Gymnázium Václava Hraběte Hořovice Jiráskova 617 - učební text ze zeměpisu pro 1. ročník a kvintu (pracovní verze!!!)
HYDROSFÉRA - sestavil s použitím uvedené literatury a pramenů - Mgr. Roman Urbánek -
- hydrosféra je vodní obal1 Země2 tvořený veškerou vodou ve všech skupenstvích3, která se vyskytuje na zemském povrchu (viz povrchová voda v oceánech a mořích, v jezerech, vodních nádržích, řekách, mokřadech, v mořském ledu, v ledovcích a ve sněhové pokrývce) a pod zemským povrchem (viz půdní a podzemní voda), je obsažená v atmosféře (v podobě vodní páry a ledových krystalků, ze kterých vznikají oblaka v troposféře) a v živých organismech (v rostlinách a živočiších) - tímto přírodním obalem Země se zabývá hned několik vědních disciplín – např. hydrologie4 (studuje fyzikální, chemické a biologické vlastnosti vody a zákonitosti oběhu vody na Zemi) - voda je na Zemi rozložená nerovnoměrně prostorově i podle jednotlivých forem skupenství - asi 97 % vody je soustředěno ve světovém oceánu, další necelá 2 % připadají na ledovce (voda, kterou zadržují v pevném stavu, není pro člověka příliš využitelná), zejména na obrovské pevninské ledovce Antarktidy a Grónska5 (podrobnější rozložení vody na Zemi viz tabulka č. 1) Tabulka č. 1: Rozložení vody na zemském povrchu (odhad) Forma výskytu vody Plocha v km2 Objem vody v km3 světový oceán podzemní vody půdní vody
361 300 000 134 800 000 82 000 000
1 338 000 000 23 400 000 16 500
Podíl celkových zásob na Zemi 96,54 1,69 0,001
ledovce a stálá sněhová 16 227 500 24 064 100 1,74 pokrývka podzemní led dlouhodobě 21 000 000 300 000 0,022 zamrzlé půdy voda v jezerech 2 058 700 176 400 0,013 voda v bažinách 2 682 600 11 470 0,0008 voda v korytech řek 148 800 000 2 120 0,0002 voda v přehradách 250 000 5 000 0,0004 voda v rostlinách a živých 510 000 000 1 120 0,0001 organismech voda v atmosféře 510 000 000 12 900 0,0016 Celkové zásoby vody Zdroj: Štulc., M. – Příhoda, P. – Srbová, H. (1995): Přírodní obraz Země pro 1. ročník gymnázia. Fortuna, Praha, 153 s. - voda je v přírodě neustále v oběhu (základní příčinou je sluneční záření), protože voda může měnit skupenství, dostává se ze světového oceánu výparem do ovzduší jako vodní pára7, odtud nad pevninu, kde vypadává z oblaků ve formě atmosférických srážek zpět k Zemi a odtud část řekami za příznivým okolností odteče zpět do oceánu (velký oběh vody8 – viz obrázek č. 1) 1
- z řečtiny: hydros = voda, sfaira = sféra, obal - jak je vidět na družicovém snímku naší planety (viz úvodní strana) převládá, jak je ostatně dobře vidět, modrá barva; naše planeta je „vodní planeta“, jediná ve sluneční soustavě, na jejímž povrchu se nacházejí oceány z vody, té pro život nezbytné složky přírody, která je přítomna všude kolem nás (nejen ve světovém oceánu, ale i v jezerech, řekách, ledovcích, jako podpovrchová voda pod zemským povrchem, nebo ve formě páry v ovzduší); vodu obsahují i živé organismy 3 - ve skupenství kapalném, pevném (led) nebo plynném (vodní pára) 4 - dále např. hydrogeografie (všímá si více vztahů mezi hydrosférou a ostatními složkami krajiny), oceánografie (se zabývá výzkumem oceánů a moří), nebo hydrogeologie (specializuje se na studium zákonitostí výskytu podzemních vod v horninovém prostředí) 5 - největší ostrov světa (2 175 600 km2) objevili kolem roku 900 na svých plavbách Vikingové, kteří ho nazvali „Zelená zem“, protože jeho tehdejší klima bylo teplejší, než je dnes (nyní 84 % jeho povrchu pokrývá ledovec dosahující mocnosti až 3 400 m) 6 - ale bez ní by nebyl život na Zemi 7 - při poklesu teploty dochází ke kondenzaci (přechod z plynného skupenství do kapalného) nebo sublimaci (přechod z plynného skupenství do pevného) vodních par 8 - v malém oběhu se voda vypařená z oceánu do něj srážkami opět vrací (totéž u pevnin) 2
Obrázek č. 1: Oběh vody v krajině (hydrologický cyklus)
Poznámky: So – srážky nad oceánem, Sp – srážky nad pevninou, Vo – výpar z oceánu, Vp – výpar z pevnin Zdroj: Matějček, T. a kol. (2007): Malý geografický a ekologický slovník. Příručka pro školy a veřejnost. NČGS, Praha, 132 s. (upraveno) - vody neubývá, neboť neustále obíhá; spolu s ní obíhají také další látky9 - voda patří mezi obnovitelné přírodní zdroje - vzhledem ke strategickému významu vody pro život lidské společnosti je nezbytné o vodu pečovat; zdroje a zásoby pitné vody racionálně využívat a chránit je
