqib, boshqalarida esa ko'tarilib, gradient oqimlarga olib keladi.

Oqimlarning shakllanishiga termohalin omillari ham yordam beradi: issiqlikni olish va chiqarish, yog'ingarchilik, bug'lanish va qit'alardan suv oqimi suvning harorati va sho'rlanishiga va shu bilan uning zichligiga ta'sir qiladi. Zichroq qatlamlar cho'kib ketadi, bu esa vertikal aralashtirishga, keyin esa gorizontal tashishga (adveksiya) olib keladi.

pastki xarakterli xususiyatlar Jahon okeanining er usti suvlarining aylanishi alohida elementlarning aylanish tizimidir. Rasmdan ko'rinib turibdiki, dengiz oqimlari har bir okeanda aylanish tizimini tashkil qiladi. Istisno - Shimoliy yarimsharda o'xshashi bo'lmagan Janubiy yarimsharning o'rta kengliklarida yer shari bo'ylab uzluksiz suv oqimini hosil qiluvchi Antarktika aylana qutb oqimi (G'arbiy shamol oqimi yoki Buyuk Sharqiy oqim).

Jahon okeanining er usti oqimlari: Shimoliy Tinch okeanining markaziy giri: 1 - Kuroshio; 2 - Shimoliy Tinch okeani; 3 - Kaliforniyalik; 4 - Shimoliy Passatnoye; Janubiy Tinch okeanining markaziy giri: 5 - Sharqiy Avstraliya; 6 - G'arbiy shamollar (Antarktika aylana qutb oqimining bir qismi); 7 - Gumboldt (Peru); 8 - Janubiy Passatnoe; Shimoliy Atlantikaning markaziy girdobi: 9 - Gulfstrim; 10 - Shimoliy Atlantika; 11 - kanareyka; 12 - Shimoliy Passatnoe; Janubiy Atlantikaning markaziy girrasi: 13 - braziliyalik; 14 - G'arbiy shamollar (Antarktika aylana qutb oqimining bir qismi); 15 - Benguela; 16- Janubiy Passatnoye; Hind okeanining markaziy girdobi: 17 - Cape Agulhas; 18 - G'arbiy shamollar (Antarktika aylana qutb oqimining bir qismi); 19 - G'arbiy Avstraliya; 20 - Janubiy Passatnoe; Tinch okeanining shimoliy qismining subarktik girdobi: 21 - Alyaska; 22 - Alyaska oqimi; 23 - Bering dengizining qiyalik oqimi; 24 - Kamchatskiy; 25 - Oyashio; subtropik Shimoliy Atlantika girdobi: 26 - Irminger; 27 - Sharqiy Grenlandiya; 28 - Labrador; boshqa aylanish elementlari: 29 - savdolararo shamol qarshi oqimi; 30 - Somali oqimi.

Er usti suvlarining aylanishi Jahon okeanining u yoki bu mintaqasida rivojlangan asosiy shamol tizimlarini deyarli to'liq takrorlaydi, ammo okeanning aylanishini faqat atmosferadagi jarayonlar bilan izohlash mumkin emas, chunki boshqa manbalar mavjud. shu jumladan yerdan tashqaridagilar (Oy, Quyosh).

Agar siz er usti oqimlari tufayli suvning daromadi va yo'qotilishini hisoblasangiz, siz muvozanatni topasiz: ba'zi joylarda suv tark etganidan ko'ra ko'proq oqadi, boshqalarida - aksincha. Javobni sirt oqimlarini chuqurlik bilan bog'laydigan vertikal almashinuvda izlash kerak. Chuqurlikda oqimlar tizimi sirtdan farq qiladi va ko'p hollarda er usti suvlarining tarqalishiga qarama-qarshi yo'nalishda chuqur qarama-qarshi oqimlar kuzatiladi. Masalan, Tinch okeanidagi Kromvel oqimi 100-400 m chuqurlikdagi janubiy savdo shamol oqimi ostida gʻarbdan sharqqa, Atlantika okeanidagi Lomonosov oqimi ham gʻarbdan sharqqa janubiy savdo shamoli oqimi ostidan oʻtadi. . Biroq, hatto ichida sirt tizimlari bir yoʻnalishdagi oqimlarni chegaralovchi sirt teskari oqimlari hosil boʻladi (masalan, Tinch okeani va Atlantika okeanlarining savdolararo qarama-qarshi oqimlari).

