Thành phần và sự phân bố của thuỷ quyển

Về thành phần hoá học nước, phần quan trọng nhất của thuỷ quyển là hợp

chất của hi-đrô (chiếm 11,11%) và o-xy (88,89%). Nước là vật chất duy nhất của

Trái đất có thể thấy ở 3 trạng thái: lỏng, rắn và hơi tuỳ theo điều kiện nhiệt độ và

có thể dễ dàng chuyển hoá từ trạng thái này sang trạng thái khác nhưng nước ở thể

lỏng là chủ yếu.

3.2. Sự phân bố của nước trên Trái đất

Nước có ở khắp mọi nơi trên Trái đất, trong tất cả các hợp phần của lớp vỏ

địa lí. Tuyệt đại bộ phận nước trên Trái đất nằm trong thuỷ quyển, chiếm tỷ lệ

98,28% trọng lượng nước. Ngoài ra trong các lớp đất đá, nước cũng có một khối

lượng khá lớn gọi là nước ngầm. Trong khí quyển nước tồn tại dưới dạng hơi nước

có ý nghĩa rất quan trọng trong hệ tuần hoàn nước.

3.2.1. Nước trên bề mặt lục địa

Nước trên bề mặt lục địa chiếm gần 1,75% tổng lượng nước chung, bao

gồm ở các sông ngòi, ao hồ, đầm lầy và băng hà. Trong đó, nước sông ngòi đóng

vai trò quan trọng.

3.2.1.1. Sông ngòi

Sông là dòng nước thường xuyên có kích thước tương đối lớn chảy trong

dòng sông do chính nó tạo nên.

- Nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ dòng chảy của sông:

Độ dốc lòng sông: nước sông chảy nhanh hay chậm, là tuỳ thuộc vào độ

dốc của lòng sông, nghĩa là tuỳ độ chênh của mặt nước. Độ chênh của mặt nước

càng lớn thì tốc độ dòng chảy càng cao.

Chiều rộng lòng sông: nước sông chảy nhanh hay chậm còn tuỳ thuộc vào

bề ngang của lòng sông rộng hay hẹp. Ở khúc sông rộng nước chảy chậm, đến

khúc hẹp nước chảy nhanh hơn.

- Một số nhân tố ảnh hưởng tới chế độ chảy của nước sông

Trong một năm, lưu lượng của sông có thể thay đổi tuỳ theo tháng, mùa

mưa mực nước dâng cao thì lưu lượng lớn, mùa khô mực nước hạ thấp lưu lượng



nhỏ. Lưu lượng của dòng sông thay đổi trong năm làm thành chế độ chảy của

sông, chế độ chảy của sông phụ thuộc vào các nhân tố.

+ Chế độ mưa, băng tuyết và nước ngầm.

Ở vùng khí hậu nóng hoặc những nơi có địa hình thấp của khí hậu ôn đới,

nguồn tiếp nước chủ yếu là nước mưa nên chế độ nước sông của từng nơi phụ

thuộc vào chế độ mưa của nơi đó. Ở những nơi đất đá thấm nước nhiều, nước

ngầm có vai trò đáng kể trong việc điều hoà chế độ nước của sông.

Ở miền ôn đới lạnh và miền núi cao, nước sông chủ yếu do băng tuyết tan

cung cấp. Mùa xuân đến, khi nhiệt độ lên cao, băng tuyết tan, sông được cung cấp

nước nên mùa xuân là mùa lũ.

+ Địa thế, thực vật và hồ đầm.

Địa thế: ở miền núi nước sông chảy nhanh hơn ở đồng bằng.

Thực vật: khi nước mưa rơi xuống, một lượng nước khá lớn được giữ lại ở

tán cây, phần còn lại khi rơi xuống mặt đất, một phần bị lớp thảm mùn giữ lại, một

phần len lỏi qua các rễ cây thấm xuống đất tạo nên những mạch ngầm, điều hoà

dòng chảy cho sông ngòi, giảm lũ lụt.

Hồ, đầm: cũng có tác dụng điều hoà chế độ nước sông. Khi nước sông lên,

một phần chảy vào hồ đầm; khi nước xuống thì nước ở hồ đầm lại chảy ra làm cho

nước sông đỡ cạn.

- Các đại lượng đo dòng chảy sông ngòi

Vận tốc trung bình: để tính vận tốc trung bình, người ta đo tốc độ nước

chảy ở giữa sông, ở hai bên bờ và ở đáy. Tốc độ nước chảy ở hai bên bờ và ở đáy

sông bao giờ cũng nhỏ hơn tốc độ nước chảy ở giữa sông. Để có tốc độ nước chảy

trung bình người ta cộng tốc độ của cả ba lần đo rồi chia cho ba.