9
- oceánská voda obsahuje velké množství solí – např. kamennou sůl – a dalších látek, proto ji označujeme jako slanou (lidé ani zvířata ji nemohou pít, ani se nedá používat na zavlažování polí); při vypařování zůstávají soli v oceánu, proto srážkovou vodu, která vzniká kondenzací vodních par, označujeme jako sladkou vodu - v kapkách deště se však rozpouštějí některé plyny z ovzduší (např. oxid uhličitý, oxid siřičitý) a okyselují je; slabá kyselina rozpouští horniny (např. vápenec) a škodlivě působí na půdu, rostliny i živočichy
SVĚTOVÝ OCEÁN - veškeré oceány a moře se souhrnně označují jako světový oceán a představují rozhodující zásobu vody na Zemi (viz tabulka č. 1) - pokrývá asi 71 % z celkové plochy povrchu Země a dělí se na Tichý, Atlantský, Indický, Severní ledový a nově i Jižní oceán10 a na řadu moří a zálivů Tabulka č. 2: oblasti severní polokoule jižní polokoule na Zemi
voda v mil. km2 154,6 206,3 360,9
v% 60,7 80,9 70,8
pevniny v mil. km2 100,2 48,6 148,8
v% 39,7 19,1 29,2
Graf č. 1: Rozložení vody a pevnin na Zemi
Zdroj: Mičian, Ľ. a kol. (1984): Zeměpis pro 1. ročník gymnázií. SPN, Praha, 292 s. - moře jsou menší části oceánů v dosahu kontinentů, která se dělí na moře vnitřní – vnikají do pevniny, jsou jí prakticky obklopené a s oceánem jsou spojené jedním či dvěma průlivy (např. Středozemní, Černé, Baltské, Rudé) okrajová – jsou oddělená od širého oceánu poloostrovy, ostrovy nebo jen podmořským prahem (např. Severní, Beringovo) - nad hladinu vyčnívající části pevnin, obklopené ze všech stran vodou, se nazývají ostrovy (skupina vytváří souostroví), které podle způsobu vzniku rozdělujeme na ostrovy
10
- hranice mezi nimi jsou jenom pomyslné, smluvní, protože jsou ve skutečnosti vzájemně propojené
pevninské – kdysi byly součástí pevniny, zvýšením hladiny moří však došlo k jejich oddělení (např. Madagaskar, Nová Guinea aj.) sopečné – podmořské sopky, které dosáhnou nad hladinu světového oceánu (např. Havajské ostrovy, Island aj.) korálové (atoly) – vázány na kolonie korálů (takže pouze v teplých mořích) a na podmořské vyhaslé sopky, vyčnívající nad hladinu, na nichž se právě tito živočichové usazují a dříve, než časem sopečný kužel zmizí pod hladinu, tak na jeho místě vznikne atol
Obrázek č. 2: Vznik atolu
Zdroj: http://img.geocaching.com/cache/1f63f1a6-29ab-4911-8046-07985381126f.jpg Poznámka:korálový ostrov vzniká tím, že vápenité schránky mořských živočichů, korálů, narůstají při svazích ponořující se sopečné hory stále v nových vrstvách k hladině; sopečná hora se může časem úplně ponořit a zůstane jen kruhovitá bariéra, která místy vyčnívá nad hladinu jako nízký ostrov, uprostřed něhož je mělká vodní nádrž, laguna, většinou s klidnou hladinou; od rozvlněného oceánu je oddělena korálovou bariérou Tabulka č. 3: Světadíly a oceány
Zdroj: Štulc., M. – Příhoda, P. – Srbová, H. (1995): Přírodní obraz Země pro 1. ročník gymnázia. Fortuna, Praha, 153 s.
Poznámka: v roce 2000 byl Mezinárodní hydrografickou organizací vyhlášen nově Jižní (antarktický) oceán, jehož severní hranice byla stanovena na 60. rovnoběžce j. š., který se s celkovou rozlohou 20,3 mil. km2 se řadí na čtvrté místo mezi oceány - menší části oceánů a moří, vnikající do pevnin, avšak neoddělené ostrovy ani podmořskými prahy, se nazývají zálivy (např. Biskajský, Guinejský, Mexický, Perský aj.) - horizontální členitost11 pobřeží12 se posuzuje podle četnosti zálivů a poloostrovů - zúžené části oceánů mezi pevninami nebo mezi pevninou a ostrovem se nazývají průlivy (např. La Manche – 42 km široký, Gibraltarský – 14 km široký aj.) - naproti tomu průplavy jsou umělé stavby, které člověk vybudoval prokopáním úzkých částí pevnin (tzv. šíjí) proto, aby zrychlil a zkrátil námořní spojení mezi světadíly; v roce 1869 byl do provozu uveden Suezský průplav13, v roce 1914 pak Panamský průplav Obrázek č. 3: Zkrácení námořního spojení mezi Evropou a Asií po vybudování Suezského průplavu
Zdroj: http://static.howstuffworks.com/gif/willow/the-suez-canal1.gif - dno světového oceánu je značně členité (viz průřez oceánským dnem – litosféra)
