В 1719 году шведский естествоиспытатель Эмануэль Сведенборг (Swedenborg Emanuel, 1688—1772) объяснил понижение уровня полярных морей оттоком вод к экватору из-за вращения Земли. Он также оценил скорость векового понижения уровня Балтийского моря.
Шведский учёный Андерс Цельсий (Anders Celsius, 1701—1744), создатель новой шкалы для измерения температуры, исследовал обмеление гаваней и возвышение подводных скал вслед за отступающим Балтийским морем. Скорость понижения его уровня была оценена примерно в 1,3 сантиметра в год. Причину феномена Цельсий увидел в уменьшении объема водных масс из-за нарушения баланса в кругообороте воды.
Шведский учёный Карл фон Линней (Linné Carl von, 1707—1778) первым связал положение морских террас с уровнем моря в прежние эпохи. Вслед за Цельсием и Бенуа Мальетом (Maillet Benoît, 1656—1738) в 1740 году он пришёл к выводу, что в древности земная поверхность была полностью покрыта водой. Результаты этих исследований обобщил Олаф Далин (Dalin Olaf, 1708—1763) который заключил, что ранее территория Швеции представляла собой архипелаг и его вывод противоречил тогдашнему христианскому учению о возрасте Земли.
В Англии Эразм Дарвин (Erasmus Darwin, 1731—1802) сумел объяснить механизм круговорота воды. Он показал, что атмосферные осадки обеспечивают ток воды в реках, а часть влаги поступает на сушу с моря.
Первые обширные сведения о Мировом океане были получены после кругосветной английской экспедиции на судне «Challenger» (1872—1876). Её результаты коренным образом изменили представления о рельефе морского дна. Инициатор экспедиции и её руководитель шотландский учёный Чарльз Уайвил Томсон использовал для измерений лот своей конструкции с динамометром, а вместо пенькового каната использовал металлическую струну.
В 1845 году Р. Кейн вычислил сток воды ирландских рек путём вычитания величины испарения из суммы осадков. Он составил первое уравнение водного баланса, в котором сток равняется осадкам за вычетом объёма воды ушедшей на испарение.
С XIX века во многих странах создаются пункты гидрологических наблюдений позволивших установить характер взаимосвязи осадков и состояния поверхностных вод, а также, влияние на них температуры. Русский учёный А.И.Воейков одним из первых начал рассматривать процессы в атмосфере не обособленно друг от друга, а в их взаимосвязи.
Уровень Мирового океана стал важным показателем климатической системы планеты. Начиная с XVIII века он измеряется мореографами, а с середины прошлого века стали использовать эхолоты и гидролокаторы. В 1982 году для пятого издания генеральной батиметрической карты Мирового океана были использованы данные миллионов подобных промеров глубин. В конце 1992 года измерения проводятся системой спутников TOPEX/Poseidon созданной американской NASA и французской CNES. Наблюдения с земной орбиты значительно повысили точность и временную детальность измерений.
В 2002 году начал реализовываться проект NASA «Granting Resources and Assistance through Community Effort» (GRACE). В рамках этого проекта картографируется гравитационное поле путём измерения положения двух идентичных спутников на полярной орбите на высоте 500 километров. Это позволило построить карту глобального гравитационного поля Земли, следить за процессом перемещения водных масс, таянием ледниковых щитов, изменениями уровня Мирового океана моря и др.
В свою очередь спутниковые измерения топографии Мирового океана расширили представления о циркуляции его вод и её влиянии на климат Земли. Многолетние наблюдения указали на повышение уровня Мирового океана примерно на три миллиметра за год, происходящие с разным ускорением за разные периоды времени.
Начиная с XVIII века выдвигались различные естественнонаучные предположения о том, какие факторы влияют на уровень воды в морях и океанах. Уже в середине прошлого века установлена несомненная связь уровня Мирового океана с количеством льда и снега в полярных областях земного шара. Чем больше замороженной воды скапливается там, тем ниже уровень Мирового океана.
В периоды потепления земного климата площадь ледяного покрова сокращается и уровень воды в Мировом океане достигает максимума. Такое уже не раз происходило в геологической истории, определяя характер эволюции жизни на планете.
