Na zasoby wodne hydrosfery składają się:

- oceany (tworzące wszechocean),

- jeziora,

- rzeki,

- bagna,

- lodowce i lądolody,

- woda w atmosferze,

- wilgoć glebowa

Zasoby wodne wszechoceanu stanowią 97 % ogółu zasobów wodnych hydrosfery. Wody, które są uwięzione w lądolodach i lodowcach to ponad 2 %, a wody powierzchniowe - 1 % zasobów hydrosfery.

Woda w hydrosferze jest w ciągłym ruchu, co jest nazywane obiegiem wody w przyrodzie. Określona ilość wody stale krąży między litosferą, hydrosferą i atmosferą, przenosząc się ze środowiska do środowiska, dzięki czemu hydrosfera stanowi jedna całość.

Oceany:

Spośród oceanów największym jest Ocean Spokojny, zajmujący powierzchnię 178,7 mln km2. Rozciąga się on od zachodnich wybrzeży Ameryki Północnej i Południowej aż po wschodnie wybrzeża Australii, Azji i Oceanii. Drugim pod względem wielkości (razem z Morzem Arktycznym) jest liczący 121.1 mln km2 powierzchni Ocean Atlantycki, ograniczony wybrzeżami - od zachodu Ameryk, a od wschodu Afryki i Europy. Najmniejszym oceanem jest Ocean Indyjski, o powierzchni 76 mln km2, położony między Australią, Afryką i Azją.

Granice pomiędzy oceanami są umowne. Oceany nie tworzą oddzielnych basenów, lecz są częściami wszechoceanu.

Formy powierzchniowe znajdujące się na dnie oceanów są bardzo różnorodne. Szelf - zatopiona do głębokości 200 m przybrzeżna część kontynentu - stanowi przedłużenie lądu. Granicą szelfu jest stok kontynentalny, zaznaczający się gwałtownym wzrostem głębokości. Na stokach kontynentalnych znajdują się głębokie podwodne kaniony. Prawdopodobnie powstały one wskutek żłobienia stoku kontynentalnego przez osady niesione przez rzeki. Znajdują się one dlatego niemal w sąsiedztwie ujść dzisiejszych wielkich rzek, będąc ich przedłużeniem. Największymi formami dna oceanicznego są baseny oceaniczne, zajmujące ponad 70 % powierzchni dna. Poprzedzielane są one od siebie systemami grzbietów oceanicznych. Na dnie oceanu występują także samotne góry.

Największe głębokości osiągają oceany w rowach oceanicznych, na szelfach przybrzeżnych zaś najmniejsze. Granice między oceanami są poprowadzone umownie. Największe głębokości występują w rowach oceanicznych, najmniejsze na obszarach szelfów przybrzeżnych.

Schemat krążenia wody w przyrodzie

Krążenie wody to cykl zamknięty. Główna energią wprowadzającą wodę w obieg jest energia słoneczna oraz siła grawitacji. Główne elementy obiegu wody to: opady atmosferyczne, parowanie i odpływ wód. Ilość wód uczestniczących w krążeniu jest stała. Straty są równoważone przez zyski. Zestawienie zysków i strat nazywane jest bilansem wodnym.

Morza:

Morze to część oceanu przylegająca do kontynentu, całkowicie lub częściowo otoczona lądem i podlegająca dużemu wpływowi, w szczególności klimatycznym, obszarowi lądowemu.

Morza, ze względu na położenie oraz sposób połączenia można podzielić na:

Morze przybrzeżne: oddzielone jest od oceanu łańcuchem wysp lub półwyspem (n. Morze Południowo - Chińskie),

Morze międzywyspowe: położone jest między wyspami (Morze Celebes),

Morze otwarte: jest szeroko połączone z oceanem (Morze Północne),

Morza śródziemne:

  • międzykontynentalne - położone miedzy kontynentami (Morze Czerwone, Śródziemne)
  • wewnątrzkontynentalne - objęte brzegami jednego kontynentu (Morze Czarne, Bałtyckie)

Zasolenie:

W składzie wody morskiej znajdują się wszystkie pierwiastki chemiczne w różnym stopniu stężenia. Jest to spowodowane tym że oda morska ma stały kontakt z litosferą ziemską. Największa zawartość ma chlorek sodu, nadający wodzie słony smak. Dużą zawartością cechuje się także obecność chlorku magnezu, siarczanu magnezu, potasu i wapnia.