11
- vertikální členitost posuzuje výškové poměry georeliéfu - pruh území podél břežní čáry (místo, kde se vody oceánů stýkají se souší) 13 - za výstavbou této gigantické stavby stal francouzský inženýr a podnikatel Ferdinand Lesseps (začal i projekt panamského průplavu, který ale vlivem okolností včetně finančním obtíží nedokončil) - průplav později ovládli Britové, kteří tím velmi zkrátili cestu do Indie, své korunní kolonie, a dále si tím vytvořili podmínky pro pozdější expanzi do východní Afriky - u příležitosti otevření průplavu měla světovou premiéru opera Aida 12
- vlastnosti mořské (oceánské) vody: a) salinita - slanost je nejvýraznější vlastností mořské vody, je dána množstvím rozpuštěných minerálních látek, a to zejména chloridů (88,8 %)14 – především kuchyňské soli (NaCl); není vhodná ani k pití, ani k zavlažování - oceánskou vodu považujeme za roztok, ve kterém jsou přítomny prakticky všechny známé prvky (např. CO2, dusík, kyslík aj.) - vyjadřuje se v promile (‰), průměrná slanost světového oceánu je 35 ‰, což znamená, že v 1 kg mořské vody je rozpuštěno 35 g solí - slanost vody je ovlivněna atmosférickými srážkami, výparem vody z hladiny, přítokem říční vody z pevnin, změnami teploty vody, prouděním oceánské vody a hloubkou, a proto jsou mezi částmi oceánů a moří značné rozdíly – nejslanější jsou subtropická vnitřní moře (např. Rudé moře – 42 ‰) díky vysokému výparu, ve vysokých zeměpisných šířkách klesá díky nižšímu výparu a vysokému přítoku sladké vody z pevniny (např. Baltské moře – 2 až 25 ‰) - bohaté země na pobřeží Perského zálivu řeší nedostatek zásob pitné vody odsolováním vody mořské b) barva - zbarvení mořské vody závisí na množství minerálních a organických látek rozptýlených ve vodě modrá – moře chudá na plankton zelená, popřípadě načervenalá – moře bohatá na živé organismy (např. Rudé moře - ) žlutá až hnědá – moře, do nichž řeky přinášejí spoustu minerálních látek (např. Žluté moře) c) teplota - oceány a moře získávají teplo pohlcováním slunečního záření15, kondenzací vodních par, zahříváním vody chemickými a biologickými procesy, příjmem tepla ze dna (ze zemské kůry) apod., ztrácejí vyzařováním z hladiny do prostoru a výparem vody - průměrná teplota povrchové vrstvy světového oceánu je 17oC - teplota mořské vody koresponduje s teplotou vzduchu v podnebných pásech (čím blíže k pólům, tím je voda chladnější), ovšem s tou výjimkou, že pás nejvyšších průměrných teplot vody (s teplotou přes 27oC) se celoročně nachází severně od rovníku v důsledku vlivu rozsáhlého zalednění v Antarktidě - obsah solí způsobuje, že mořská voda zamrzá při teplotě -1,9oC; při zamrzávání, které je zpomalováno např. pohybem mořské vody a přítomností znečišťujících látek, se led šíří od pobřeží a mělčin na otevřené moře (tzv. tabulový led dosahuje nejvýše mocnosti 2 - 2,5 metru, led pokrývá hladinu asi na 9 % z plochy světového oceánu); dmutí a vlnění láme tabulový led v ledové kry, které se vyskytují severně a jižně od 30o s. a j. š., můžou ohrožovat námořní dopravu c) hustota - závisí na teplotě, salinitě a tlaku; oceánská voda je vždy hustější, než sladká d) pohyb - typickou vlastností oceánské vody jsou její nepřetržité pohyby – pohybují se vody nejen na jejím povrchu, ale i ve velkých hloubkách, na dně oceánů 16 (druhy pohybů viz tabulka č. 4) – způsobují je kosmické vlivy (přitažlivost měsíce a Slunce), fyzikálně-chemické vlivy (související se slunečním zářením, cirkulací vzduchu atd.) a pohyby litosférických desek
14
- ve sladkých povrchových vodách na souši převládají uhličitany (79, 9 %) - oceán pohlcuje až 85 % dopadajícího slunečního záření, celkově přijímá více sluneční energie, než k němu přilehlé kontinenty 16 - předtím se myslelo, že nebezpečný radioaktivní odpad a jiné jedy se v zaplombovaných nádobách mohou bezpečně uložit na dno oceánů - ukázalo se však, že nádoby by po čase byly porušené a z nich uvolněné látky by dnovými proudy putovaly po světovém oceánu a hubily by život v něm 15
Tabulka č. 4: Pohyby mořské (oceánské) vody
