Воды планеты образуют гидросферу – прерывистую водную оболочку, расположенную на поверхности и в толще земной коры, включающую в себя океаны, моря, воды поверхности суши (реки, озера, подземные воды) и воды, находящиеся в виде льда и снега на поверхности и под землей. В это определение не входит вода, находящаяся в виде водяного пара в атмосфере и содержащаяся в растениях и живых организмах.
Изучение свойств гидросферы и взаимодействия ее с окружающей средой, а также исследование процессов, в ней происходящих, и их закономерностей составляет содержание науки, называемой гидрология.
Первоначально гидрология как наука подразделялась на две части — гидрологию моря и гидрологию суши. В настоящее время гидрология моря выделилась в самостоятельную науку — океанологию, взадачу которой входит комплексное изучение процессов, протекающих в Мировом океане.
По объектам исследования гидрология суши подразделяется
на следующие направления:
1) гидрология рек;
2) гидрология озер и водохранилищ;
3) гидрология болот;
4) гидрология ледников.
Помимо деления по объектам исследования гидрология суши подразделяется по основным направлениям и методам исследования
на следующие разделы:
общую гидрологию, которая ставит своей задачей изучение общих свойств водных объектов суши, закономерностей, управляющих протекающими в них процессами, и общего взаимодействия этих вод с окружающей средой, включая и те изменения, которые происходят под влиянием деятельности человека;
гидрографию, которая занимается описанием конкретных водных объектов и вод отдельных территорий, а также закономерностей их географического распределения;
гидрометрию, в задачу которой входит разработка методов и приборов для наблюдений и измерений различных гидрологических величин (скорость течения, расход воды, твердый сток, ледовые явления и т. д.);
разработка оптимальной структуры размещения пунктов гидрологических наблюдений;
инженерную гидрологию (гидрологические расчеты и прогнозы), которая решает вопросы, связанные с запросами народного хозяйства
по определению различных гидрологических характеристик для нужд гидротехники, ирригации, мелиорации, строительного и экологического проектирования.
Гидрология изучает весь комплекс вопросов, относящихся к деятельности воды на Земле. Отсюда вытекает ее тесная связь, с другими географическими науками: метеорологией и климатологией, гидрогеологией, почвоведением, геоморфологией и др. Рассмотрим некоторые примеры.
Метеорология рассматривает перенос влаги ветрами, конденсацию, выпадение атмосферных осадков, твердых и жидких. Процессы стекания, трансформации и накопления осадков на водосборе рассматривает гидрология. Вопросы испарения, распределения осадков (особенно твердых осадков) изучаются одновременно и метеорологией, и гидрологией.
При рассмотрении процессов эрозии и аккумуляции гидрология теснейшим образом соприкасается с геоморфологией — наукой о формах земной поверхности.
Изучением подземных вод, находящихся в земной коре, занимается гидрогеология.Почвенный покров и первые метры толщи горных пород –это область повышенного интереса гидрологии и гидрогеологии одновременно. Гидрологию ярусы подземных вод в первую очередь интересуют как емкости накопления воды и в разной степени замедленного ее истечения в русловую сеть речного бассейна; гидрогеология исследует распространение, формы залегания, запасы, режим и движение подземных вод.
Почвенные, подземные воды, воды атмосферы изучаются в гидрологии при исследовании взаимодействия гидросферы с другими сферами, круговорота воды в природе и формирования стока воды на водосборе.
Гидрология также тесно связана с другими естественными науками (физикой, химией, биологией).
Так, законы движения жидкости и способы применения их к решению практических задач в конкретных условиях, создаваемых природой или человеком, – задачи гидромеханики и ее прикладного раздела гидравлики.
Гидрофизика занимается изучением физических свойств природной воды, а изучением состава и химических свойств природных вод и их изменениями во времени и пространстве занимается раздел геохимии — гидрохимия.
Биологическими процессами, протекающими в воде, и их взаимодействием с окружающей средой занимается гидробиология.
Законы, на которых базируется гидромеханика и гидравлика, гидрофизика, гидрохимия и гидробиология, служат основой для исследования сложных процессов, происходящих в океанах, морях и водных объектах суши.