ΛΛΛ     >>>   

Арабаджи В. Загадки простой воды

Вода вокруг нас.
Судьбы и нравы рек.
Плавание тел и закон Архимеда.
Рифели.
Смерчи и торнадо.
Приливы в море.
Водовороты, сулой и "мертвая вода".
Самые обильные дожди.
Капиллярная конденсация.
Влажность и звук.
Осмос.
Где вода теплее?.
Морозные узоры на окнах.
Сооружения из льда.
Полюсы холода.
Акустика снега и льда.
Акустические волноводы.
"Высоты грозного шума".
Электричество водопадов.
Электричество в организме растений.
Электризация снега в метелях.
Грозы планеты.
Радуга, венцы, гало.
Радиоактивность вод суши и океана.
Геотермальные воды.

Предисловие

Вода играет большую роль в нашей жизни. Что бы делало
человечество без воды, даже трудно представить. По-видимому,
оно просто бы не существовало.
С водой на нашей планете связаны не только жизнь и климат, но и
работа большинства отраслей народного хозяйства, особенно
водного транспорта. Вода является богатейшим источником
энергии - это гидроэнергия рек, энергия приливов, геотермальная
и термоядерная энергия.
Именно благодаря воде в природе возникают интереснейшие и
самые разнообразные явления, такие, как радуга, гало, сулой,
венцы, "шепот звезд" и другие.
Некоторые люди связывают с ними различные суеверия и
приметы. Но ученые разгадали и нашли объяснение этим
загадочным явлениям природы. Причиной некоторых из них
является вода, ее пары и лед.
Настоящая книга представляет собой серию очерков о физических
свойствах воды и льда, а также о явлениях природы, которые с
ними связаны.

М.: "Знание", 1973.

Воде принадлежит огромная роль в природе. В самом деле, ведь
именно море явилось первой ареной жизни на Земле.
Растворенные в морской воде аммиак и углеводы в контакте с
некоторыми минералами при достаточно высоком давлении и
воздействии мощных электрических разрядов могли обеспечить
образование белковых веществ, на основе которых в дальнейшем
возникли простейшие организмы. По мнению К.Э. Циолковского,
водная среда способствовала предохранению хрупких и
несовершенных вначале организмов от механического
повреждения. Суша и атмосфера стали впоследствии второй
ареной жизни.
Можно сказать, что все живое состоит из воды и органических
веществ. Без воды человек, например, мог бы прожить не более
2...3 дней, без питательных же веществ он может жить несколько
недель. Для обеспечения нормального существования человек
должен вводить в организм воды примерно в 2 раза больше по
весу, чем питательных веществ. Потеря организмом человека более
10% воды может привести к смерти. В среднем в организме
растений и животных содержится более 50% воды, в теле медузы
ее до 96, в водорослях 95...99, в спорах и семенах от 7 до 15%. В
почве находится не менее 20% воды, в организме же человека вода
составляет около 65% (в теле новорожденного до 75, у взрослого
60%). Разные части человеческого организма содержат
неодинаковое количество воды: стекловидное тело глаза состоит
из воды на 99%, в крови ее содержится 83, в жировой ткани 29, в
скелете 22 и даже в зубной эмали 0,2%.
В первичной водной оболочке земного шара воды было гораздо
меньше, чем теперь (не более 10% от общего количества воды в
водоемах и реках в настоящее время). Дополнительное количество
воды появилось впоследствии в результате освобождения воды,
входящей в состав земных недр. По расчетам специалистов, в
составе мантии Земли воды содержится в 10...12 раз больше, чем в
Мировом океане. При средней глубине в 4 км Мировой океан
покрывает около 71% поверхности планеты и содержит 97,6%
известных нам мировых запасов свободной воды. Реки и озера
содержат 0,3% мировых запасов свободной воды.
Большими хранилищами влаги являются и ледники, в них
сосредоточено до 2,1% мировых запасов воды. Если бы все
ледники растаяли, то уровень воды на Земле поднялся бы на 64 м и
около 1/8 поверхности суши было бы затоплено водой. В эпоху
оледенения Европы, Канады и Сибири толщина ледяного покрова в
горных местностях достигала 2 км. В настоящее время вследствие
потепления климата Земли постепенно отступают границы
ледников. Это обусловливает медленное повышение уровня воды в
океанах.
