Какая-то часть воды после ливней впитывается в Землю и образует грунтовые воды. Поэтому при строительстве глубокого погреба или подземного гаража для машин инженеры тщательно исследуют уровень грунтовых вод.
Оставшаяся часть воды начинает течь по Земле и постепенно стекает вниз, все ближе и ближе к морю. Мелкие струйки встречаются друг с другом и постепенно образуют большой ручей.
Когда все ручейки стекают в долину, они сливаются вместе и образуют реку. Река тоже ищет путь к морю и иногда вымывает в Земле большие углубления – каньоны.
Но постепенно река стекает с гор на равнину. Поскольку перепад высот в долине меньше, чем на горных склонах, течение воды замедляется. Поэтому равнинные реки текут медленнее, чем горные.
Протекая по горам, вода несет с собой камни, которые, перетираясь друг о друга и о речное дно, постепенно превращаются в песок и гравий. Последний оседает на дне реки, замедляя ее течение еще больше.
Иногда в реке скапливается слишком много камней, и они образуют преграду для воды. Такие преграды называются порогами.
Какую реку называли Великой желтой рекой?Если ты рассмотришь карту древнейших государств, то сразу же заметишь, что все они возникли в районах, прилегающих к крупнейшим рекам. И это не случайно. Первобытные охотники едва могли обеспечить себя пищей, необходимо было найти другие источники еды.
Именно в районах крупных рек сложились наиболее благоприятные условия для возникновения земледелия. Обрабатывая здесь землю, человек мог создать гораздо больше продуктов, чем добывал охотник. Особенно заметной эта разница была вблизи рек, где были плодородные почвы и много воды. К числу таких рек и относится Хуанхэ – одна из крупнейших водных артерий Юго-Восточной Азии.
Берега Хуанхэ сложены из лёсса – непрочного минерала, похожего на плотно утрамбованный песок. Вода легко размывает его и уносит с собой. Поэтому вода в этой реке мутная и постоянно окрашена в желтый цвет. Вот почему за ней и укрепилось название – Великая желтая река. Во время разливов вода легко размывала берега, поэтому вся жизнь жителей прибрежных районов представляла собой постоянную борьбу с водной стихией.
Чтобы сдержать грозную стихию, уносившую во время наводнений целые деревни, людям приходилось укреплять берега и насыпать высокие дамбы. Тем не менее, люди не уходили от реки, поскольку лёссовые почвы очень плодородны и труд земледельца неизменно приносил большие урожаи.
Археологические раскопки показывают, что берега Хуанхэ были густо заселены уже в начале II тысячелетия до н. э. Люди в основном занимались земледелием и скотоводством.
В VI–V веках до н. э. китайцы научились добывать и обрабатывать железо. Это позволило сразу же улучшить условия жизни, поскольку появилась возможность насыпать более высокие дамбы, защищавшие поля, рыть водоотводные и оросительные каналы.
В период правления династии Суй было начато строительство Великого канала, соединившего реки Хуанхэ и Янцзы. Это было грандиозное сооружение протяженностью чуть больше тысячи километров. На его строительстве работало больше миллиона человек. Поэтому он и получил название – Великий канал.
Какая река самая большая?Самой протяженной в мире рекой является Нил. Его длина – 6 706 километров, он течет через Судан и Египет (Африка). Второе место – у южноамериканской Амазонки – 6 275 километров. Она еще считается самой полноводной. Ее притоки (впадающие в Амазонку реки) протекают через Бразилию, Боливию, Перу, Колумбию, Эквадор.
Самая большая река Азии – Янцзы (Китай) – 5 520 километров. Североамериканские Миссури и Миссисипи часто рассматриваются как одна река. Их общая протяженность – 8 150 километров. Но Миссури «догоняет» Миссисипи только на полпути. Протяженность рек в отдельности такая: Миссури – 4 400 километров, Миссисипи – 3 750 километров. После Нила самая крупная африканская река – Конго. Она протекает по территории протяженностью 4 200 километров.