Zdroj: Brychtová, Š. – Brinke, J. – Herink, J. (2001): Planeta Země. Zeměpis pro 6. a 7. ročník základní školy. Fortuna, Praha, 167 s. vlnění - vítr vanoucí přes otevřenou vodní plochu vyvolává vlny17, jejichž velikost je přímo závislá na rychlosti větru a rozloze vodní plochy - dospěje-li vlna k pobřeží, zbrzdí se její dolní část, hřeben vlny se převrací a vzniká příboj, mohutné vlny pak rozrušují pobřeží (silný erozivní účinek)18 a přetvářejí ho; proto se musí mapy pobřežních vod neustále aktualizovat, aby nedošlo k ohrožení lodní dopravy - mezi nejnebezpečnější druh vln patří tsunami (japonský název); příčinou náhlých až několik desítek metrů vysokých vln19 pustošících ostrovy a pobřeží pevnin jsou podmořská zemětřesení (mořetřesení)a výbuchy podmořských sopek
17
- každou vlnu tvoří hřbet a vpadlina (důl) - dalšími charakteristikami jsou délka, výška a perioda vlny 18 - např. v zimě se na pobřeží průlivu La Manche proti útesům a skalám řítí obrovské vlny a odnášejí s sebou rozdrcené úlomky vápenců; během staletí oceánské vlny „odkusují“ z útesů a pohltily již celé anglické vesnice a města 19 - rychlost jejich pohybu může dosáhnout až stovky stovky km.h-1
Obrázek č. 4: Doverské útesy
Zdroj: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:The_White_Cliffs_of_Dover_-_geograph.org.uk__106444.jpg slapové jevy - působením gravitačních sil Měsíce a Slunce se hladina světového oceánu každý den zdvihá a znovu klesá; tomuto pohybu20 říkáme slapové jevy (nebo též dmutí), které se skládají z přílivu (voda se zvedá) a odlivu (voda klesá); průměrná doba mezi dvěma přílivy je 12 hodin a 25 minut; rozdíl ve výšce hladiny21 při přílivu odlivu může být i více než 10 metrů, čehož se v některých zemích využívá k výrobě elektřiny v přílivových elektrárnách
20
- přitažlivost Měsíce a Slunce způsobuje hromadění vodních mas na straně přivrácené k Měsíci a v důsledku odstředivé síly i na straně odvrácené 21 - nejmenší rozdíly jsou na volném moři, největší v dlouhých a úzkých zátokách – např. v zálivu Fundy (Kanada) dosahuje rozdíl mezi přílivem a odlivem až 20 m
Obrázek č. 5: Slapové jevy a) přitažlivost Slunce a přitažlivost Měsíce se sčítají, příliv je největší (tzv. skočný příliv) b) působení přitažlivých sil Slunce a Měsíce je protichůdné (odčítají se), příliv je nejmenší (tzv. hluché dmutí)
Zdroj: Brychtová, Š. – Brinke, J. – Herink, J. (2001): Planeta Země. Zeměpis pro 6. a 7. ročník základní školy. Fortuna, Praha, 167 s. oceánské proudy - v oblastech stálých větrů se oceánské vody pohybují v mohutných oceánských proudech - představují přenos oceánské vody obrovských objemů na velké vzdálenosti; vyměňují vodu (a tím regulují teplotu a slanost v oceánech) ve vodorovném i svislém směru - udržují stálý směr a rychlost, a proto je možné mořské proudy znázornit na mapách - základním kritériem pro jejich členění je jejich teplota; teplé oceánské proudy se pohybují z nižších zeměpisných šířek do vyšších (např. Golfský, Kuro-šio, Brazilský, Východoaustralský aj.), u studených je to naopak (např. Kanárský, Benguelský, Kalifornský, Peruánský, Západoaustralský aj.) – jsou jedním z důležitých klimatogeografických činitelů (buď oteplují – jako např. Golfský proud – nebo ochlazují podnebí při pobřeží, které omývají) Obrázek č. 6: Tepelný vliv Golfského proudu na pobřeží západní Evropy
Zdroj: Brychtová, Š. – Brinke, J. – Herink, J. (2001): Planeta Země. Zeměpis pro 6. a 7. ročník základní školy. Fortuna, Praha, 167 s. - oceány a moře mají velký význam pro oběh vody na Zemi, dále jsou např. i důležitým zdrojem potravin (živočišných bílkovin), a proto bychom ho neměli neuváženě svou činností znečišťovat (např. havárie tankerů22) - z mořské vody se získávají soli, na dnu šelfových moří se často těží ropa a zemní plyn; moře může být i zdrojem elektrické energie (přílivové elektrárny), o významu v námořní dopravě ani nemluvě
22
- k jedné z největších havárií s obrovskými ekologickými škodami došlo v roce 1989, kdy u břehů Aljašky ztroskotal tanker Exxon Valdez
VODSTVO PEVNIN - atmosférické srážky zásobují vodou řeky, jezera, bažiny i podpovrchovou vodu na pevninách Graf č. 2: Dělení vodstva na pevninách vodstvo pevnin
povrchové vody 100
tekoucí (řeky)
stojaté 80 60
přírodní (jezera)
Východ Západ
40
umělé (rybníky, přehrady)
Sever 20 podpovrchové vody 0
půdní vláha
1. čtvrt. 2. čtvrt. 3. čtvrt. 4. čtvrt.