Около 86% водяного пара поступает в атмосферу за счет
испарения с поверхности морей и океанов и только 14% за счет
испарения с поверхности суши. В итоге в атмосфере
концентрируется 0,0005% общего запаса свободной воды.
Количество водяного пара в составе приземного воздуха
изменчиво. При особо благоприятных условиях испарения с
подстилающей поверхности оно может достигать 2%. Несмотря на
это, кинетическая энергия движения воды в морях составляет не
более 2% от кинетической энергии воздушных течений.
Происходит это потому, что более трети солнечного тепла,
поглощаемого Землей, тратится на испарение и переходит в
атмосферу. Кроме того, значительное количество энергии
поступает в атмосферу за счет поглощения проходящего через нее
солнечного излучения и отражения этого излучения от земной
поверхности. Прошедшая же через водную поверхность лучистая
энергия Солнца и небесного свода уменьшается в интенсивности
наполовину уже в верхнем полуметре воды вследствие сильного
поглощения в инфракрасной части спектра.
Очень большое значение в жизни природы имеет то
обстоятельство, что наибольшая плотность у воды наблюдается
при температуре 4°C. При охлаждении пресных водоемов зимой по
мере понижения температуры поверхностных слоев более плотные
массы воды опускаются вниз, а на их место поднимаются снизу
теплые и менее плотные. Так происходит до тех пор, пока вода в
глубинных слоях не достигнет температуры 4°C. При этом
конвекция прекращается, так как внизу будет находиться более
тяжелая вода. Дальнейшее охлаждение воды происходит только с
поверхности, чем и объясняется образование льда в поверхностном
слое водоемов. Благодаря этому подо льдом не прекращается
жизнь.
Вертикальное перемешивание морской воды осуществляется за
счет действия ветра, приливов и изменения плотности по высоте.
Ветровое перемешивание воды происходит в направлении сверху
вниз, приливное - снизу вверх. Плотностное перемешивание
возникает за счет охлаждения поверхностных вод. Ветровое и
приливное перемешивания распространяются на глубину до 50 м,
на больших глубинах может сказываться действие только
плотностного перемешивания.
Интенсивность перемешивания придонных и поверхностных вод
способствует их освежению, обогащению кислородом и
питательными веществами, необходимыми для развития жизни.
Растворенный в воде воздух всегда более богат кислородом, чем
воздух атмосферный. Имеющийся в воде кислород оказывает
благотворное влияние на развитие в ней жизненных процессов. За
счет повышенного количества кислорода в растворенном воздухе
погруженные в воду металлы усиленно подвергаются разрушению
(коррозии).
При замерзании чистая вода расширяется почти на 10%, у
морского льда изменение объема происходит на меньшую
величину. Поскольку вода при замерзании расширяется,
увеличение внешнего давления понижает температуру ее
замерзания; температура плавления льда, наоборот, повышается с
давлением. В лабораторных условиях при давлении более 40 тыс.
атмосфер можно получить лед, который будет плавиться при
температуре 175°C. Теплоемкость и теплота плавления льда
уменьшаются с температурой, теплопроводность же почти не
зависит от температуры. Когда толщина льда на поверхности
водоема достигает 15 см, он становится надежным
теплоизолятором между водой и воздухом.
Морская вода замерзает при температуре - 1,91°C. При
дальнейшем понижении температуры до - 8,2°C начинается
осаждение сернокислого натрия, и только при температуре - 23°C
из раствора выпадает хлористый натрий. Так как часть рассола при
кристаллизации уходит изо льда, соленость его меньше солености
морской воды. Многолетний морской лед настолько опресняется,
что из него можно получать питьевую воду. Температура
максимальной плотности морской воды ниже температуры
замерзания. Это является причиной довольно интенсивной
конвекции, охватывающей значительную толщу морской воды и
затрудняющей замерзание. Теплоемкость морской воды стоит на
третьем месте после теплоемкости водорода и жидкого аммиака.
Иногда вода замерзает при положительной температуре. Такое
явление наблюдается в трубопроводах и почвенных капиллярах. В
трубопроводах вода может замерзнуть при температуре +20°C.