Poziomy rozkład zasolenia:

Zasolenie wody jest uzależnione od wielu czynników, takich jak: intensywność parowania, dopływ wód słodkich i opady. Zasolenie wód strefy podzwrotnikowej wynosi średnio 38%o, stopniowo malejąc ku biegunom i osiąga tam około 25%o. W morzach strefy podzwrotnikowej występuje bardzo duże zasolenie osiągające nawet wartości 46%o, co jest związane małymi opadami i silnym parowaniem. Wody morskie strefy okołorównikowej mają średnie zasolenie wynoszące średnio 34%o, co ma związek z wpływem dopływu słodkich rzek i występowaniem deszczów zenitalnych.

Wody stref umiarkowanych mają zróżnicowane zasolenie, co jest głównie powodem wpływu rzek i nierównomiernie występujących w ciągu roku opadów atmosferycznych.

W strefie okołobiegunowej obu półkul ziemskich zasolenie wody jest małe, co jest spowodowane odsalaniem wody powierzchniowej przez jej zamarzanie i topnienie.

Pionowy rozkład zasolenia

Wykazuje nieznaczne zmiany. Do głębokości około 400 m różnica zasolenia uwarunkowana jest szerokością geograficzna i intensywnością parowania. Poniżej tej głębokości zamiany są minimalne i zasolenie waha się w granicach 34-35 promili we wszystkich szerokościach geograficznych.

Temperatura

Wody strefy gorącej i zimnej w ciągu roku charakteryzują się niewielkimi zmianami temperatury w ciągu roku, natomiast zmiany temperatury wód umiarkowanych wynoszą nawet kilkanaście stopni. Woda w stosunku do lądu ogrzewa się powoli i powoli oddaje też swoje ciepło.

Poziomy rozkład temperatur

Uzależniony jest od szerokości geograficznej. Temperatura powierzchniowych wód oceanu jest zróżnicowana i wynosi średnio -2oC w okolicach polarnych do +28oC w strefie równikowej. Średnia roczna temperatura oceanów to +17,4oC. Obszarami o najwyższych temperaturach dochodzącymi do +36oC są baseny Morza Czerwonego i Zatoki Perskiej. Rozkład ten zakłócany jest innymi czynnikami, takimi jak prądy morskie. Zimne prądy ochładzają wody w niższych szerokościach geograficznych, ciepłe natomiast ocieplają wody obszarów często chłodnych.

Pionowy rozkład temperatur:

Jest w niewielkim stopniu uzależniony od szerokości geograficznej: Wyróżniane są 3 warstwy:

- powierzchniowa - w największym stopniu uzależniona jest od szerokości geograficznej, sięga głębokości 400m i temperatura w niej w dużym stopniu uzależniona jest od wpływów zewnętrznych,

- przejściowa - rozciąga się na głębokości między 400 a 1200 m, temperatura spada tu do + 5oC,

- głębinowa - występuje poniżej głębokości 1200 m i cechuje się stałą temperaturą +1oC

Barwa wody morskiej

Uzależniona jest od oświetlenia: od barwy szafirowej po brunatną i szarą. Oświetlenie kuli ziemskiej jest zmienia się wraz z szerokością geograficzną. W strefie równikowej barwa wody morskiej jest niebieska i zmienia się poprzez niebieskozieloną, zieloną, brunatną po szarą w wysokich szerokościach geograficznych.

Wody stref przybrzeżnych są koloru przeważnie zielonkawego, wody otwartego oceanu mają barwę przeważnie niebieską.

Ruchy wody morskiej:

Głównymi przyczynami wywołującymi ruch wody morskiej jest siła przyciągania Księżyca i Słońca oraz wiatr.

Wyróżnia się trzy główne rodzaje ruchu wody morskiej:

- prądy morskie (zimne, ciepłe i obojętne)

- pływy (przypływy i odpływy)

- falowanie (sejsmiczne i wiatrowe)

Falowanie

Wywołane jest głównie przez ruchy sejsmiczne i wiatry.

Fale wiatrowe są spowodowane przez wiatr. Na otwartym oceanie osiągają zwykle wysokość 6 metrów, a w czasie sztormu zwykle dochodzą do wysokości 20 metrów. Najwyższa zanotowana dotychczas fala wiatrowa miała wysokość ponad 30 metrów.

Tsunami, czyli fale sejsmiczne wywołane są przez trzęsienia ziemi. Na oceanie są niewidoczne, mają wysokość 50 cm, osiągając wysokość duże rozmiary w strefie brzegowej. Tsunami przemieszczają się niezwykle szybko. Ich szybkość przemieszczania to ponad 800 km/h.