podzemní vody
sníh a led (ledovce)
Povrchové vody: A - tekoucí - každý vodní tok vzniká jako pramen (místo, kde podpovrchová voda vyvěrá na zemský povrch) nebo jako potok vytékající z jezera; místo, kde se vodní tok vlévá do větší řeky nebo do oceánu, se nazývá ústí - říční síť se skládá z hlavního toku a všech jeho přítoků (pravostranných i levostranných) - základní charakteristiky vodního toku: a) povodí (plocha území v km2, ze kterého voda stéká do jednoho hlavního vodního toku); hranice mezi povodími se nazývá rozvodí (viz rozvodnice v obrázku č.) b) úmoří (část pevniny, z níž všechny vodní toky odvádějí vodu do jednoho moře, či oceánu) - území České republiky náleží do tří úmoří: Severního (66,2 %), Černého (24 %) a Baltské (9,8 %) moře - Králický Sněžník c) délka (vzdálenost od pramene k ústí) d) spád (výškový rozdíl mezi dvěma libovolnými body na toku řeky) e) průtok (množství vody, které proteče za jednu sekundu příčným průřezem koryta vodního toku – udává se v metrech krychlových za sekundu) - není stálý, mění se v průběhu roka – u některých řek jsou výrazné rozdíly mezi letním a zimním průtokem (v chladných oblastech řeky zamrzají, takže jejich průtok klesá; po tání sněhu nebo deštích se průtok podstatně zvětšuje a může vzniknout povodeň, kdy se řeka vylévá z koryta a zaplavuje okolní krajinu)
f) hustota říční sítě (poměr délky všech vodních toků k ploše povodí) Obrázek č. 7: Říční síť Amazonky23 v Jižní Americe
Zdroj: Demek, J. – Horník, S. (2004): Zeměpis pro 6. a 7. Ročník základní školy. Planeta Země a její krajiny. SPN, Praha, 96 s. Tabulka č. 5: Největší řeky světa
23
- jméno tomuto veletoku, kterým protéká 1/4 veškeré sladké vody na Zemi, dal podle bájného kmene Amazonek španělský cestovatel Francisco de Orellana, který ji objevil v roce 1542 - do Amazonky ústí okolo 15 000 přítoků, v období tropických dešťů stoupne její hladina až o 20 metrů - v řece žije přes 2 000 druhů ryb, včetně piraní a elektrických rejnoků - na dolním toku má koryto hluboké 90 metrů a i díky přílivu mohou plout zámořské lodi hluboko proti proudu do vnitrozemí (až do přístavu Manaus)
Zdroj: Štulc., M. – Příhoda, P. – Srbová, H. (1995): Přírodní obraz Země pro 1. ročník gymnázia. Fortuna, Praha, 153 s. g) vodní stav (výška vodní hladiny ve vodním toku nad zvoleným pevným bodem) h) specifický odtok (množství vody, které průměrně odteče z povodí za sekundu) i) řádovost toků (vodní tok ústící do oceánu je vždy tokem nejvyššího řádu, jeho přítoky jsou toky nižšího řádu atd.) Obrázek č. 8: Říční síť stromovitého typu s označením řádu jednotlivých vodních toků
Zdroj: Štulc., M. – Příhoda, P. – Srbová, H. (1995): Přírodní obraz Země pro 1. ročník gymnázia. Fortuna, Praha, 153 s. j) odtokový výška (vrstva vody v mm rovnoměrně rozložená na ploše povodí, která z něho odtekla za určité období) k) koeficient odtoku (číselná hodnota udávající poměr mezi množstvím vody, která odtekla za určité období a objemem atmosférických srážek) l) tvar říční sítě – uspořádání vodních toků v povodí závisí např. na sklonu georeliéfu, geologickém složení (množství zlomů apod.) Obrázek č. 9: Základní typy říčních sítí
Zdroj: Zeměpisný náčrtník m) režim odtoku - režim odtoku (průtok) vodních toků se v průběhu roku může i výrazně lišit - je závislý na řadě faktorů – např. na podnebí (množství atmosférických srážek a jejich rozložení během roku, teplota vzduchu a výpar), na charakteru hlavních zdrojů vodnosti (atmosférické srážky, podzemní vody, ledovce), na geologickém podloží (nepropustné a propustné horniny), georeliéf (členitost, sklon svahů a nadmořskou výškou), druhu i typu půd i rázu vegetace rovníkový (celoročně vyrovnaný odtok díky stálému přísunu srážek, vysoký průtok) – Amazonka, Kongo monzunový (vysoký, max. průtok v době letního monzunu) – Indus, Ganga, Mekong aridní (nízký průtok, max. průtok v době zimních srážek – subtropický pás / Středomoří, vysychání – vádí, creeky…) – Cheliff ledovcový (polární oblasti, horská a zaledněná území – max. odtok v létě díky pozdnímu začátku tání ledovců) – Rhôna oceánský dešťový (pravidelné rozdělení odtoku díky rovnoměrnému rozložení srážek v roce, max. odtok koncem zimy) – západoevropské řeky: Temže vysokohorský sněhový (max. odtok koncem jara – tání sněhu v horách) – Dunaj (ve Vídni) nížinný sněhovo-dešťový (sibiřské a kanadské řeky) a dešťovo-sněhový i další typy odtokových režimů včetně smíšeného (u delších vodních toků, které procházejí více podnebnými pásy – např. Nil) - bezodtoká (též bezodtoková) oblast – území uvnitř kontinentů, ve kterých neprobíhá odtok srážkové vody do světového oceánu ani povrchovou, ani podzemní cestou; řeky ústí do bezodtokých jezer, mizí v bažinách nebo se ztrácejí v pouštích – 21 % rozlohy zemské souše; v suchých oblastech se vyskytují pravidelně tekoucí vody jen zřídka, častější jsou vyschlá říční koryta (v Africe vádí, v Austrálii creek), která se naplní vodou jen za ojedinělých vydatných dešťů
B - stojaté a - přírodní vodní nádrže - jezera jsou přírodní sníženiny na zemském povrchu, částečně nebo zcela vyplněné vodou - 0,5 % zásob sladké vody na Zemi - 3 oblasti největšího soustředění: I/ jezero Bajkal (dosahuje hloubky 1620 m, obsahuje 23 000 km3 vody, což je 1/5 veškerých zásob sladké vody na pevninách; napájí ho 336 řek a vytéká z něho jen řeka Angara) II/ Velká kanadská jezera III/ východoafrická jezera (např. Tanganika) vzniklá v příkopové propadlině (mezi africkou a somálskou litosférickou deskou) - podle příčiny vzniku (původu) se rozlišují jezera původu: ledovcového (nejrozšířenější typ na Zemi) - vzniklá buď erozní – karová (ve skalních výklencích vytvořených ledovci v pohořích), či akumulační činností ledovce – morénová24 (morénový val zanechaný v krajině ustupujícím ledovcem) - jezera v Alpách, v Tatrách, v nížinách Německa a Polska, v severní Americe a v severní Evropě (Finská jezerní plošina) Obrázek č. 10: Ledovcová jezera
a) karová (např. Wielki Staw v polské části Krkonoš)
b) morénová (Štrbské pleso ve Vysokých Tatrách)
Zdroj: Brychtová, Š. – Brinke, J. – Herink, J. (2001): Planeta Země. Zeměpis pro 6. a 7. ročník základní školy. Fortuna, Praha, 167 s.