Объясняется это присутствием в воде метана. Поскольку молекулы
метана занимают примерно в 2 раза больший объем, чем молекулы
воды, они "расталкивают" молекулы воды, увеличивают
расстояние между ними, что приводит к понижению внутреннего
давления и повышению температуры замерзания. В почвенной
влаге аналогичную роль выполняют молекулы белка. За счет
влияния белковых молекул температура замерзания воды в
почвенных капиллярах может возрасти до +4,4°C.
Снежинки, как правило, бывают в виде шести- и
двенадцатилучевых звездочек, шестиугольных пластинок,
шестигранных призм. При понижении температуры воздуха
уменьшаются размеры образующихся кристаллов и возрастает
разнообразие их форм. Особенности роста кристаллов в воздухе
связаны с наличием в нем водяного пара.
Все знают, что сода в море соленая. Это зависит от концентрации
растворенных в ней солей, но не всем известно, что в разных морях
и океанах соленость воды неодинакова. Средняя соленость вод
океана составляет 35%; соленость морской воды может изменяться
от нуля вблизи мест впадения крупных рек до 40% в тропических
морях. Вода для питья должна содержать менее 0,05%
растворенных солей. Растения погибают при наличии в поливной
воде в виде примеси более 0,25% солей.
Существующие в природе жидкости можно разделить на
нормальные и ассоциированные. Нормальными называются те
жидкости, у которых молекулы не объединяются в группы
(ассоциации). Жидкости, не подчиняющиеся этому условию,
называются ассоциированными. Вода принадлежит к числу
ассоциированных жидкостей. Если бы вода была
неассоциированной жидкостью, температура плавления льда в
нормальных условиях была бы +1,43°C, а температура кипения
воды 103°C. Как правило, теплоемкость жидкостей с температурой
растет, но у воды с приближением к температуре +35°C
теплоемкость после роста спадает до минимума, а затем снова
переходит к монотонному росту. Происходит это из-за того, что
при такой температуре разрушаются молекулярные ассоциации.
Чем проще молекулярная структура, тем меньше теплоемкость
вещества. Температура наибольшей плотности воды понижается с
увеличением давления и при давлении 150 атмосфер достигает
0,7°C. Это также объясняется изменением структуры
молекулярных ассоциаций.
Среди существующих в природе жидкостей вода обладает
наибольшей теплоемкостью. Это предопределяет большое ее
влияние на климат. Основным терморегулятором климата
являются воды океанов и морей: накапливая тепло летом, они
отдают его зимой. Отсутствие водоемов на местности обычно
приводит к образованию резко континентального климата.
Благодаря влиянию океанов на значительной части земного шара
обеспечивается перевес осадков на суше над испарением, и
организмы растений и животных получают нужное им для жизни
количество воды. Водная и воздушная оболочки земного шара
постоянно обмениваются углекислотой с горными породами,
растительным и животным миром, что также способствует
стабилизации климата.
Известно, что молекулы, находящиеся на поверхности жидкости,
имеют избыток потенциальной энергии и поэтому стремятся
втянуться внутрь так, что при этом на поверхности остается
минимальное количество молекул. За счет этого вдоль
поверхности жидкости всегда действует сила, стремящаяся
сократить поверхность. Это явление в физике получило название
поверхностного натяжения жидкости.
Среди существующих в природе жидкостей поверхностное
натяжение воды уступает только ртути. С поверхностным
натяжением воды связано ее сильное смачивающее действие
(способность "прилипать" к поверхности многих твердых тел).
Кроме того, вода является универсальным растворителем. Теплота
ее испарения выше теплоты испарения любых других жидкостей, а
теплота кристаллизации уступает лишь аммиаку.
В природе существует шесть изотопов кислорода. Три из них
радиоактивны. Стабильными изотопами являются О16, О17 и О18.
При испарении в водяной пар в основном переходит изотоп О16,
неиспарившаяся же вода обогащается изотопами О17 и О18. В водах
морей и океанов отношение О18 к О16 больше, чем в водах рек. В
раковинах животных тяжелые изотопы кислорода встречаются
чаще, чем в воде. Содержание изотопа О18 в атмосферном воздухе
зависит от температуры. Чем выше температура воздуха, тем
больше воды испаряется и тем большее количество О18 переходит в
атмосферу. В период оледенений планеты содержание изотопа О18
в атмосфере было минимальным.