Wahadłowy ruch wody od i w kierunku brzegu nazywany jest przybojem. Przy stromych wybrzeżach fale ulegają spiętrzeniu do wysokości rzędu kilkudziesięciu metrów a jej burzliwy ruch nazywany jest kipielą.

Do innego typu fal należą fale martwe, fale stale utrzymujące się po zaprzestaniu działania wiatru. Fale te rozprzestrzeniają się także poza zasięgiem działania wiatru.

Pływy

Pływami nazywamy regularnie powtarzające się podnoszenie i opadanie wody morskiej. Wywołane są przez siły grawitacyjne Księżyca oraz w mniejszym stopniu przez Słońce. Pływy związane są także z grawitacją Ziemi i jej ruchem obrotowym. Powierzchnia wody podnosi się od strony zwróconej do Księżyca oraz po przeciwnej stronie. Następuje tam przypływ.

W miejscach położonych naprzeciw występuje odpływ.

Przypływy i odpływy mórz występują w regularnych odstępach czasowych, rytmicznie co 12 godzin i 27 minut.

Wyróżniamy dwa rodzaje przypływów:

- Przypływ syzygijny - odznacza się wysoka amplitudą pływów, występuje podczas pełni i nowiu księżyca kiedy sumowaniu ulega siła przyciągania słońca i księżyca,

- Przypływ kwadraturowy - odznacza się niską amplitudą pływów, pierwsza i ostatnia kwadra księżyca, siły przyciągania Słońca i Księżyca redukują się.

Wysokość pływów

Wielkość przypływów uzależniona jest od wielu czynników: szerokości geograficznej, kontaktu mórz z oceanami, pór roku i szerokości geograficznej. Na otwartej powierzchni oceanu wysokość fali przypływowej wynosi około 11 m. W morzach położonych w obrębi kontynentów, na skutek utrudnionego kontaktu z wodami oceanicznymi i małej powierzchni samych zbiorników przypływy osiągają niewielkie wartości wysokości (np. rzędu 1 - 2 cm na Morzu Bałtyckim).

W estuariach i ujściowych odcinkach rzek na wybrzeżach kontynentów wielkość przypływów wzrasta. Największe przypływy notowane są w Zatoce Fundy (19 - 20 m) i Kanale La Manche (16 m).

Tak wysokie wartości przypływów są podyktowane wznoszeniem się fali przypływowej, wkraczającej do wąskich kanałów lub estuariów.

Prądy morskie:

Prądy morskie to "wielkie rzeki" bez brzegów i dna, płynące na znaczne odległości w powierzchniowych strefach wód oceanu. Najpotężniejszym z prądów morskich jest Dryf Wiatrów Zachodnich szeroki na ponad 1000 km. Średnia głębokość prądów to 200 - 600 m. "Najszybszym" prądem jest Prąd Florydzki.

Ruch prądów morskich wywołany jest:

- działaniem stałych wiatrów, zwłaszcza pasatów

- zróżnicowaniem gęstości wody wskutek różnicy temperatur i zasolenia

Na kierunek przemieszczania się prądów morskich ma wpływ działania siły Coriolisa. Wskutek jej działania na półkuli północnej prądy odchylają się zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara, na południowej półkuli ruch ten jest przeciwny.

Prądy są potężnym jednym z potężnych i stałych zjawisk w oceanach. Prądy morskie istnieją w głównej mierze dzięki stale wiejącym wiatrom, w szczególności pasatom i wiatrom zachodnim. Tworzą się charakterystyczne ośrodki cyrkulacji wody oceanicznej. Pasaty południowo - wschodnie i północno - zachodnie wprawiają w ruch powierzchniowe warstwy oceanu, a tym samym także ich głębsze warstwy. Dzięki temu masy wód jako Prąd północno i południowo równikowy podążają w kierunku zachodnim. Między nimi, w następstwie różnicy poziomów wód pomiędzy zachodnią i wschodnią częścią oceanu tworzy się Równikowy Prąd Wsteczny. W zachodniej części oceanu prądy płynące ku zachodowi napotykają przeszkodę w postaci obszarów lądowych Ameryki Południowej. Ich kierunek ulega wygięciu, część płynie w kierunku północnym, część w południowym. Wody tych prądów są cieplejsze od wód otaczających je, dlatego też nazywane są prądami ciepłymi. Do grupy tej należą także Prąd Brazylijski i Zatokowy (Golfsztrom).