24
nebo kombinovaná
Obrázek č. 11: Karové jezero (jedno z Roháčských ples v Západních Tatrách na Slovensku)
Zdroj: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Rohacske_pleso2-3.jpg tektonického - poklesem zemských ker podél zlomů, v příkopových propadlinách – např. Bajkal (nejhlubší – 1620 metrů, Rusko), většina východoafrických jezer, Kaspické moře (oddělení původního moře zdvižených pruhem mořského dna) sopečného - v kráterech vyhaslých sopek (např. Crater Lake v USA), nebo zahrazením údolí ztuhlou lávou (např. Nikaragua ve Střední Americe) říčního - v mrtvých ramenech či zaškrcených meandrech řek, v deltách – např. ústí Mississippi krasového - v místech, kde se propadly stropy podzemních prostor ve vápencových oblastech – např. jezírko na dně propasti Macocha (Moravský kras) sesuvného - sesuvy půdy, nebo skalní řícení, při kterých došlo k přehrazení údolí – např. Mladotické jezero na Plzeňsku pobřežní - vzniklá z částí mořských zálivů, oddělených od volného moře postupným nárůstem říčních naplavenin – např. Maracaibo (Venezuela)
nebo smíšeného původu – Velká kanadská jezera (tektonického původu, ale přemodelovaná zároveň i činnosti ledovce)
- liší se plochou, hloubkou, různou nadmořskou výškou (nejvýše položeným splavným jezerem na světě je Titicaca v Jižní Americe), ve kterých leží, fyzikálními, chemickými (slanost, sladkost25) a biologickými vlastnostmi, některá jsou průtočná (např. Bajkal), jiná bezodtokové – např. Čadské jezero, Mrtvé moře26 (kromě řeky Jordán sem ústí několik dalších malých řek, žádná řeka z něho ale nevytéká) Tabulka č. 6: Největší jezera na světě
Zdroj: Štulc., M. – Příhoda, P. – Srbová, H. (1995): Přírodní obraz Země pro 1. ročník gymnázia. Fortuna, Praha, 153 s. - krajiny s mnoha jezery se nazývají jezerní krajiny (např. Finská jezerní plošina s více než 60 000 jezery ve Finsku) - jezera nejsou vesměs trvalými vodními nádržemi – často zanikají: a) protržením hráze vodní erozí b) menší a mělká jezera se rychle zanášejí (plaveninami – pískem, či bahnem, které přinášejí do jezera ústící řeky), popřípadě zarůstají vodními rostlinami27, a mění se v mokřady (bažiny28)
25 26
- zvláštním případem je jezero Balchaš (západní část sladká, východní část slaná)
- jeho hladina leží 408 metrů pod hladinou světového oceánu, což z jezera činí nejnižší místo na zemské souši - umožňují další zachytávání usazenin 28 - trvale zamokřená území, souvisle porostlá vlhkomilnými rostlinami (např. rákosím) 27
Obrázek č. 12: Zánik jezera zanášením a zarůstáním
Zdroj: Demek, J. – Horník, S. (2004): Zeměpis pro 6. a 7. ročník základní školy. Planeta Země a její krajiny. SPN, Praha, 96 s. c) jezera mohou dočasně, nebo zcela vyschnout - geografický význam jezer je mnohostranný – příznivý vliv na mikroklima (zmenšují teplotní výkyvy a zvyšují vlhkost vzduchu), regulují odtok vody z krajiny29, usměrňují říční odnos, jsou důležitým zdrojem nerostných surovin, potravin, pitné a užitkové vody, slouží k vodní dopravě a stále více plní i turisticko-rekreační funkci… - činností člověka může docházet ke změnám vlastností jezerní vody, či jejich postupnému zániku – např. kyselé deště vedou k okyselení (vodní prostředí jezer bez života), v důsledku odvádění vod z přítoků (např. do továren, k zavlažování plantáží) některá jezera vysychají (např. Aralské jezero), čímž roste i jejich salinita; vypouštěním odpadních vod z továren, či sídel (např. Bajkal) dochází k jejich znečištění
29
- při silných lijácích zadržují jezera vodu, zpomalují její oběh a zabraňují tak záplavám; v období sucha naopak napájejí řeky
B - umělé vodní nádrže - umělé vodní nádrže jsou dílem člověka; byly vytvořeny k zadržování vody pro hospodářské účely - rybníky se stavěly hlavně ve středověku a sloužily k pohonu vodních hamrů, mlýnů, důlních zařízení a k chovu ryb (nejvíce rybníků se u nás z té doby zachovalo v jižních Čechách na bývalém panství Rožmberků30 – jejich vybudování výrazně změnilo tvář celé oblasti – rybničná krajina) - podle napájení vodou se rozlišuje několik typů rybníků: průtočné – ty jsou nejčastější, protékají jimi přirozené vodní toky; plní nejčastěji funkci retenční a rybochovnou pramenité – jsou zásobované vodou z pramenů; mají čistou, ale velmi