Как известно, молекула воды состоит из двух атомов водорода и
одного атома кислорода. В составе обычной воды H2O имеется
небольшое количество тяжелой воды D2O и совсем незначительное
количество сверхтяжелой воды T2O. В молекулу тяжелой воды
вместо обыкновенного водорода H - протия входит его тяжелый
изотоп D - дейтерий, в состав молекулы сверхтяжелой воды входит
еще более тяжелый изотоп водорода Т - тритий. В природной воде
на 1 000 молекул H2O приходится две молекулы D2O и на одну
молекулу T2O - 1019 молекул H2O.
Тяжелая вода D2O бесцветна, не имеет ни запаха, ни вкуса и
живыми организмами не усваивается. Температура ее замерзания
3,8°C, температура кипения 101,42°C и температура наибольшей
плотности 11,6°C. По гигроскопичности тяжелая вода близка к
серной кислоте. Ее плотность на 10% больше плотности
природной воды, а вязкость превышает вязкость природной воды
на 20%. Растворимость солей в тяжелой воде примерно на 10%
меньше, чем в обычной воде. Поскольку D2O испаряется медленнее
легкой воды, в тропических морях и озерах ее больше, чем в
водоемах полярных широт.
Комбинируя различные сочетания изотопов водорода и
стабильных изотопов кислорода, можно получить следующие
разновидности молекул воды: H2O16, H2O17, H2O18, HDO16, HDO17,
HDO18, D2O16, D2O17, D2O18, T2O16, T2O17, T2O18, THO16, THO17, THO18,
TDO16, TDO17, TDO18. Если же использовать и нестабильные
изотопы кислорода O14, O15 и O19, то всего можно получить 36
разновидностей воды. В природе чаще встречаются молекулы
воды, построенные из наиболее распространенных изотопов.
Молекул H2O16 в природной воде содержится 99,73%, молекул
H2O18...0,2% и молекул H2O17...0,04%.
Рассмотрим некоторые наиболее важные оптические свойства
воды и льда. Не все знают, что вода прозрачна только для видимых
лучей и сильно поглощает инфракрасную радиацию. Поэтому на
инфракрасных фотографиях водная поверхность всегда получается
черной. При прохождении света через слой морской воды
толщиной в 0,5 м поглощаются только инфракрасные лучи, ниже
поглощаются последовательно красные, желтые, а затем и сине-
зеленые тона. По наблюдениям из батискафа человеческий глаз
может обнаружить присутствие солнечного света на глубине до
600...700 м. Эталоном прозрачности воды является Саргассово
море. Белый диск в этом море виден на глубине до 66,5 м.
Дальность видимости снизу вверх в приповерхностном слое моря
составляет около 100 м.
Не весь солнечный свет поглощается водой. Вода отражает 5%
солнечных лучей, в то время как снег - около 85%. Под лед океана
проникает только 2% солнечного света.
Синий цвет чистой океанской воды объясняется избирательным
поглощением и рассеянием света в воде. В условиях диффузного
освещения морской поверхности вследствие преобладания при
этом отраженного света море выглядит более серым. При наличии
ряби и волнения насыщенность цвета увеличивается (с
подветренной стороны более, чем с наветренной).
Существенную роль в жизни растений играют оптические свойства
водяного пара. Дело в том, что водяной пар сильно поглощает
инфракрасные лучи с длиной волны от 5,5 до 7 микрон, что важно
для предохранения почвы от заморозков. Еще более действенным
средством от заморозков является выпадение росы и образование
тумана: конденсация влаги сопровождается выделением большого
количества тепла, задерживающего дальнейшее охлаждение почвы.
Зная физические свойства воды и льда, человек давно использует
их в своей практической деятельности. Так, например, иногда
применяется прокладка голых электрических проводов прямо по
льду, так как электропроводность сухого льда и снега весьма мала.
Она во много раз меньше электропроводности воды. Различные
примеси оказывают значительное влияние на электропроводность
воды и почти не изменяют электропроводности льда.
Электропроводность химически чистой воды обусловлена
частичной диссоциацией молекулы воды на ионы H+ и OH-.
Основное значение для электропроводности и воды и льда имеют
перемещения ионов H+ ("протонные перескоки").