Lưu lượng nước chảy của một con sông là lượng nước chảy qua mặt cắt

ngang (trạm đo) của dòng sông ở một nơi nào đó trong một đơn vị thời gian.

Công thức chung để tính lưu lượng là: Q=S*V (m3/s)

Trong đó: Q là lượng chảy

S là diện tích mặt cắt lòng sông có nước tính bằng m2



V là vận tốc trung bình của nước chảy trong lòng sông (m/s)

Để tính được S, người ta đo chiều ngang của lòng sông có nước rồi chia ra

một số đoạn bằng nhau.

A



B



C



D



E



F



Hình 1.14 Mặt cắt của lòng sông có nước được chia thành một số đoạn.

Ở các điểm A B, C, D... người ta đo độ sâu của lòng sông. Như vậy, mặt cắt

của lòng sông có nước đã được chia thành một số hình thang và hai hình tam giác.

Tổng diện tích của các hình này là diện tích của mặt cắt lòng sông có nước.

Để có được lượng chảy trung bình của sông trong một ngày người ta đo

lượng chảy của sông bốn lần trong một ngày (cách nhau 6h) cộng lại rồi lấy trung

bình.

3.2.1.2. Hồ, đầm

- Hồ là vùng đất kín có diện tích to nhỏ khác nhau. Hồ được hình thành từ

nhiều nguồn gốc khác nhau.

Hồ được hình thành từ một khúc uốn của sông gọi là hồ móng ngựa như hồ

Tây ở Hà Nội.

Hồ được hình thành do băng hà di chuyển qua bào mòn mặt đất, đào sâu

những chỗ đất, đá mềm để lại những hồ nước lớn gọi là hồ băng hà như các hồ ở

Phần Lan, Ca-na-đa.

Ở những nơi trũng của miền núi, nước tụ lại trước khi chảy ra sông cũng

thành hồ. Có khi hồ được hình thành ở miệng núi lửa gọi là hồ miệng núi lửa.

Hồ được hình thành do những vụ sụt đất như các hồ ở đông châu Phi gọi là

hồ kiến tạo.



Ở các hoang mạc, gió tạo thành các cồn cát cao, chân cồn cát một số nơi

trũng, nước tụ lại thành hồ, các dạng hồ này thường nông.

Hồ được hình thành do quá trình cải tạo các sông hoặc xây dựng các công

trình thuỷ điện của con người như: hồ Hoà Bình, hồ Trị An được gọi là hồ nhân

tạo.

Dựa vào tính chất của nước người ta chia ra hồ nước ngọt và hồ nước mặn.

Hồ nước ngọt là loại hồ thường gặp, hồ nước mặn thường ít gặp hơn. Có thể là di

tích của biển, đại dương bị cô lập giữa lục địa, cũng có thể trước đây là hồ nước

ngọt nhưng vì khí hậu khô hạn nên nước hồ cạn dần và tỷ lệ muối khoáng trong

nước tăng lên.

- Trong quá trình phát triển, hồ sẽ cạn dần, thực vật phát triển, hồ trở thành

đầm lầy.

3.2.1.3. Băng tuyết

Băng tuyết được hình thành trong quá trình tích tụ nước do nhiệt độ thấp và

bị nén chặt của một khối lượng lớn tuyết trên núi cao. Các khối băng này di

chuyển từ cao xuống thấp dọc theo sườn núi hoặc thung lũng ở các miền núi cao

có băng tuyết. Băng hà có ở hầu khắp các châu lục (trừ Ôtx-trây-lia).

3.2.2. Nước dưới đất (nước ngầm)

Trên lục địa, lượng nước ngầm nhiều hơn tất cả nước sông, hồ, đầm, băng

tuyết cộng lại (chiếm 30% lượng nước ngọt dự trữ của toàn bộ Trái đất). Nước

ngầm luôn luôn di chuyển theo trọng lượng từ nơi cao xuống nơi thấp, tạo thành

các mạch nước ngầm có chứa một lượng khoáng chất hoà tan (các chất muối, chất

hữu cơ, và khí) có nguồn gốc vô cơ và hữu cơ, làm cho nó có tính chất, màu sắc và

mùi vị khác nhau.

Đại bộ phận nước ngầm là do nước trên bề mặt đất thấm xuống, nước ngầm

phụ thuộc vào:

Nguồn cung cấp nước (nước mưa, nước băng, tuyết tan) và lượng bốc hơi

nhiều hay ít.



Địa hình: mặt đất dốc, nước mưa chảy đi nhanh nên thấm ít, mặt đất bằng

phẳng nước thấm nhiều.

Cấu tạo của đất đá: nếu kích thước các hạt đá đất lớn sẽ tạo thành khe hở

rộng, nước thấm nhiều, ngược lại hạt nhỏ tạo khe nhỏ thấm ít.