Что такое водопад?Когда ручей или река переливается через стену из камня в виде утеса или обрыва, то получается водопад. Там, где стена не обрывается вертикально, а имеет пологую форму, стекающая вода называется каскадом. Иногда в каскаде вода стекает по целой группе пологих склонов.
Ниагарский водопад – хороший пример того, как нависающий край скалы создает водопад. Верхний слой скалистых пород на Ниагаре состоит из твердого доломита. Под доломитом находятся мягкие глинистые сланцы. Река Ниагара переливается через доломитовый утес в огромную водную чашу внизу, где бурлящие воды вымывают сланцы и подмывают, таким образом, верхние слои доломита. Время от времени огромные массы доломита обрушиваются, и обрыв остается по-прежнему крутым. В других водопадах этого типа в качестве твердой породы могут служить песчаник, известняк или лава.
Другой тип водопада представляет из себя Нижний Йеллоустонский водопад. Когда-то в незапамятные времена из-под земли поднялась огромная масса расплавленной породы, которая потом затвердела и образовала стену на пути течения реки.
В некоторых случаях в горные долины глубоко вгрызались ледники, оставляя за собой отвесные стены, с которых низвергались водопады. В других случаях высокие плато поднимались из-за перемещений в земной коре, и водные потоки переливались через их края.
В мире наиболее известны три водопада: Ниагарский водопад, водопад Виктория на реке Замбези в Африке и водопад Игуассу на стыке границ Аргентины, Бразилии и Парагвая. Наибольший объем воды имеет Ниагарский водопад.
Самый высокий водопад в мире находится в Венесуэле. Это водопад Анхель, вода в котором падает с высоты 1 005 метров. Впервые его увидел с самолета Джимми Эйнджел в 1935 году, а в 1948 году здесь впервые появились люди.
Некоторые водопады приносят большую пользу в обеспечении человека энергией. Водопады используются для выработки электроэнергии, которая используется в промышленных целях.
В чем разница между подземным родником и артезианским колодцем?Людям, живущим в городе, не приходится ходить за водой к роднику или колодцу. Она поступает в квартиру по водопроводу. Однако в сельской местности, вдали от крупных населенных пунктов ситуация может быть совсем иной.
Родник – это источник, представляющий собой естественное отверстие в поверхности земли. Во время дождя часть воды под действием силы земного притяжения просачивается сквозь почву и каменистый слой через маленькие щели и поры так глубоко, насколько это возможно.
На различной глубине под слоем почвы залегает нижний слой грунта, в котором все щели и отверстия между камнями заполнены водой. Верхняя часть этого слоя называется уровнем грунтовых вод.
В долинах или в других низменностях, где почва находится ниже уровня грунтовых вод, сквозь щели между камнями пробиваются родники. Другими словами, вода, накопившаяся в грунте, просачивается на поверхность земли.
Некоторые родники не иссякают круглый год, так как вода поступает к ним из нижних слоев грунта. Другие действуют только во время дождливых сезонов, когда уровень грунтовых вод наивысший.
Артезианский колодец – это тоже естественный источник воды, но отверстие для ее выхода на поверхность в этом случае создано не природой, а человеком. В тех местах, где слой гравия или песка находится между плотными каменистыми слоями грунта, вода накапливается в среднем рыхлом слое. Если же местность имеет некоторый уклон, то вода заполняет этот слой доверху, и не имея выхода на поверхность, создает большое давление. Если пробурить в этом месте скважину, то вода под напором всей своей массы начнет бить фонтаном – это и есть артезианский колодец.
Почему вода течет из родника?Как мы уже рассказывали, вода, которая вытекает из родников, когда-то выпала в виде дождя. Дождевая вода впитывается в землю и проникает в скальный грунт по трещинам. Конечно, часть воды остается у поверхности и испаряется в воздух, а также поглощается растениями через их корневую систему. Остальная вода под воздействием силы тяжести опускается вниз настолько, насколько позволяет скальный грунт. Глубоко под землей на различной глубине имеются участки, где все пустоты скального грунта заполнены водой. Такие участки называют «зоной подземных вод». Верхний уровень таких вод называют «уровень воды» (граница водоносного слоя).