Электропроводность химически чистой воды при 18°C равна
3,8*10-8 Ом-1*см-1 а электропроводность морской воды около 5*10-
2 Ом-1*см-1. Электропроводность пресной природной воды может
быть 1 000 раз меньше, чем морской. Это объясняется тем, что в
воде морей и океанов растворено большее количество солей, чем в
речной воде.
Существенную характеристику электрических свойств вещества
дает относительная диэлектрическая проницаемость. У воды она
имеет величину в пределах 79...81, у льда 3,26, у водяного пара
1,00705.
Без воды не было бы на Земле ни жизни, ни производства.

Судьбы и нравы рек.

В нашей стране насчитывается около 3 млн рек, ручьев, каналов и
пересыхающих водотоков общей протяженностью до 10 млн км.
Среди них более 2,5 млн самых малых рек длиной менее 10 км,
затем идут реки длиной 10...20 км (их примерно 113500). Рек
протяженностью 25...100 км около 32 450, число рек длиной от 100
до 500 км составляет 3852. Большие реки имеют длину
500...1 000 км, их 198, рек длиной более 1 000 км на территории
нашей страны 77.
Рельеф нашей планеты сложился 120...130 млн лет тому назад.
Основные реки европейской части нашей страны - Волга, Кама,
Днепр и Дон - существовали уже в мезозое. Если судить о
величине реки по размерам ее долины, можно полагать, что в
доледниковый период самой крупной рекой на территории
европейской части Советского Союза был Дон. Интересно, что
6...8 тыс. лет тому назад Кама и Вятка были притоками Северной
Двины. Отступавший ледник преградил им путь на север, и они
проложили себе новые русла в бассейн Волги. Отступавший
ледник изменил и течение реки Пинеги, направив ее в Северную
Двину (до этого Пинега по долине теперешнего Кулоя сбрасывала
свои воды в Мезенскую губу Белого моря).
Обычно притоки рек текут в направлении, близком к направлению
основной реки, однако встречаются и такие притоки, которые на
значительном расстоянии текут в направлении, противоположном
основному потоку, например приток Волги река Свияга
Объясняется это тем, что Волга и Свияга на участке до слияния
разделены водоразделом. На некоторых реках долины притоков
ориентированы даже навстречу течению воды в основной реке.
Это указывает на то, что в прошлом направление стока в основной
реке было диаметрально противоположным. В Монголии
подобную картину можно наблюдать в верховьях реки Хары,
впадающей в Орхон - главный приток Селенги.
Есть на Земле реки, которые существуют в засушливых местах
только во время сильных ливней по 2...3 часа за 3...4 года. За
короткое время они сбрасывают большое количество воды и
образуют короткие и глубоко врезанные в местность долины
(вади). Такие реки типичны для побережья Красного моря. В
Средней Азии многие реки (Зеравшан, Сох, Исфара, Чу, Мургаб)
по пути своего движения постепенно расходуют весь запас воды и
поэтому никуда не впадают.
Если бросить взгляд на земную поверхность с высоты птичьего
полета, нельзя не удивиться необычайной извилистости речных
русел. Встречая сложные условия рельефа, воды рек устремляются
к наиболее низкому уровню силы тяжести на земной поверхности.
В результате преодоления речным потоком сопротивления
движению и возникают извилины речных русел, называемые
излучинами. По имени реки Меандр в Малой Азии, где регулярные
извилины весьма четко выражены, излучины рек стали называть
меандрами (ныне река Меандр называется Большой Мендерес).
Излучины Меандра дали имя и одному из древнейших греческих
орнаментов (прямоугольные изломы прямой линии и их
разнообразные сочетания). Небольшая река Пьяна в Горьковской
области настолько прихотливо меандрирует, что в месте своего
впадения в Суру оказывается значительно ближе к истоку, чем в
среднем течении.
В верхнем течении воды рек имеют большую скорость и поэтому
сильнее размывают грунт. Для нижнего течения рек вблизи мест
их впадения в водоемы характерны процессы отложения
размытого грунта. В связи с этим представляет интерес вопрос о
местоположении озера Лобнор в Китае. Дело в том, что это озеро
на картах различных эпох изображено в разных местах, весьма
удаленных друг от друга. Некоторое время тому назад это было
загадкой для ученых. Теперь все разъяснилось. Оказывается, что
две реки, питающие озеро Лобнор, несут так много ила, что
вследствие значительного его отложения могут сами себя
запрудить и начать затем движение в новом направлении. Именно
этим и объясняется различное местоположение озера Лобнор.