Lớp phủ thực vật: ở nơi có nhiều cây, nước theo thân cây và rễ cây thấm

xuống nhiều hơn ở vùng ít cây cối.

3.2.3. Nước trong các biển và đại dương

3.2.3.1. Một số đặc điểm của nước biển và đại dương

- Thành phần và tỷ trọng của nước biển:

Nước biển có chứa các chất muối, khí (ôxi, ni-tơ, cac-bô-nic) và chất hữu

cơ có nguồn gốc động, thực vật.

Trong nước biển, nhiều nhất là các muối khoáng, trung bình mỗi kg nước

biển có 35g muối khoáng. Trong đó 77,8 % là muối Nat-tri-clo-rua (tức muối ăn).

Tỷ lệ muối hay độ muối trung bình của nước biển là 35 nhưng độ muối

cũng luôn thay đổi tuỳ thuộc vào tương quan giữa độ bốc hơi của lượng mưa và

lượng nước sông từ các lục địa đổ ra. Biển Đỏ có độ muối lên đến 43% trong khi

biển Ban Tích có độ muối thấp nhất có nơi chỉ có 3,5%0.

Độ muối của đại dương thay đổi theo vĩ độ.

- Dọc theo xích đạo, độ muối là 34,5%0

- Vùng chí tuyến, độ muối lên tới 36,8%0

- Gần 2 cực, độ muối chỉ có 34%0

Nước biển có tỷ trọng lớn hơn nước ngọt, độ muối càng cao thì tỷ trọng của

nước biển càng lớn. Tuy nhiên, xuống tới một độ sâu nhất định thì độ muối ở mọi

nơi đều đồng nhất, nên tỷ trọng cũng dần dần đồng nhất.

- Nhiệt độ nước biển:

Nhiệt độ nước biển giảm dần theo độ sâu từ độ sâu hơn 3000m (ở bất kỳ vĩ

độ nào) nhiệt độ nước biển cũng gần như không thay đổi (từ 0 o đến + 4o C). Sở dĩ



như vậy là vì ở độ sâu này, nước biển ở mọi nơi đều là nước từ các địa cực lắng

xuống và trôi đến.

Nhiệt độ nước biển thay đổi tuỳ theo mùa trong năm. Do ảnh hưởng của

nhiệt độ không khí nên nhiệt độ nước biển cũng thay đổi theo các mùa trong năm,

mùa hạ nước biển cao hơn mùa đông.

Nhiệt độ nước biển giảm dần từ vĩ độ thấp lên vĩ độ cao. Ngoài ra nhiệt độ

nước biển còn thay đổi do ảnh hưởng của các dòng biển.

3.2.1.2. Sự chuyển động của nước biển

- Sóng biển:

Sóng biển là một hình thức dao động của nước biển theo chiều thẳng đứng,

quanh vị trí cân bằng nhưng lại cho người ta cảm giác là nước luôn chuyển động

theo chiều ngang từ ngoài khơi xô vào bờ.

Nguyên nhân chủ yếu tạo nên sóng là gió. Gió càng mạnh thì sóng càng to,

mặt biển càng nhấp nhô, những giọt nước tung tóe ra tạo thành bọt trắng, đó là

sóng bạc đầu.

Động đất, núi lửa dưới đáy biển cũng sinh ra sóng, sóng này có chiều cao

khoảng 20 - 40m, truyền theo chiều ngang với tốc độ có thể lên tới 400 - 800 km/h

gọi là sóng thần.

- Thuỷ triều:



Hình 1.15 Vị trí của Mặt trăng với Trái đất và Mặt trời ở các ngày "triều cường"



Thuỷ triều là hiện tượng chuyển động lên xuống thường xuyên và có chu

kỳ của các khối nước trong các biển và đại dương.

Nguyên nhân chủ yếu hình thành thuỷ triều là do lực hấp dẫn giữa Trái đất

và Mặt trăng.

Khi Mặt trời, Mặt trăng và Trái đất cùng nằm trên một đường thẳng thì dao

động thuỷ triều lớn nhất. Còn khi Mặt trăng, Mặt trời và Trái đất nằm vuông góc

với nhau thì dao động thuỷ triều nhỏ nhất.

Có các loại triều : bán nhật triều, nhật triều và tạp triều.



A



MT



O



B



Sức hút mặt trăng

Sức hút li tâm



Hình 1.16 Lực tạo triều của Mặt trăng

- Dòng biển:

Trong các biển và đại duơng có những dòng nước chảy giống như dòng

sông mà hai bên bờ là nước biển gọi là dòng biển.

Nguyên nhân chủ yếu sinh ra dòng biển là sức gió, đặc biệt là các loại gió

thổi thường xuyên và lâu dài theo một hướng nhất định (như Tín phong và Tây ôn

đới) có thể đẩy nước biển thành dòng.

