Hüdrosfäär (7)

HÜDROSFÄÄR

Hüdroloogia jaotub:

• Merehüdroloogia- uurib maailmamerd
  
• Sisevete hüdroloogia- uurib siseveekogusid ning neis toimuvaid protsesse.
  

Vee hea liikuvuse tõttu on hüdrosfäär teiste sfääridega põimunud. atmosfääris on veeaur, litosfääris ja mullas leidub põhjavett ning organismide koostises on samuti palju vett. Samal ajal moodustavad veekogud ja neid siduv veeringe iseseisva sfääri. Vee olekust oleneb tema liikumine kiirus. Atmosfääris olev vesi vahetub keskmiselt 12 päeva jooksul, sügavamate põhjaveekihtide vesi sadade aastatega, maailmameres mitme tuhande aastaga, mandriliustikes kümnete tuhandete aastate jooksul.
6.1 Veeringe Maal
Veeringe maa eri piirkondades koosneb erinevatest lülidest:

• Sademed- Mida kaugemale mandrite sisealale niiske mereline õhk liigub, seda ulatuslikumal alal kujuneb rohkete sademetega mereline kliima. Sama toimub ka vastupidi.
  
• Auramine - toimub kogu aeg maa- kui veekogude pinnalt, liustikelt ja taimede elutegevuse kaudu. Auramine sõltub pinnase omadustest, taimestikust , õhu ja maapinna niiskusest ja temperatuurist ning tuule kiirusest. Auramine on suurem seal, kus maapind on ajutiselt veega üle ujutatud või põhjavesi on maapinna lähedal.
  
• Jõgede äravool- sõltub sademete ja auramise vahekorrast. Väikese sademete hulga korral jõgesid ei teki. Mida rohkem sajab, seda suuremaks kujuneb äravool. Jõgede äravoolu e valglad jagunevad:
  
• Perifeersed äravoolualad- jõgede vesi jõuab maailmamerre.
  
• Sise-äravoolualad-jõgede vesi jõuab mandrisisestesse nõgudesse või suurtesse kõrbetesse ning ühendus maailmamerega puudub.
  

Mandrisisestel äravooluta aladel esineb püsivaid ja ajutisi jõgesid ning nede alade vesi on maailmamerega ühenduses ainult atmosfääri kaudu (Kaspia- Araali äravooluala; siseäravoolu alad- Sahara kõrb, Kesk- Austraalia kõrbealad). Kuiva kliimaga sise-äravoolualadele on iseloomulikud suudmeta jõed.

• Infiltratsioon - osa vihma-, lume-, liustikuveest imbub maa sisse ja sellest saab põhjavesi. See protsess ongi infiltratsioon. Kohtades, kus maad katavad lõhelised kivimid, on imbumine kõige suurem. Väike seal, kus pindmise kihi moodustavad savid või turvas . Põhjavee väljavool moodustab omakorda ühe lüli maa veeringes .
  

• Veebilanss- väljendab veekogu veevaru ja selle muutust. Tulupool koosneb sademetest ja juurdevoolust, kulupool auramisest ja äravoolust. Enamasti iseloomustatakse globaalse veeringet sademete, auramise ja äravoolu vahelisi seoseid kajastava veebilansiga: P=E+Q (P-sademed, E-auramine, Q-jõgede äravool). Veebilansse koostatakse veekogude, põhjaveekihtide, riikide ja haldusüksuste kohta.
  

6.2 Maailmameri
Maailmameri saab peamise osa Maale tulevast päikesekiirgusest. Soojushulk , mis kulub aurumisele, on üks olulisemaid soojusbilanssi mõjutavaid komponente. Auramise tõttu kaotab aluspind soojust. Suurim soojushulk kulub aurumisele passaatide piirkonnas, pooluste suunas aurumine väheneb, kuid soojade hoovuste mõjualal aurumine suureneb. Üldtuntud on P-Atlandi hoovuse soojendav mõju Euroopa talvekliimale.

Merevee omadused

• Veetemperatuur- maailmamere keskmine temperatuur on 3,8 C. Maailmamere pinnale langevast päikesekiirgusest neeldub vees 92% ja ainult 8% peegeldub tagasi atmosfääri. Ligi 2/3 kiirgusest neeldub ühe meetri paksuses pinnakihis ning neeldumine lõpeb praktiliselt 30–40 m sügavusel.
  