Образуемые ветром песчаные наносы также могут перекрыть
русло небольшой реки и заставить ее течь в новом направлении.
Так, в Монголии был перекрыт путь реки Мухур-Хунгуя к Хунгую,
в результате чего возникло озеро Харанур.
Много ила несут с собой и воды китайской реки Хуанхэ, название
которой в переводе означает "желтая река". В результате
интенсивного процесса отложения ила в нижнем течении реки за
несколько тысячелетий ее ложе поднялось выше уровня
окружающей местности в некоторых участках до 8...10 м. Поэтому
население Китая для предохранения местности от затопления
издавна строит на берегах Хуанхэ специальные гидротехнические
сооружения. В Советском Союзе подобные условия отложения
наносов имеют место в нижнем течении реки Куры на Кавказе.
Годовой сток взвешенных наносов Куры составляет 36,3 млн тонн.
В этом отношении равнинная река Волга уступает Куре - годовой
сток ее наносов не превышает 25,5 млн тонн.
Перед впадением в водоемы течение рек замедляется, и реки
обычно разливаются, образуя довольно широкие многорукавные
устья (дельты). Дельта Волги возникла в существовавшем ранее
мелководном заливе Каспия. Она соединяется с морем почти 800
устьями. Самая большая дельта планеты - Бенгальская в Юго-
Восточной Азии между полуостровами Индостан и Индокитай.
Она образовалась в результате объединения дельт трех рек - Ганга,
Брахмапутры и Мегхни. Длина ее составляет около 400 км при
площади до 80 тыс. км2.
Во время половодья количество воды в реках может увеличиваться
от 2 до 50 раз в сравнении с мелководьем.
Плывущие по реке бревна прибиваются при половодье к берегу, в
то время как при мелководье они плывут посередине реки.
Происходит это потому, что в половодье, когда русло несет много
воды, большая часть ее проходит посередине потока, где трение в
меньшей мере замедляет скорость ее движения. В результате
уровень воды здесь будет выше, чем у берегов (на Миссисипи,
например, это превышение уровня составляет около 1 м).
Благодаря этому в реке возникает движение воды от середины
русла к берегам, которое и увлекает за собой бревна. При
мелководье уровень воды посередине реки будет ниже, чем у
берегов. В этом случае в реке возникает движение воды в
направлении от берегов к центру, и плывущие по реке бревна будут
держаться середины реки.
Движение воды в реках не всегда происходит от истоков к устьям.
Иногда возникают такие условия, которые могут быть причиной
обратных течений. Это бывает, например, на Сухоне, на притоке
Днепра Припяти, на притоке Москвы-реки Пахре и на многих
других реках. Причина явления может заключаться в том, что один
из притоков реки весной раньше вскрывается ото льда. Его
обильные воды могут настолько поднять уровень воды в реке, что
она потечет вспять. Дело может сложиться и по-другому. Во время
весеннего половодья по реке проносятся огромные массы воды.
При встрече с притоком избыток этой воды может устремиться по
нему вверх к истокам. В связи с этим стоит упомянуть об
историческом эпизоде, имевшем место в XII веке в вольном городе
Новгороде. Недовольное своим епископом Иоанном, население
города решило его изгнать. Епископа посадили на плот и пустили
плот по течению. Горожане рассчитывали, что течением реки плот
будет унесен в Ладожское озеро, а оттуда попадет в Балтийское
море. Но как только плот вышел на середину реки, его понесло к
истоку Волхова - озеру Ильмень. Религиозное население
Новгорода восприняло это как ниспослание богом "прощения"
епископу. В действительности же при этом происходило движение
воды в реке вспять, что наблюдается в природе не так уж редко.
При слиянии рек Оки и Волги у города Горького за счет того, что
время половодья у этих рек не совпадает по времени (Ока более
"южная" река и половодье на ней начинается раньше) происходит
подпор и задержка течения той реки, на которой половодье еще не
наступило (сток Оки и Волги в этом месте примерно одинаков).
