Ежегодно таким образом в атмосферу поднимаются сотни тысяч кубокилометров воды, почти вся – с поверхности океана. Примерно ⅔ атмосферной воды возвращается в виде осадков обратно в океан, а ⅓ выпадает на сушу. Годовое количество осадков в 40 раз превышает содержание водяного пара в атмосфере. Выпав сразу, они могли бы образовать на Земле слой толщиной 1 м. Эта вода пополняет ледники, реки и озера. В свою очередь, материковые поверхностные воды снова стекают в моря и океаны, растворяя встречающиеся им на пути породы. Увлажняющая почву вода всасывается корнями растений. Вместе с водой растения получают растворенные питательные вещества. В растениях она поднимается по стеблям и возвращается в виде пара в атмосферу через листья.

Важным регулятором воды на суше являются горные ледники. Они отдают воду в основном летом, когда происходит особенно интенсивное таяние горного льда и снега. Ледники – главное хранилище пресной воды на нашей планете. Подсчитано, что они содержат около 30 млн кубокилометров пресной воды, в то время как все реки – не более 1,2 тысячи кубокилометров.

Таким образом, вода находится на Земле в постоянном движении. Среднее время ее пребывания в атмосфере оценивается 10 сутками, хотя и меняется с широтой местности. Для полярных широт оно может достигать 15, а в средних – 7 суток. Смена воды в реках происходит в среднем 30 раз в год, т. е. каждые 12 дней. Влага, содержащаяся в почве, обновляется за год. Воды проточных озер обмениваются за десятки лет, а непроточных – за 200–300, воды Мирового океана обновляются в среднем за 3 тысячи лет. Из этих цифр можно получить представление о том, сколько времени необходимо для самоочистки водоемов.

Гидрологический цикл

Круговорот воды – исключительно важный процесс. Он обеспечивает сушу пресной водой, которая постоянно возобновляется. В процессе этого круговорота вода разрушает и растворяет твердые породы на суше и переносит их в другие места с образованием наносов. Конечно, в процессы разрушения и видоизменения поверхности Земли внесли свою лепту также ветер и вулканические извержения, солнечное воздействие и землетрясения, а позднее и живые организмы.

Проследить путь воды в этом бесконечном круговороте со всеми подробностями нелегко. Но в общих чертах можно.

Солнечные лучи нагревают поверхность планеты и испаряют при этом огромное количество влаги. Водяные пары поднимаются в воздух с поверхности морей, рек, озер, из почвы. Воду испаряют все растения. Ее пары выдыхают животные.

Вода превращается в газ в любое время года, даже зимой, в большой мороз. Но чем выше температура, тем больше в атмосфере ее паров. Летом, при 20° тепла, в каждом кубическом метре воздуха может содержаться до 17 граммов влаги. Если в такой насыщенный воздух поступят новые пары воды, они будут уже конденсироваться – снова превращаться в воду.

Иными словами, в воздухе возникают мельчайшие капельки. Они-то, а также кристаллики льда, если в воздухе холодно, и образуют облака. Для конденсации водяного пара необходимо, однако, чтобы в воздухе находились твердые частички атмосферной пыли, которые играют роль ядер, осаждающих молекулы водяного пара. Обычно в атмосфере таких частичек очень много.

Воздушные течения разносят пары воды и облака по Земле. Особенно много влаги несут с собой ветры, дующие с теплых морей. Насыщенные водой воздушные массы, перемещаясь над материками, постепенно теряют ее в виде дождей или снега.

Судьба выпавших с неба капель воды различна. Одни из них попадают в ручьи или реки, в озера или сразу в море – и оттуда снова со временем испаряются в воздух. Часть дождевой воды задерживается в лужах, в растениях, но скоро, нагретая солнцем, опять пускается в путешествие по воздушному океану. Много уходит в землю.

Почему идет дождь? Казалось бы, простейший вопрос! Но вот ответ совсем не прост. А познакомиться с природой этого столь обычного для всех нас атмосферного явления, знать о его особенностях и возможностях очень важно. Ведь чем лучше мы будем знать механизм образования дождя, тем скорее и надежнее сможем взять в свои руки управление одним из самых великих процессов природы – круговоротом воды.

Часть 3. Фабрика льда

Когда приходят длительные антициклоны с незначительной облачностью или, что еще хуже, при полном ее отсутствии, в зимние полярные ночи в Арктике и Антарктике создаются наиболее благоприятные условия для выхолаживания почвы и приземного воздуха.

Самая низкая температура воздуха у земной поверхности (–88,3 °C) наблюдалась в августе 1960 года на советской научно-исследовательской станции «Восток», которая находится в Антарктиде. Географические координаты этой станции таковы: 78°28′ южной широты, 106°48′ восточной долготы, высота 3488 м.

Сейчас принято считать, что в этой точке земного шара находится полюс холода Южного полушария.

Всеволод Арабаджи. Загадки простой воды. Полюса холода

В апреле 1912 года из английского порта Саутгемптон отправился в первый трансатлантический рейс только что построенный пассажирский лайнер «Титаник». Это было крупнейшее по тем временам судно в мире. На его борту находилось две тысячи двести семь человек. По единодушному отзыву специалистов, «Титаник» был самым надежным кораблем. Он имел двойное дно и шестнадцать водонепроницаемых отсеков.

Утро 14 апреля началось с тревожного радиосигнала:

Корабли, следующие на запад, сообщают об айсбергах и плавающих льдинах в районе 42 градуса норд, от 49 градуса до 51 градуса вест.

Но капитан «Титаника», проявив вопиющую беспечность, не обратил внимания на это важное предупреждение, и плавающий «город», «остров», «дворец», как, соревнуясь в оригинальности, называли его газеты, продолжал полным ходом нестись вперед, надеясь получить приз за рекордное время пересечения Атлантики.

Поздним вечером последовал еще один тревожный сигнал от идущего западнее парохода:

…мы окружены здесь льдами, почти застряли…

Тут уже в эстафету беспечности включился радист, который как раз в это время передавал бесконечный поток телеграмм от богатых бездельников и не захотел отвлечься от столь важного дела…

А уже через несколько минут плавучий дворец налетел на гигантский айсберг, распоров почти на стометровом расстоянии свой «сверхпрочный» корпус. Так начался отсчет мгновений одного из самых трагических кораблекрушений в истории Атлантики, да и всего мореплавания. Столкновение с плавающей ледяной горой тут же привело к затоплению нескольких «водонепроницаемых отсеков», возник опасный крен, и в незадраенные иллюминаторы тут же хлынула вода. Реклама полной, даже абсолютной безопасности плавания на «Титанике» была столь сильна, что ни команда, ни, тем более, пассажиры не верили в опасность происходящего. И лишь когда прошел почти час беспорядочных попыток остановить течь, капитан отдал приказ спустить