studenou vodu, chudou na živiny, což je nepříznivé pro chov ryb nebeské – vesměs mělké a malé rybníky, výlučně závislé na atmosférických srážkách; díky kolísající hladině nejsou vhodné pro chov ryb (např. v zimě někdy promrzají až ke dnu) - kromě retenční, či rybochovné funkce slouží dnes rybníky i k rekreaci; řada rybničních oblastí je předmětem státní ochrany přírody (Třeboňsko je např. Biosférickou rezervací UNESCO), protože se zde dochovaly zbytky původních stromových, keřových a bylinných porostů, navíc jsou rybníky i s jejich okolí útočištěm i pro vzácné vodní a vlhkomilné organismy - přehrady (velké vodní nádrže za obřími hrázemi) jsou spíše dílem moderní doby (nejvíce jich vzniklo v průběhu 20. století), ale vznik prvních je doložen už ve starověku31 - voda zadržená v přehradách slouží k výrobě elektřiny, zavlažování polí, zásobování měst pitnou vodou, ochraně před povodněmi32, chovu ryb, k vodní dopravě či k rekreaci (včetně rekreačních výletních plaveb); velmi často jde o nádrže víceúčelové - u nás je nejvíce přehrad soustředěno na řece Vltavě – vltavská kaskáda (17 přehrad): Lipno, Orlík, Slapy aj. - nádrže s velkou vodní plochou mají podobný klimatický vliv na okolí jako velká jezera a rybniční soustavy - jsou známy ale i negativní dopady vybudovaných gigantických vodních děl (např. nejnověji se to ukazuje v případě stavby největší přehrady světa Tři soutěsky v Číně) – vysídlení množství lidí ze zatopených oblastí, zábor úrodných zemědělských půd, přerušení pravidelných záplav přinášejících do nížin zúrodňující náplavy, značné lokální zatížení podloží atd. - díky zpomalenému oběhu vody se voda v přehradách (ale i jezerech a rybnících) snadno znečistí (čistí se mnohem pomaleji než voda v potocích a řekách, což by mělo vést k jejich zvýšené ochraně před znečištěním, nehledě na to, že řada z nich slouží k zásobování městských aglomerací pitnou vodou) - přehrady se liší v různých ukazatelích – např. plochou vodní hladiny, výškou, či délkou hráze, objemem zadržované vody, nebo instalovaným výkonem (v hydroelektrárně)
30
- největší český rybník (ha) se jmenuje Rožmberk - k nejznámějších stavitelům jihočeských rybníkům patří zejména Jakub Krčín z Jelčan a Sedlčan (největší rybník Rožmberk) a Štěpánek Netolický - rybníky zde vznikly v trvale zamokřených oblastech, kde jejich vybudování představovalo jediné rozumné a výnosné hospodářské využití krajiny 31 - v Jemenu byla podle Koránu zničena v 6. stol. př. n. l. přehrada Sudd al Arim, vybudovaná před více než 1000 lety - perský král Dareois I. nechal postavit ve 4. stol. př. n. l. tři zděné přehrady na řece Kov, které sloužily k zásobování vodou metropoli této veleříše – Persepolis 32 - účelem je zadržet vodu v době zvýšených průtoků a ochránit tak oblasti pod přehradou před možnými povodněmi
Tabulka č. 7: Největší přehrady světa a) podle plochy Přehradní dílo Plocha (v Objem km2) (v mil. m3) 1. Volta 8 482 153 000 2. Kujbyševská 6 450 58 000 (Samarská) 3. Smallwood 5 698 28 500 4. Kariba 5 580 180 600
Průměrná hloubka (v m) 18,0 9,0
Stát
Řeka
Ghana Rusko
Volta Volha
5,0 32,4
Kanada Zimbabwe Zambie Kazachstán Rusko Egypt - Súdán
Churchill Zambezi
5. Buchtarmská 5 490 49 800 9,1 Irtyš 6. Bratská 5 426 169 270 31,2 Angara 7. Násirova 5 248 165 000 31,4 Nil (Asuánská) 8. Rybinská 4 580 25 400 5,5 Rusko Volha 9. Caniapiscau 4 318 53 790 12,5 Kanada Caniapiscau 10. Guri (Simón 4 250 138 000 32,5 Venezuela Caroni Bolívar) Zdroj: http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_gr%C3%B6%C3%9Ften_Stauseen_der_Erde b) podle výkonu hydroelektrárny Přehradní dílo Výkon (v MW) Stát Řeka 1. Three Gorges Dam 18 300 Čína Chang Jiang (Tři soutěsky) 2. Itaipu 14 000 Brazílie - Paraguay Paraná 3. Guri (Simón 10 200 Venezuela Caroni Bolívar) 4. Tucuruí 8 370 Brazílie Tocantins 5. Grand Coulee 6 809 USA Columbia 6. Sajano-Šušenská 6 400 Rusko Jenisej 7. Krasnojarská 6 000 Rusko Jenisej 8. Robert-Bourassa 5 616 Kanada Le Grande 9. Churchill Falls 5 429 Kanada Churchill 10. Longtan 4 900 Čína Hongshui Zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_largest_hydroelectric_power_stations