Родник образуется тогда, когда для воды находится естественное отверстие в земле, расположенное ниже уровня этого слоя воды. Поэтому многие родники расположены в долинах или в других низких местах. Грунтовые воды вытекают через родники по скальным пустотам по дну или по склонам подобных низин. Родник тоже подчиняется силе тяжести: вода течет сверху вниз.
Некоторые родники наполняются водой из водоносного слоя. Они действуют круглый год и называются «постоянными». У других родников их канал, соединяющий поверхность с водоносным слоем, расположен в непосредственной близости от верхнего уровня воды этого слоя. Такие родники действуют только во время дождей, когда уровень воды повышается. Их называют «пульсирующими».
Родниковая вода проходит сквозь скальный грунт под землей, поэтому она содержит некоторые минералы, такие, как сера, известь. Источники, вода которых содержит значительные объемы минеральных солей, называются минеральными источниками.
В некоторых районах, особенно там, где извергались вулканы, вода нагревается, соприкасаясь с нагретыми подземными скальными породами. Подобные источники называют «термальными».
Что такое лед?Лед – это вода в твердом состоянии. Как приятно, сидя перед экраном телевизора, пить охлажденный льдом сок и смотреть, как фигуристы чертят узоры на льду!
Вода замерзает при температуре 0 °C. При этом она увеличивается в объеме. Вот почему порой в холода лед, образовавшийся в водопроводных или канализационных трубах, буквально разрывает их.
Твердая вода – менее плотное вещество, чем вода в нормальном жидком состоянии. Благодаря этому огромные глыбы льда – айсберги – плавают на поверхности морей и океанов.
Что мы знаем о свойствах льда?Почти десятая часть земной поверхности постоянно покрыта льдом. Примерно 90 % этого количества составляют ледяные покровы Антарктиды и Гренландии. Остальные 10 % «принадлежат» горным ледникам. В Антарктиде находится в 9 раз больше льда, чем на ледяных просторах Гренландии.
Жители северных районов используют лед в качестве питьевой воды. Любопытно, что когда морская вода замерзает, в ней оказывается минимальное содержание соли. Поэтому растопленный лед могут использовать для утоления жажды и жители северных морских островов или полярных регионов, например эскимосы.
Естественно, что в северных районах, где не встречаются леса, лед находит и свое другое применение – для строительства жилищ. Внешне такое жилище (их называют иглу) напоминает перевернутую вверх дном миску полусферической формы. Оно сложено из больших ледяных блоков. Входят в иглу через небольшую пристройку – сени. Лед достаточно хорошо сохраняет тепло, и поэтому внутри иглу быстро делается теплее, чем снаружи.
Исследователи Арктики, которые первыми увидели такие ледяные хижины, были удивлены, что при тридцатиградусном морозе снаружи внутри иглу было около нуля. Иглу были распространены у эскимосов Северной Америки и Гренландии.
Используя такие жилища, эскимосы могли свободно уходить на большие расстояния по льду во время охоты. Опыт эскимосов переняли ученые, работавшие на полярных станциях. Уже на первой станции «Северный полюс» в ледяном домике была устроена радиостанция.
Изучение льда очень важно: ископаемые льды, сохранившиеся в высокогорных ледниках и глубинах Антарктиды, представляют собой своеобразную летопись далеких эпох. Их возраст составляет сотни тысяч лет. Дело в том, что выпавший на поверхность ледника снег постепенно превращается в фирн – рыхлый, зернистый лед с большим количеством воздуха. Постепенно фирн уплотняется и образует лед, в котором остаются мельчайшие пузырьки воздуха. Ученые достают их при бурении ледника и изучают в лабораториях.
Исследуя воздух далекого прошлого, ученые узнают, какая на Земле была погода, откуда дули ветры и какую несли с собой пыль. Именно из ископаемого льда ученые узнали, что на Земле было не одно, а два великих оледенения и что произошли они на протяжении последних 220 000 лет.
