Табиғаттағы су айналымын кім зерттеді

Су – Жердегі тіршіліктің негізі. Оның айналымы адамзат тарихында ежелден қызығушылық тудырып келеді. Көптеген көне халықтар жауын-шашын, өзендер мен бұлақтардың пайда болуын құдайлармен немесе табиғаттың тылсым күштерімен байланыстырған. Уақыт өте келе ғылым дамып, судың планетада үздіксіз қозғалыста болатыны дәлелденді. Бүгінде біз су айналымының құрылымын жақсы түсінеміз, ал бұл білімге жол ашқан ғалымдар мен олардың жаңалықтары жайлы білу – ғылым тарихын тереңірек ұғынуға мүмкіндік береді.

Алғашқы болжамдар мен бақылаулар

Судың табиғатта айналатыны туралы алғашқы идеялар Ежелгі Грекия мен Қытайда айтылған. Дегенмен, ол заманда мұндай құбылыстарды нақты ғылыми негізбен түсіндіру мүмкін болмады.

Мысалы:

• көне гректер теңіз бетінен бу көтеріледі деп санаған;
• қытайлықтар тұман мен шықты зерттеген;
• араб ойшылдары жаңбыр мен булану арасындағы байланысты талқылаған.

Алайда бұл ойлар көбіне философиялық сипатта болды және тек Жаңғыру дәуірінде нақты өлшеулерге негізделген түсініктер пайда бола бастады.

Пьер Перроның еңбегі

XVII ғасырда француз ғалымы әрі инженер Пьер Перро алғаш болып жауын-шашын мөлшерінің өзен суларын толтыруға жеткілікті екенін дәлелдеді. Ол Сена өзенінің алабында бірнеше жыл бойы бақылау жүргізіп, су балансына нақты есептер жасады. 1674 жылы ол өз нәтижелерін жариялап, су айналымын ғылыми тұрғыдан түсіндіруде бетбұрыс жасады.

Перроның әдістемесі мыналарға негізделді:

• жауын мөлшерін есептеу;
• су жиналатын аумақ көлемін өлшеу;
• өзеннің орташа ағысын бақылау.

Бұл тәсілдер қазіргі гидрология ғылымының негізін қалады.

Эдме Марьотттың зерттеулері

Перроның жұмысына сүйене отырып, Эдме Марьотт бұл теорияны одан әрі дамытты. Ол физика заңдарын қолданып, су айналымының дәл моделін жасап шықты. Марьотт булану, жауын, өзен ағысы арасындағы байланыстарды математикалық түрде негіздеді.

Оның жаңалығы келесі ерекшеліктерімен маңызды болды:

• тәжірибелік деректерге сүйену;
• жаңа өлшеу құрылғыларын қолдану;
• формула мен есептеулер арқылы нәтижені бекіту.

Марьоттың еңбегі Еуропадағы ғылыми ортаның су айналымына деген көзқарасын өзгертті.

Зерттеуге үлес қосқан өзге ғалымдар

Перро мен Марьотт ғылыми тұрғыдан су айналымын дәлелдеген алғашқы ғалымдар болғанымен, олардың жұмысы кейінгі көптеген зерттеушілермен толықтырылды.

1. Галилео Галилей. Ол судың булануын алғаш физикалық процесс ретінде сипаттады. Сонымен қатар температура мен ылғалдың байланысын зерттеп, атмосферадағы термодинамика негіздерін салды.
2. Эванджелиста Торричелли. Барометрді ойлап тапқан бұл ғалым ауа қысымы мен жауын-шашын арасындағы байланысты түсіндіруге мүмкіндік берді. Осы жаңалық атмосфералық құбылыстардың ғылыми талдауына жол ашты.
3. Джон Дальтон. Британдық химик булану мен ылғалдылықты зерттеп, қаныққан бу теориясын енгізді. Бұл теория атмосферада судың қалай жиналып, жаңбыр түрінде жауатынын түсіндіруге көмектесті.
4. Александр фон Гумбольдт. Ол әлемнің әртүрлі бөліктерінде зерттеулер жүргізіп, су айналымының ғаламдық сипатқа ие екенін дәлелдеді. Табиғаттың экожүйелік байланысын зерттеу арқылы буланудың, өсімдіктің және жауынның өзара қатынасын көрсетті.
5. Герман Гельмгольц. Физикалық энергияның сақталуы мен су мен атмосфера арасындағы байланысын зерттеді. Оның теориясы су айналымын термодинамикалық тұрғыдан сипаттауға мүмкіндік берді.

Бұл ғалымдардың барлығы су айналымы туралы білімімізді кеңейтіп, оның әр кезеңін тереңірек түсінуге үлес қосты.

Қазіргі түсінік және қолдану салалары

Бүгінде су айналымы күрделі көпсатылы процесс ретінде қарастырылады. Оның негізгі кезеңдері:

• мұхит пен құрлық беттерінен булану;
• ауада ылғалдың жиналып, бұлтқа айналуы;
• жауын-шашынның түсуі;
• су ағыстары арқылы қайтадан теңізге оралуы.

Жерсеріктік технологиялар мен заманауи модельдеу әдістері бұл процесті нақты уақыт режимінде бақылауға мүмкіндік береді. Бұл:

• су тасқыны мен құрғақшылықты болжауға;
• ауыл шаруашылығын тиімді жоспарлауға;
• экожүйені қорғауға және табиғи ресурстарды дұрыс басқаруға жағдай жасайды.

Табиғаттағы су айналымы – тіршіліктің тұрақтылығын қамтамасыз ететін жүйе. Бұл құбылысты ғылыми түрде түсіндіру адамзаттың қоршаған ортаға деген көзқарасын өзгертті. Перро мен Марьотттың өлшеулерге негізделген тұжырымдары қазіргі гидрология ғылымының негізі болды. Су айналымын зерттеу тек теориялық емес, практикалық маңызға да ие. Ол климатты болжауға, суды үнемдеуге және табиғи апаттарға алдын ала әрекет етуге көмектеседі. Осы білім болашақ ұрпақ үшін экологиялық жауапкершілікті арттырады.