Powyżej czterdziestego stopnia szerokości geograficznej północnej i południowej, prądy ciepłe dostają się w zasięg oddziaływania wiatrów zachodnich. Na półkuli południowej ciepłe prądy łączą się z zimnym prądem, opływającym dookoła Antarktydę tzw. Dryfem Prądów Zachodnich. Na półkuli północnej, prądy ciepłe płynące z południa, są pchane przez wiatry zachodnie w kierunku wschodnim. Prąd Zatokowy dzieli się na dwie odnogi i w postaci Prądu Norweskiego i Północnoatlantyckiego dopływa do północno - zachodnich wybrzeży Europy.

Wzdłuż kontynentów w kierunku równika płyną z otoczenia umiarkowanych szerokości geograficznych chłodne prądy morskie, takie jak Kanaryjski i Benguelski.

Wiejące w rejonach podbiegunowych wiatry z kierunku północno - wschodniego na półkuli północnej oraz południowo - wschodnie na drugiej półkuli, są przyczyną powstania zimnych prądów, Oja - siwo, Labradorskiego oraz Dryfu Wiatrów Zachodnich.

W oceanach występują także prądy głębinowe. Wychłodzona strefach podbiegunowych woda stopniowo opada na dno i kieruje się w stronę równika. Na wschodnich wybrzeżach kontynentów wypływa ona na powierzchnię, w miejsce ciepłych wód, które odpływają w kierunku umiarkowanych szerokości geograficznych.

Prądy mają ogromny wpływ na klimat. Prądy morskie w krótkim odstępie czasowym niosą kilkaset mln m3 więcej wody niż największe rzeki świata. Prądy wpływają w szczególności na klimat wybrzeży które opływają. W strefie zwrotnikowej, klimat zachodnich wybrzeży jest zazwyczaj chłodny i bardzo suchy, natomiast wschodnich ciepły i wilgotny. W strefie umiarkowanej relacje te są odwrotne.

El Nino:

Zimna woda zawiera niezwykle dużo tlenu, przez co stanowi niezwykle dogodne środowisko życia wielu gatunków ryb. Warunkami takimi odznaczają się między innymi wschodnie obszary Pacyfiku, u wybrzeży Ameryki Południowej. Gdzie wody powierzchniowe zasilane są przez zimną wodę płynącą z południa. Raz na kilka lat prąd ciepły, który płynie z zachodu na wschód blokuje wznoszenie się chłodnych wód z południa, przez co prowadzi do ruiny interesy południowoamerykańskich rybaków i oddziałuje w znaczącym stopniu na klimat.

Prąd ten nazywany jest El Nino, co po hiszpańsku oznacza Dzieciątko Jezus ponieważ zazwyczaj pojawia się w czasie Bożego Narodzenia. Po raz pierwszy został zaobserwowany w 1726 roku. Pojawia się na tym obszarze średnio raz na cztery lata, choć czasami nieregularnie.

El Nino z lat 1982 - 83 okazał się szczególnie dotkliwy. Woda w wielu miejscach Oceanu Spokojnego podniosła się miejscami aż o 10oC, wywołując ocieplenie klimatu i serię susz W Afryce, Indiach, Australii i wysp Pacyfiku.

Wody podziemne:

Wody opadowe przesiąkają w podłoże (infiltrują). W związku z zróżnicowaniem skał podłoża, wody przenikające przez glebę stagnują na różnych głębokościach. Skały luźne (żwiry, piaski) są infiltrowane bardzo szybko w przeciwieństwie do skał zwięzłych (iły, glina). Skały lite ze względu na nieprzepuszczalność, tworzą warstwę nieprzepuszczalną, na których tworzy się warstwa wodonośna.

W zależności od głębokości wyróżnia się dwa rodzaje wód podziemnych:

- wody zaskórne - zatrzymujące się na nieprzepuszczalnym podłożu na niewielkiej głębokości, przez co łatwo podlegają wpływom warunków atmosferycznych (nie nadają się do spożycia),

- wody gruntowe - położone są na dużych głębokościach przez co nie podlegają bezpośrednio wpływowi warunków atmosferycznych, mają stałą temperaturę i nadają się do picia.