Как получить воду из айсберга?Ученые постоянно просчитывают имеющиеся на земле резервуары пресной воды и размышляют о новых источниках ее получения. Одним из них они считают полярный лед, спрессованный снег, выпадавший в течение нескольких тысячелетий.
Время от времени образовавшийся в Антарктиде или Арктике лед сползает в море в виде огромных айсбергов, которые дрейфуют до тех пор, пока не растают. По подсчетам ученых, таким образом, ежегодно только в Антарктике теряется порядка 10 000 миллиардов кубических метров льда. Между тем по своим качествам ледниковая вода сравнима лишь с дистиллированной.
Поэтому перед учеными стоит задача разработать надежный способ транспортировки льда. Для ее выполнения учитываются все детали, например форма айсберга. Они являются продуктом горных ледников. Например, гренландские айсберги имеют неправильную геометрическую форму и неустойчивы в воде.
При будущей транспортировке предпочтение, вероятно, отдадут арктическим льдам. Они плоские и отличаются более правильной формой. Кроме того, они имеют больший объем по сравнению с гренландскими льдами: такой айсберг не успеет растаять и из него можно получить то количество воды, которое оправдает расходы. Подсчитали, что подходящий айсберг должен быть весом примерно в 100 миллионов тонн.
Процесс буксировки айсберга представляет собой чрезвычайно трудное мероприятие. Для прохождения расстояния в 6 000 морских миль ему потребуется 6–9 месяцев.
В процессе перемещения айсберг может расколоться, подтаять, размыться волнами. Чтобы избежать этого, его необходимо защищать от повреждений. В настоящее время придумано несколько способов защиты айсбергов во время транспортировки.
Прежде всего, предполагают защитить их от солнца с помощью своеобразных штор из светоотталкивающих материалов. Нижняя часть айсберга укрепляется за счет полога, который удерживается с помощью поплавков. Полагают, что между айсбергом и морской водой образуется слой холодной воды, которая не допустит быстрого таяния льда.
Самой простой задачей считается буксировка айсберга. Современные буксиры способны тянуть массу весом до 125 000 тонн. Поэтому 5–6 буксиров вполне могут протащить ледяную громадину.
После доставки айсберг поместят в нескольких километрах от берега, а затем по трубам начнут перекачивать талую воду.
Почему летом теплей, чем зимой?Не странно ли: когда в северном полушарии царит зима, Земля находится ближе к Солнцу на 4 500 000 километров, чем когда там лето.
Дело в том, что в данном случае погоду определяет не расстояние от нашей планеты до Солнца, а наклон нашей планеты относительно Солнца.
Земля вращается вокруг солнца таким образом, что ее ось всегда направлена в сторону Полярной звезды. Поэтому одну половину года Северный полюс земли наклоняется к Солнцу, а всю другую – отклоняется от него. В первом случае в Северном полушарии царит лето, во втором – зима. В Южном, разумеется, все обстоит наоборот.
Погода в том или ином регионе земли зависит от угла, под которым солнечные лучи падают на данный участок земной поверхности. Зимой низкое солнце освещает землю скользящими лучами, а летом они падают под прямым углом. Скользящие лучи меньше нагревают поверхность Земли по двум причинам. Во-первых, потому что одно и то же количество тепла зимой распределяется на большей площади, чем летом. Во-вторых, в этом случае лучи проходят через более толстый слой воздуха земной атмосферы, что ведет к большим потерям их тепловой энергии.
Климат определяется не только количеством тепла, попадающего на поверхность Земли от Солнца, но и другими факторами. Например, на просторах морей и в прилегающих к ним районах изменения температуры со сменой времен года не столь велики. В глубине материков разница между температурой зимой и летом куда значительней. Это происходит в силу того, что земля остывает и нагревается гораздо быстрее, чем вода. Другим фактором, влияющим на погоду, является разность высот над уровнем моря. С увеличением высоты уменьшается плотность воздуха, а следовательно и его способность удерживать тепло. Поэтому в горных районах климат намного холодней, чем на равнине.