Гидрология — наука о воде¶

Гидрология — наука о воде в природе, изучающая состав, строение, распределение, круговорот и физические, химические и биологические свойства воды на Земле, а также взаимодействие водных объектов с окружающей средой и хозяйственной деятельностью человека. Термин происходит от греческих слов «hydro» (вода) и «logos» (учение). Гидрология является комплексной наукой на стыке естественных дисциплин — географии, геологии, метеорологии, биологии и химии.

¶Основные разделы

Гидрология подразделяется на ряд самостоятельных направлений:

• Гидрография — описание и картографирование водных объектов суши.
• Гидрохимия — изучение химического состава природных вод и происходящих в них реакций.
• Гидробиология — исследование организмов, обитающих в водной среде.
• Гидрогеология — изучение подземных вод, их залегания и движения.
• Гляциология (ледоведение) — наука о ледниках, снежном покрове и многолетней мерзлоте.
• Морская гидрология — изучение Мирового океана, его физических, химических и биологических процессов.
• Гидрология суши — изучение рек, озёр, болот, водохранилищ и ледников.

¶История

Вопросами воды занимались ещё античные учёные. Фалес Милетский (VII–VI вв. до н. э.) считал воду первоосновой всего сущего. Аристотель в труде «Метеорологика» описывал круговорот воды в природе, испарение и образование осадков. В России первые систематические исследования водных объектов связаны с работами М. В. Ломоносова, который в трактате «О слоях земных» (1763) изложил представления о круговороте воды.

В XIX веке гидрология оформилась как самостоятельная наука. В 1894 году в России было создано Русское географическое общество, в рамках которого действовала комиссия по изучению водной базы страны. Крупный вклад в развитие гидрологии внесли учёные: П. П. Семёнов-Тян-Шанский, В. И. Вернадский (учение о биосфере и круговороте веществ), А. И. Воеиков (исследования испарения и водного баланса).

В советский период была развёрнута широкая сеть гидрологических станций. В 1919 году была основана Гидрологическая служба России. Крупные гидрологические исследования проводились при строительстве Волго-Камского каскада водохранилищ, Северодонецкого канала и других объектов водного хозяйства.

¶Круговорот воды в природе

Центральное место в гидрологии занимает понятие глобального круговорота воды. Вода непрерывно перемещается между Мировым океаном, атмосферой, литосферой и биосферой, испытывая фазовые переходы (испарение, конденсация, замерзание, таяние). Основные этапы круговорота:

1. Испарение воды с поверхности океанов, рек, озёр и листьев растений.
2. Перенос влаги воздушными массами и выпадение осадков.
3. Сток поверхностных и подземных вод в океаны и замкнутые водоёмы.
4. Впитывание влаги в почву и пополнение подземных вод.

Глобальный водный баланс оценивается примерно в 577 тыс. км³ осадков ежегодно на континенты и около 505 тыс. км³ испарения с их поверхности.

¶Методы исследования

Гидрология использует разнообразные методы сбора и обработки данных:

• Прямые измерения — на гидрологических станциях измеряют уровень воды, расход, температуру, минерализацию, содержание взвешенных частиц.
• Дистанционное зондирование — использование спутниковых данных для мониторинга уровня морей, снежного покрова, влажности почв.
• Моделирование — математические и компьютерные модели водного баланса, стока, наводнений.
• Полевые работы — гидрографические съёмки, бурение скважин, ледовые разведки.

¶Значение и применение

Гидрология имеет большое практическое значение:

• Водоснабжение — обеспечение населения и промышленности пресной водой.
• Энергетика — расчёт потенциала ГЭС, планирование работы водохранилищ.
• Сельское хозяйство — орошение, осушение, водный режим почв.
• Защита от чрезвычайных ситуаций — прогноз наводнений, селей, засух.
• Судоходство и рыболовство — учёт навигационных условий и нерестовых путей.
• Экология — охрана водных ресурсов, контроль загрязнения.

В России гидрологические исследования координирует Гидрологический институт Росгидромета (Гидрометцентр России), а также ведущие вузы — МГУ, Санкт-Петербургский государственный университет, Новосибирский государственный университет.

¶Гидрология в России

Россия обладает крупнейшими в мире запасами пресной воды — около 20 % мировых ресурсов, сосредоточенных преимущественно в озере Байкал (около 19 % мировых запасов пресной воды) и подземных водах Сибири. Гидрологические исследования в стране ведутся более 200 лет; сеть наблюдательных станций охватывает все крупные реки — Волгу, Обь, Енисей, Лену, Амур и другие.

¶Источники

• «Гидрология суши» — учебник под редакцией В. Д. Воронцова.
• Большая российская энциклопедия, статья «Гидрология».
• «Общая гидрология» — учебник под редакцией Е. В. Близняка.
• Материалы Гидрологического института Росгидромета.