Цифры и Факты
Самая протяженная река на планете образованна слиянием рек Мараньон и Укаяли это Амазонка в Южной Америке. Её длина составляет 6992 километра.
Самый большой водосбор у реки Амазонка – около семи миллионов квадратных километров. В пределах её водосбора расположены территории Боливии, Бразилии, Гайаны, Венесуэлы, Колумбии, Перу и Эквадора.
Проект Topex/Poseidon позволил осуществить глобальный мониторинг топографии поверхности Мирового океана с высоты в 1330 километра и разрешением до 3,3 сантиметра.
Самая многоводная река мира это Амазонка. В каждую секунду по её руслу в среднем протекает 220 тысяч кубометров воды, а её годовой сток в Атлантический океан достигает 6930 кубических километра.
Самой мутной считается река Хуанхэ в Китае. За год она выносит со своего бассейна в среднем 1380 миллионов тонн твёрдого материала, в одном кубометре воды содержится до 34 килограммов наносов.
Самое большое озеро на планете это Каспийское море. Объём содержащейся в нём воды около 78 тысяч кубических километров.
Самое большое пресноводное озеро на планете это Байкал в России. Объём содержащейся в нём воды около 23,6 кубических километров.
Самое глубокое озеро на планете это Байкал. Его глубина достигает 1620 метров.
Колебания уровня Мирового океана за последние 550 миллионов лет относительно современного уровня.
Самое большое из высокогорных озер – Титикака в Южной Америке. Оно расположено на высоте 3812 метра над уровнем моря. Его объём составляет около 893 кубических километра.
Самые большие запасы пресной воды содержатся в озере Байкал.
Самый высокий айсберг обнаружен в Северном полушарии. Его высота достигала 168 метров.
Самый большой из известных столовых айсбергов наблюдали 17 ноября 1956 года с ледокола «Glacier». Он был длиной 375 километра, при ширине более ста километров и общей площади более 35 тысяч квадратных километров.
Самым быстрым считается ледник Якобсхавн в Гренландии. В 2007 году этот ледник шириной в шесть километров при толщине свыше 300 метров перемещался со скоростью 42,5 метра в день или на 15,5 километров за год.
Самыми быстрыми считаются т.н. пульсирующие ледники – их внезапная подвижка может достигать 300 метров за сутки.
Самое крупное водохранилище это Виктория у ГЭС «Оуэн-Фолс» на реке Нил в Уганде. Его полный объём составляет 205 кубокилометров, а площадь 76 тысяч квадратных километров при длине в 320 километров и ширине в 275 километров. Максимальная глубина водоёма достигает 83 метров, а высота плотины на нём – 31 метр.
Самое глубокое в мире водохранилище это Нурекское на реке Вахш в Таджикистане. Его максимальная глубина составляет 300 метров, при объёме в 10,5 кубических километра, длине 70 километров и максимальной ширине в один километр.
В трёх геосферах и трёх состояниях
Если бы можно было сказать, откуда начинается Нил, то выяснились бы и причины, по которым вода в нём прибывает. Но мы знаем только то, что он блуждает по пустыням, разливается, образуя болота, среди которых живут различные племена, и возле Фил впервые собирает в одно целое отдельные блуждающие и разбросанные потоки.
Луций Анней Сенека «О разливах Нила, его причинах и значении для Египта», 4 год до н.э. – 65 год н.э.Несмотря на то, что составляющие воду водород и кислород являются самыми распространенными веществами вопрос её появления на Земле остаётся предметом научных дискуссий. Выдвинуты две основные гипотезы. По первой вода внеземного происхождения и занесена на планету миллиарды лет назад кометами или содержащими воду астероидами. По второй, основная часть воды земного происхождения или она изначально имелась в составе протопланетного диска.
Вначале Земля не имела водной и газовой оболочек, но в процессе разогрева за счет энергии гравитационного сжатия, распада радиоактивных элементов (урана, тория, калия-40) и других факторов выделились различные газы, водяные пары и вода. Они сформировали атмосферу и гидросферу планеты.
Мировой океан возник в результате разогрева водосодержащих минералов и горных пород в конце периода формирования Земли как планеты. Его вода заполнила впадины и низины на земной поверхности. Мировой океан существует примерно 3,8—4,2 миллиарда лет, а современным океанам и морям не больше двухсот миллионов лет.