Podpovrchové vody - ta část z atmosférických srážek, která se dostává především vsakováním (infiltrací) ze zemského povrchu do průlin (pórů) v půdách, zvětralinách a sypkých usazeninách, nebo vyplňuje pukliny v pevných horninách, tvoří podpovrchovou vodu - dělí se na půdní vodu (půdní vláhu) a podzemní vodu (viz obrázek č.) Obrázek č. 13: Podpovrchová voda
Zdroj: Štulc., M. – Příhoda, P. – Srbová, H. (1995): Přírodní obraz Země pro 1. ročník gymnázia. Fortuna, Praha, 153 s. (upraveno) - půdní vláha (voda) je typická pro svrchní části půdního horizontu, póry v půdách, či pukliny v horninách nevyplňuje úplně, dělí se s půdním vzduchem; je nezbytná pro růst rostlin - podzemní voda zasakuje hlouběji, zcela a souvisle vyplňuje póry a pukliny; hromadí se nad nepropustnou vrstvou hornin (např. jílovité horniny) a vytváří zde souvislou hladinu podzemní vody - podzemní vodu můžeme využívat studnami nebo ji jímat u pramenů; její pohyb horninami je velmi pomalý, průchodem přes dutiny hornin dochází k jejímu čištění, což činí z podzemní vody důležitý zdroj pitné vody - překročí-li obsah rozpuštěných minerálních látek, plynů, případně radioaktivních látek v podzemní vodě určitou koncentraci (např. 1 g solí v 1 l vody), jde o vodu minerální; právě minerální látky dodávají vodě léčebný účinek (vznik lázní – např. u nás tzv. „lázeňský trojúhelník“) - minerální vody dosahující teploty v rozmezí 20-50oC se označují jako teplice, terma??? - v místech, kde podzemní voda přirozeně vyvěrá na povrch, vzniká pramen (může to být počátek vodního toku); existují ale i tzv. výstupné prameny, jejichž voda vystupuje na povrch přetlakem vyvolaným hydrostatickým tlakem – patří mezi ně i velmi významné artéské prameny (voda zachycená v artéských pánvích, která je v suchých oblastech většinou jediným zdrojem vody)
Obrázek č. 14: artéský33 pramen
Zdroj: http://geology.com/articles/bottled-water/artesian-well.gif - vrstvy propouštějící vodu a sevřené nahoře a dole nepropustnými vrstvami se sytí ve vlhkých oblastech vodou - jestliže mají propustné vrstvy sklon, prosakuje voda do velkých vzdáleností, a protože další voda dále přitéká, je pod tlakem - navrtáním nadložních nepropustných vrstev může vlivem hydrostatického tlaku voda tryskat nebo samovolně vytékat na povrch - do stejné kategorie patří i termální prameny a gejzíry, které jsou typické pro oblasti s bývalou (doznívající), nebo současnou vulkanickou činností; část jejich vody vzniká kondenzací vodních par unikajících z chladnoucího magmatu - prameny se liší různou vydatností (ta se měří v m3.s-1 nebo v l.s-1), způsobem vzniku (viz obrázek č.), jedny jsou studené, druhé teplé, některé během suchých letních měsíců mohou i zaniknout (prameny občasné) Obrázek č. 15: Příklady pramenů podzemní vody
Poznámka: a, b – vrstevní prameny, c – suťový pramen, d – zlomový pramen Zdroj: Mičian, Ľ. a kol. (1984): Zeměpis pro 1. ročník gymnázií. SPN, Praha, 292 s. 33
- poprvé byla tímto způsobem získána voda v kraji Artois [čti: artua] ve Francii, proto artéská voda
- podzemní vody mají využití jednak pro zásobování obyvatelstva pitnou vodou (a proto jsou zdroje podzemních vod ze zákona chráněny), ale i pro zásobování průmyslu a zemědělství užitkovou vodou, minerální a termální vody se používají k léčebným účelům, v případě např. Islandu i k výrobě elektřiny (zdroj geotermální energie) Použitá literatura: Brychtová, Š. – Brinke, J. – Herink, J. (2001): Planeta Země. Zeměpis pro 6. a 7. ročník základní školy. Fortuna, Praha, 167 s.Červinka, P. – Tampír, V. (1998): Přírodní prostředí Země. Učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. NČGS, Praha, 87 s. Demek, J. – Horník, S. (2004): Zeměpis pro 6. a 7. ročník základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií. Planeta Země a její krajiny. SPN, Praha, 96 s. Demek, J. – Voženílek, V. – Vysoudil, M. (2001): Geografie 1 pro střední školy. Fyzickogeografická část. SPN, Praha, 94 s. Matějček a kol. (2007): Malý geografický a ekologický slovník. Příručka pro školy a veřejnost. NČGS, Praha, 132 s. Mičian, Ľ. a kol. (1984): Zeměpis pro 1. ročník gymnázií. SPN, Praha, 292 s. Štulc, M. – Příhoda, P. – Srbová, H.: Přírodní obraz Země pro 1. ročník gymnázia. Fortuna, Praha, 153 s. Snímek na úvodní straně http://www.howtoreverseglobalwarming.info/earth-globe-1.jpg