Budowa morfologiczna i geologiczna terenu w znaczący sposób wpływa na obecność wód artezyjskich. Pod powierzchnią ziemi występują na przemian warstwy o różnym stopniu przepuszczalności wody. Jeżeli tworzą się w nich zagłębienia a znajduje się w nich woda, to znajduje się ona pod dużym ciśnieniem wód napływających z poziomów położonych powyżej. Jeżeli człowiek przebije się przez warstwę nieprzepuszczalną, na skutek ciśnienia hydrostatycznego taka woda samoczynnie wytryśnie na powierzchnię. Największa liczba studni artezyjskich występuje na obszarze Wielkiego Basenu Artezyjskiego w Australii (ponad 3000). Średnia głębokość takich studni waha się od 3 do 30 m. Baseny artezyjskie występują także w Europie i Afryce Północnej oraz Ameryce Północnej.

Pod powierzchnią ziemi na znacznych głębokościach tworzą się wody głębinowe (reliktowe).

Mogą to być ogromne zbiorniki lub wody szczelinowe. Są one silnie zmineralizowane i mają niekiedy podwyższoną temperaturę. Ze względu na skład chemiczny można je podzielić na:

- szczawy z rozpuszczonymi w nich kwaśnymi węglanami sodu, wapnia i domieszkami żelaza,

- solanki o wysokiej zawartości soli kuchennych i magnezu,

- radoczynne zawierające niewielkie ilości pierwiastków promieniotwórczych.

Niektóre z wód mineralnych są używane w lecznictwie.

Gejzerem nazywamy gorące źródło znajdujące się w niedalekim sąsiedztwie ogniska magmowego. Ognisko magmowe powoduje nagrzanie się wody znajdującej się w kanale powyżej niego, doprowadzając ją do temperatury wrzenia. Woda zamienia się w parę i wyrzuca wodę zawartą w kanale na wysokość nawet kilkudziesięciu metrów. W miejsce wyrzuconej wody napływa chłodniejsza woda i proces powtarza się.

Jeziora

To zagłębienia naturalnego pochodzenia wypełnione przez wodę, nie mającą połączenia z morzem.

Jeziora powstały dzięki:

- odpowiedniemu ukształtowaniu powierzchni,

- budowie geologicznej (występowanie skał nieprzepuszczalnych),

- warunkom klimatycznym (występowanie wysokich opadów i temperatury nie wywołującej intensywnego parowania).

Genetyczne typy jezior:

Polodowcowe - jeziora te powstały wskutek akumulacyjnej oraz erozyjnej działalności lądolodów i lodowców górskich. Dzielimy je na:

Morenowe powstały na skutek wypełnienia zagłębień moreny dennej i moreny czołowej wodą. Jeziora takie mają duża powierzchnię i rozwiniętą linię brzegową (np. Jeziora Śniardwy i Mamry)

Rynnowe: to wypełnione przez wodę podłużne, często długie na dziesiątki kilometrów zagłębienia, które powstały w wyniku erozyjnej działalności rzek płynących niegdyś pod lądolodami lub lodowcami (Jezioro Jeziorak, Raduńskie)

Oczka: to jeziora powstałe z wytopienia się bryły martwego lodu, zagrzebanych pod utworami sandrowymi i morenowymi lub w wyniku eworsyjnego działania wód roztopowych w lądolodzie.

Cyrkowe: powstały wskutek erozyjnego pogłębienia przez lodowiec górski misy jeziornej w podłożu skalnym w miejscu występowania dawnego pola firnowego (Morskie Oko).

Tektoniczno-lodowcowe: powstały na skutek pogłębienia dawnych zagłębień tektonicznego pochodzenia przez lądolód lub lodowiec (Jezioro Huron, Górne).

Tektoniczne powstałe: na skutek dawnych ruchów tektonicznych w obrębie rowów i zapadlisk tektonicznych (Jezioro Niasa, Tanganika).

Reliktowe: to jeziora powstające na skutek odcięcia przez ruchy tektoniczne dawnych mórz lub zatok od oceanów (Morze Kaspijskie).

Wulkaniczne: powstają w kraterach wygasłych wulkanów i są wypełnione wodą pochodzenia atmosferycznego (Albano).

Kosmiczne: są wynikiem wypełnienia przez wodę dawnych kraterów powstałych na skutek uderzeń meteorytów (Crater Lake)

Krasowe: powstają w zgłębieniach lub nieckach powstałych w wyniku działania procesów krasowych,

Nadbrzeżne: powstały na skutek odcięcia zatok mierzejami (Jezioro Łebsko)

Przyrzeczne (starorzecza): powstały dawnych meandrach, będących niegdyś częścią koryta rzeki.