От Алтая до берегов Северного Ледовитого океана на протяжении
более 5 тыс. км несет свои воды Обь. Весной, когда в верховьях
Оби лед уже растаял, в нижнем течении река еще скована льдом,
задерживающим движение талых вод. Поэтому весной в нижнем
течении Обь разливается особенно сильно.
Движение вод реки вспять возможно и по другим причинам. В
1722 году солдаты португальской армии поднимались на лодке
против течения по реке Риу-Негру (приток Амазонки).
Неожиданно для себя они вдруг заметили, что лодка стала
двигаться "против течения" без помощи весел. На самом деле в
этом месте река разделилась на два потока и один из них
направился для слияния с рекой, принадлежащей другой системе.
Явление это в гидрологии называется бифуркацией.
В 1822 году был построен качал, соединивший приток Южной
Кельтмы Джурич с Северной Кельтмой - притоком Вычегды. Из-за
мелководья канал вскоре был заброшен, но Джурич по-прежнему в
верхнем течении отдает часть своих вод через полузаросший канал
в Вычегду и далее в Белое море, в нижнем же течении воды
Джурича через Южную Кельтму, Каму и Волгу направляются к
Каспийскому морю.
Наряду с наземными существуют и подземные реки. Иногда же
наземные реки становятся подземными. На Южном Урале есть
река Сим, которая сумела протаранить гору. Воды этой реки
подходят к горе и скрываются где-то под нею. Реку можно
обнаружить снова, только перевалив через гору. В Западной
Грузии одна из рек до ухода под землю имеет одно название, после
же выхода из-под земли уже в другом месте она называется по-
другому. До исследования этой реки считалось, что в одном месте
она уходит под землю, в другом же месте выходит из-под земли
совершенно независимый от нее поток. Опыт, однако, показал, что
это не так. Уральская река Вишера имеет три притока, ныряющие
под землю, - Язьву, Вижай и Большую Ваю. На одном из участков
Большая Вая совсем близко подходит к Вишере, но не сливается с
ней, а ныряет под нее и вновь появляется на земной поверхности
уже на другом - левом берегу Вишеры. Происходит это потому, что
известняки растворяются подземными водами, и под землей
образуются пещеры и целые туннели. В эти пещеры и ныряют
наземные реки.
В некоторых местах на земной поверхности наблюдается
периодическое вытекание воды из подземных хранилищ - так
называемые перемежающиеся источники. Они то бурно
изливаются, то пересыхают, чтобы через некоторое время
воспрянуть вновь. Их деятельность связана с выпадением дождей в
данной местности. По принципу действия перемежающийся
источник представляет собой подземный сифон.
Плотины на реках создают настолько большой подъем воды, что в
прилежащем к водохранилищу районе прекращается сток в реку
подземных вод и возникает фильтрация воды в направлении от
водохранилища. На водохранилищах с высокими плотинами
давление на дно может достигать нескольких десятков атмосфер.
В результате фильтрации уровень подземных вод выше и ниже
плотины поднимается. Из скважин, расположенных ниже
плотины, может наблюдаться фонтанирование воды.
В развитии нашей страны речные пути сыграли не меньшую роль,
чем морские в истории таких государств, как Англия, Португалия
и Испания. Разливы Нила имели определяющее влияние на жизнь
Древнего Египта. В связи с необходимостью регулировать
движение альпийских водных потоков возникла очень важная для
преобразования природы наука гидродинамика. Гидроэнергия рек
обеспечила развитие мануфактур в период зарождения
промышленности. В наше время энергоресурсы рек обеспечивают
не только развитие отдельных экономических районов, но даже и
целых государств, таких, как Норвегия и Швейцария.
Единовременный запас воды всех рек планеты составляет
1 200 км3, при годовом стоке в океан около 36 000 км3. Около 5%
стока рек за год идет на нужды людей, в основном на орошение
полей. Учитывая рост населения земного шара и возрастающие
потребности промышленности в пресной воде, некоторые ученые
считают, что может наступить время, когда нехватка воды будет
сдерживать дальнейшее развитие общества. Поэтому нужно
рационально использовать этот резерв планеты и сохранять его
для будущего.

 ΛΛΛ     >>>   

Пятая со стороны противосолнца над побочной радугой
При особо благоприятных условиях испарения с подстилающей поверхности оно может достигать 2
Зейг Д. ПСИХОТЕРАПИЯ ЧТО ЭТО