Có 2 loại dòng biển đó là dòng biển nóng và dòng biển lạnh:

+ Dòng biển nóng thường phát sinh ở hai bên bờ xích đạo rồi chảy về cực.

+ Dòng biển lạnh thường xuất phát ở vùng vĩ độ cao chảy về xích đạo.

Ở vùng khí hậu gió mùa thường xuất hiện các dòng biển đổi chiều theo

mùa.



4. Thảo luận

Thảo luận về vai trò của nước trong tự nhiên và xã hội

V. Thổ nhưỡng và sinh vật

1. Thổ nhưỡng

1.1. Khái niệm

Thổ nhưỡng (đất) là lớp vật chất tươi xốp ở bề mặt lục địa, được đặc trưng

bởi độ phì.

Khái niệm độ phì: là khả năng cung cấp thường xuyên và liên tục cho thực

vật thức ăn, nước, không khí và các điều kiện sống khác để phát triển. Có các loại

độ phì:

Độ phì tự nhiên được xác định bằng trữ lượng các chất dinh dưỡng, các chế

độ nước, khí và nhiệt tự nhiên của Trái đất.

Độ phì nhân tạo hay độ phì hiệu lực là độ phì do con người tạo ra bằng các

biện pháp nông hoá như : làm đất (để cải tạo các tính chất nhiệt, ẩm, khí của đất),

bón phân (để tăng cường các chất dinh dưỡng cần thiết). Độ phì của đất càng cao

thì năng suất của thực vật càng lớn.

1.2. Thành phần của thổ nhưỡng

Lớp đất nào cũng có 2 thành phần chính: thành phần khoáng và thành phần

hữu cơ.

Thành phần hữu cơ chỉ chiếm một phần nhỏ so với thành phần khoáng vật

nhưng đóng vai trò rất quan trọng. Thành phần hữu cơ tồn tại chủ yếu trong tầng

trên cùng của lớp đất. Tầng này có màu xám thẫm hoặc đen là màu của chất mùn.

Chất mùn là nguồn cung cấp các chất dinh dưỡng cho cây, là chất keo làm cho đất

có cấu tượng tốt. Chất mùn có giá trị to lớn đối với đất và sản xuất nông nghiệp.

Vì vậy người ta phải tìm mọi biện pháp để tăng chất hữu cơ, tạo ra chất mùn cho

đất.



Thành phần khoáng chiếm phần lớn trọng lượng của đất, quyết định tính chất của

các loại thổ nhưỡng. Thành phần, kích thước của các khoáng chất có trong đất phụ

thuộc vào mức độ phong hoá của đá mẹ, vì thế người ta có thể biết trước được tính

chất của đất khi biết đá mẹ. Thí dụ: đất hình thành trên đá granít thường có tỷ lệ

cát và sét ngang nhau, có tính chất vật lý tốt. Trong đất, các hạt khoáng này thường

gắn lại thành những kết hạt có kích thước khác nhau. Đất có kết hạt gọi là đất có

cấu tượng. Đất có cấu tượng tốt phải có một lượng keo đất cần thiết đủ để các hạt

đất gắn vào nhau một cách bền vững, có khả năng hấp thụ, dự trữ các chất dinh

dưỡng, không để các chất này rửa trôi một cách quá nhanh các đặc tính quan trọng

của đất. Chính vì vậy đất có cấu tượng chính là đất có độ phì cao.

Ngoài ra trong đất còn có nước và không khí.

1.3. Các nhân tố hình thành đất

Đất là vật thể tự nhiên, được hình thành do tác động đồng thời của các nhân

tố sau:

- Đá mẹ:

Mọi loại đất đều được tạo thành từ những sản phẩm phá huỷ của đá gốc

(nham thạch). Những sản phẩm phá huỷ đó được gọi là đá mẹ.

Đá mẹ là nguồn cung cấp vật chất vô cơ cho đất, do đó quyết định thành

phần khoáng vật, thành phần cơ giới và ảnh hưởng trực tiếp tới các tính chất hoá

học của đất.

- Khí hậu:

Các yếu tố khí hậu ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành đất là nhiệt độ và

độ ẩm. Tác động của nhiệt và độ ẩm làm cho đá bị phá huỷ thành các sản phẩm

phong hoá. Những sản phẩm này tiếp tục phong hoá thành đất.

Khí hậu còn ảnh hưởng tới sự hình thành đất một cách gián tiếp được thể

hiện rõ rệt thông qua nhân tố sinh vật; các yếu tố khí hậu còn ảnh hưởng trực tiếp

đến tính chất giàu hay nghèo của một số khu vực về sinh vật, đến tính chất, cường

độ phát triển của giới sinh vật và đến tất cả các chức năng mà sinh vật hoàn thành