Vaqtning aniq daqiqalarida okean aloqasini tashkil etuvchi hozirgi dalalar o'rtacha rasmdan farq qiladi. Daryolar singari, ular g'alati tarzda yo'nalishlarini o'zgartirishi mumkin (meander) yoki havo yoki kanal oqimlari kabi girdoklar hosil qilishi mumkin.

Okean katta termal va dinamik inersiyaga ega va uning atmosfera ta'siriga javobi kechiktiriladi. Okean - bu o'ziga xos "xotira qurilmasi" bo'lib, u atmosferaning oldingi davrdagi "izlarini" saqlaydi.

Suv aylanishining atmosfera aloqasi

Namlik bug'lanish orqali atmosferaga kiradi. Har yili yer yuzasidan 577·1012 m3 suv bug'lanadi va bu suvning 505·1012 m3i okean yuzasidan bug'lanadi. Radiatsiya byudjetining 80% bug'lanishga sarflanadi. Atmosferada namlik bulut darajasida kondensatsiyalanganda bir xil miqdorda energiya ajralib chiqadi va suv bug'lari yuzlab va minglab kilometrlarni bosib o'tib, katta miqdordagi issiqlikni ham uzatadi. Kondensatsiya jarayonida bug'lanishning yashirin issiqligining atmosferaga chiqishi atmosfera jarayonlarining eng muhim energiya manbai hisoblanadi. Shuning uchun suv bug'i "atmosferaning asosiy yoqilg'isi" deb ataladi.

Ekvator va qutblar o'rtasida namlikni o'z ichiga olgan havo almashinuvi asosan havo massalarining gorizontal o'tishi hisobiga amalga oshiriladi. Vertikal harakatlar bundan mustasno emas, lekin ularning tezligi gorizontallarning tezligidan ancha past.

Suv aylanishining iqtisodiy aloqasi

Cheksiz ta'minot haqida fikr toza suv er yuzida to'liq qayta ko'rib chiqilgan. Suvning asosiy iste'molchilari (odatda chuchuk) qishloq xo'jaligi, sanoat va aholidir. Qishloq xoʻjaligida eng koʻp (2·10 12 m 3 dan ortiq) suv sugʻorishga sarflanadi va uning 80% kimyoviy birikmalar tarkibida yoki bugʻlanish yoʻli bilan oʻzgarmas ravishda daryo tarmogʻidan chiqib ketadi. Sanoat ehtiyojlari uchun jami suv olish 0,7·10 12 m 3 /yilni tashkil etadi, shundan 5-10% texnologik jarayonlarni qo'llab-quvvatlash uchun qaytarib bo'lmaydigan tarzda olinadi. Aholi ehtiyojlari uchun 0,2·10 12 m 3 /yilga yaqin foydalaniladi va suvning oltidan bir qismi daryo tarmog'iga - uchastkaga qaytmaydi. Shuni hisobga olish kerak chiqindi suv Deyarli har qanday zararsizlantirish uchun ularni toza suv bilan suyultirish kerak, bu hozirgi vaqtda dunyodagi barcha sifatli suv resurslarining taxminan 40 foizini iste'mol qiladi.

Daryo oqimiga nisbatan bu hajmlar kichik. Biroq, Frontning eng zich joylashgan hududlarida va Markaziy Osiyo, Afrika, Rossiyaning ba'zi sanoat mintaqalarida allaqachon sezilarli darajada suv resurslari tanqisligi mavjud bo'lib, u hatto ortib bormoqda. Buning o‘rnini to‘ldirish uchun ular suvni sun’iy ravishda hududiy qayta taqsimlash va erlarni melioratsiya qilish usullariga murojaat qilishadi, bu esa o‘z navbatida nafaqat ko‘plab ekologik muammolarni keltirib chiqaradi, balki har doim ham iqtisodiy jihatdan oqlanmaydi.