Soolsus - Merede ja ookeanide ühisjooned on soolane vesi, vee ringlemine ning biogeensete ainete olemasolu vees. Merevee mineraalses koostises on suurima osatähtsusega kloriidid, sulfaadid , karbonaadid. Kõige rohkem on merevees lahustunud NaCl. Merevee keskmine soolsus on 35 0/00, kuid maailmamere erinevates osades kõigub see näitaja üsnagi palju. Lähistroopiliste alade kõrgeim soolsus on tingitud suurest auramisest. Keskmisest madalam on soolsus ekvatoriaalvööndis, kus on palju sademeid. Suurematel laiustel on soolade sisaldus väiksem veerohkete jõgede ja liustike sulavete mõjul. Nendel laiustel, kus pinnakihi soolsus on keskmisest suurem, soolsus väheneb koos sügavuse suurenemisega. Ning vastupidi- pinnakihi väiksemale soolsusele vastab selle kasv sügavuti.
Merevee soolsus mõjutab liikide arvu. Läänemere liigiline vaesus ongi seletatav vee väikese soolsusega. Peamine produtsent meres on fütoplankton, mis on otseseks või kaudseks energiaallikaks kõigile teistele meres elavatele organismidele. Maailmamere eri piirkondades toodetavaorgaanilise aine hulk kõikuda. P-Atlandil on kõrge produktiivsus tingitud jõgede suurest sissevoolust ning soojade hoovustega soojast mereveest . Maailma veerohkeimad jõed on madala produktiivsusega, kuna hoovustega kantakse sealt taimetoitained kiiresti eemale.
6.3 Rannaprotsessid
Peamine jõud, mis kujundab maismaa ja suurte veekogude kokkupuuteala, on tuule tekitatud lainetus , mis mõnikord tekivad ka maavärinate, vulkanismi ning inimtegevuse tagajärjel. Lainetuse iseloom ja mõju sõltub veealuse rannanõlva reljeefist.

• Järskrannikutel sügavneb veekogu kiiresti ja lained jõuavad rannajoone lähedale suure energiaga. Seetõttu on ülekaalus lainete kulutav tegevus ning kujunevad kulutusrannad . Kui see on kujunenud monoliitsetesse aluspõhjakivimitesse, siis nimetatakse seda pangaks ja vastavat rannalõiku pankrannikuks.
  
• Kulutusrandadele on iseloomulik rannajoone sirgemaks muutumine e õgvenemine. Poolsaarte otstes on lainete kulutav tegevus suurem kui lahtedes, seega kandub poolsaare otstest lahti murtud materjal lahepäradesse, kus see settib.
  
• Laugrannikute on ülekaalus lainete kuhjav tegevus. Randadesse võivad tekkida rannavallid e settevallid ja rannabarrid e veealused vallid. Setete pikirände korral jõuab lainetus randa teatud nurga all ja setted hakkavad liikuma rannajoonega paralleelselt.
  

6.4 Jõgede toitumine ja veerežiim
Jõgi ei kanna maismaalt ära mitte ainult vett, vaid ka selles lahustunud aineid ning erosioonimaterjali. Saju ja sula ajal valgub vesi jõgedesse. Mandri- ja mäeliustikel toimub sademete kogunemine ja liustikujääks muutumine eriti kaua. Toiteallikaks on põhjavesi. Lühiajaline järsk ja juhuslik veetaseme tõus on seotud tulvaga. Piirkondades, kus esineb kaks suurveeperioodi, jääb nende vahele tavaliselt kaks madalveeperioodi: suvine ja talvine .
Üleujutuse on kõige tihemini Bangladeshis. Sageli esineb neid ka Alpidest alguse saavatest jõgedel ja ka Missisipil. Veetõusu põhjused on intensiivsed vihmad , kiire lume sulamine, kuid peamine on langu vähenemisel jõe kesk- ja alamjooksul. Kaitseks üleujutuste vastu ehitatakse tammisid ja veehoidlaid. (Voolava vee energia: N=Qxhxg ; Q-jõe vooluhulk , h-vee paisutuskõrgus, g- raskuskiirendus ).
6.5 Voolusäng ja selle seotud protsessid
Voolava vee reljeefi mõjutav tegevus jaguneb:

• Erosioon e kulutus
  
• Setete transport
  
• Setete kuhjumine e akumulatsioon
  

Seda tööd võib voolav vesi teha kahel moel:

• Nõlvade ühtlase kulutamise
  
• Setete jalamile kuhjumine
  

Aluspinnale omab uhtumisest suuremat mõju sängivool, mille mõju oleneb vee hulgast ja voolukiirusest ning sängi kujust ja setetest. Jämedama materjali veeretab vesi mööda sängi põhja, suuremosa setteid kantakse hõljumina. Osaliselt suudab vesi settematerjali ka lahustada ja lahustunud kujul ka edasi kanda. Mäestikujõed langevad kiire vooluga, kandes põhjast kaasa palju setteid- tekib V-kujuline säng. Küljeerosiooni tagajärjel hakkavad jõed looklema - setted kulutavad põrkeveeri. Põrkeveerude alla kujunevad seega sängi sügavamad osad, haudmikud. Alal kus säng on sirge ja voolutugevus seega aeglasem, toimub setete kuhjumine. Tekivad madalaveelised osad-koolmekohad. Looked suurenevad ja aja möödudes võib suurvee ajal leida ühe looke tipp teise ja vana looge eraldub. Tekib seisva veega veekogu- sood . Jõelamm on jõesetetest koosneb tasane ala oru põhjas, mida jõgi suurvee ajal üle ujutab. Pideva sängimuutuse tagajärjel moodustub lamm . Suurte looklevate ja rohkesti setteid kandvate jõgede vool muutub suudme lähedal väga aeglaseks, mis põhjustab ka peenema settematerjali väljasettimise. Kui selliseid setteid on palju, võivad need sängi ummistada ja jõgi on sunnitud hargnema, tekib delta .
6.6 Põhjavesi
Infiltratsioon e sademetevee imbumine põhjavette sõltub mitmest looduslikust tegurist ja seda protsessi on mõjutanud ka inimtegevus. Kivimite ja setete omadused sõltuvad poorsuset. Aeratsioonivööndis täidab lõhesid ja poore õhk ning vesi võib seal esineda ajutiselt. Küllastusvööndis on poorid ja tühikud täitunud veega ning on kujunenud põhjaveekiht. Põhjavee liikumise kiirus maa sees sõltub veekihi langust ja kivimite veejuhitavusest, mida filtratsioonimooduli kaudu väljendatakse. Põhjaveekihi langu arvutamine:
I=(h1-h2)/d (h-põhjavee taseme kõrgus; d-alguse ja lõpu vahekaugus). Põhjavee liikumise kiirus: v=k(h1-h2)/d=ki. Kui põhjavesi jõuab suurele sügavusele või on tegemist vulkaanilise piirkonnaga, tekivad termaal - ehk kuumad veed . Inimtegevuse mõju võib avalduda veetaseme alanemise või veekvaliteedi halvenemise näol. Veetaseme alanemist põhjustavad näit pumpamine , suure veevõtu korral- siis tekib veevõtu kohta ümber alanduslehter. Põhjavee taset alandatakse ka teadlikult maavarade kaevandamisel.
Põhjavee reostuskaitstus: Reostusallikateks võivad olla lekkivad reoveetorustikud, sõnnikuhoidlad, prügilad, liigne väetamine. Maa sees olev vesi puhastub ise. Ta puhastub seda paremini, mida aeglasemalt ta liigub maapinnalt põhjaveekihti. Hästi on põhjavesi kaitstud savika pinna all. Reostust tuleb kindlasti vältida puurkaevude läheduses.
6.7 Veekogude kasutamine ja kaitse
Suurimad veekasutajad on põllumajanduslik niisutus, tööstus ja elanikkond. Rannikumere reostumine ilmneb tiheda asustuse ja suure tööstuskontsentratsiooniga piirkondades ning madala mere tingimustes. Kõige reostatum on just rannalähedane meri. Põhilised on naftareostused, mis on põhjustatud tankerite avariide poolt. Avamerel on naftareostuse likvideerimine väga raske ja sageli isegi võimatu.
Reovee puhastamine:
Veekogude ja nende elustiku kaitseks ehitatakse reoveepuhasteid. Tänapäeval kasutatakse põhiliselt selliseid puhastusviise:

• Mehhaaniline reoveest eraldatakse ujuv praht ja kõik muu mis kerkib puhastis pinnale või settivad põhja.
  
• Bioloogiline mikroorganismid lagundavad reovees olevat orgaanilist ainet.
  
• Keemiline reoaine eemaldamiseks kasut keemiat
  

Väikese hulga reovee puhastamiseks saab kasutada lääduslähedasi puhastusvõtteid ( biotiigid , puhastuslodud, pinnasfiltreid.
Merekonventsioon ja kokkulepped.

• 1970 Merekaitse üldleping- eesmärgiks merekeskkonna reostamise vähendamine.
  
• 1974 Konventsioon , mille eesmärgiks seati Läänemere kaitsmine reostamise eest. Loodi töökomisjon HELCOM. Eesti liitus 1992.
  
• 1970 Gdanski konventsioon kalapüügist ja eluressursside säilitamisest Läänemeres. Tegeldakse kalapüügi kvootide jaotamisega.
  
• Ramsari rahvusvahelise tähtsusega märgalade konventsiooni eesmärk on kaitsta märgalasid ja selle kaudu eelkõige veeline .