Znaczenie cyklu wodnego

Prawdopodobnie słyszałeś o hydrologiczny (woda) cykl wcześniej i wiedz, że opisuje, w jaki sposób woda Ziemi przemieszcza się z lądu na niebo iz powrotem. Ale może nie wiesz, dlaczego ten proces jest tak niezbędny.

Z całkowitego zaopatrzenia w wodę na świecie 97% to słona woda występująca w naszym oceany. Oznacza to, że mniej niż 3% dostępnej wody to woda słodka i dopuszczalna do naszego użytku. Myślisz, że to niewielka ilość? Weź pod uwagę, że z tych trzech procent ponad 68% zamarzło w lodzie i lodowcach, a 30% znajduje się pod ziemią. Oznacza to, że poniżej 2% słodkiej wody jest łatwo dostępne, aby zaspokoić potrzeby wszystkich na Ziemi! Zaczynasz rozumieć, dlaczego obieg wody jest tak niezbędny? Przeanalizujmy kroki.

Oto jedzenie (lub napój) do przemyślenia: każda kropla deszczu spadająca z nieba nie jest nowa, ani też każda szklanka wody, którą pijesz. Zawsze byli tutaj na Ziemi, właśnie zostali poddani recyklingowi i ponownie przeznaczeni dzięki cyklowi wody, który obejmuje 5 głównych procesów:

• Odparowanie (w tym sublimacja, transpiracja)
• Kondensacja
• Opad atmosferyczny
• Spływ powierzchniowy (w tym topnienie śniegu i przepływ strumienia)
• Infiltracja (magazynowanie wód gruntowych i ewentualny zrzut)

Odparowanie jest uważany za pierwszy etap cyklu wodnego. Woda w nim gromadzona w oceanach, jeziorach, rzekach i strumieniach pochłania energię cieplną ze słońca, która zamienia ją z cieczy w gaz zwany para wodna (lub para).

Oczywiście parowanie nie odbywa się tylko nad zbiornikami wodnymi - dzieje się to również na lądzie. Kiedy słońce ogrzewa ziemię, woda odparowuje z górnej warstwy gleby - proces znany jako ewapotranspiracja. Podobnie każda dodatkowa woda, która nie jest używana przez rośliny i drzewa podczas fotosyntezy, jest odparowywana z liści w procesie zwanym transpiracja.

Podobny proces zachodzi, gdy woda zamrożona w lodowcach, lodzie i śniegu przekształca się bezpośrednio w parę wodną (bez uprzedniej przemiany w ciecz). Nazywa sublimacja, dzieje się tak, gdy temperatura powietrza jest bardzo niska lub gdy stosowane jest wysokie ciśnienie.

Teraz, gdy woda wyparowała, może swobodnie się w nią unosić atmosfera. Im wyżej się podnosi, tym więcej ciepła traci i tym bardziej się ochładza. W końcu cząsteczki pary wodnej schładzają się tak bardzo, że kondensują i zamieniają się z powrotem w kropelki wody w stanie ciekłym. Gdy zbierze wystarczającą liczbę tych kropelek, one tworzą chmury.

Gdy wiatry poruszają chmury, chmury zderzają się z innymi chmurami i rosną. Gdy osiągną wystarczającą wielkość, spadają z nieba jako opady (deszcz, jeśli temperatura atmosfery jest ciepła, lub śnieg, jeśli jej temperatura wynosi 32 ° F lub mniej).

Stąd woda opadowa może podążać jedną z kilku ścieżek:

• Jeśli wpadnie do oceanów i innych zbiorników wodnych, jego cykl się skończył i jest gotowy, aby rozpocząć od nowa przez odparowanie.
• Z drugiej strony, jeśli spadnie na ląd, kontynuuje podróż po obiegu wody i musi znaleźć drogę powrotną do oceanów.

Abyśmy mogli kontynuować badanie pełnego cyklu wodnego, załóżmy opcję nr 2 - że woda spadła na obszary lądowe.

Opady, które spadają w miarę, jak śnieg ląduje nad ziemią, kumulują się, tworząc sezonowy śnieg śnieg który stale się gromadzi i upakowuje). Tak jak wiosna przybywa i temperatury są ciepłe, te duże ilości śniegu topnieją i topią się, co prowadzi do spływu i przepływu strumienia.

(Woda pozostaje również zamrożona i przechowywana w czapach lodowych i lodowcach przez tysiące lat!)

Zarówno woda topiąca się ze śniegu, jak i woda, która spada na ziemię, gdy deszcz spływa po powierzchni ziemi i z góry, w wyniku przyciągania grawitacyjnego. Ten proces jest znany jako spływ. (Spływ jest trudny do wizualizacji, ale prawdopodobnie zauważyłeś to podczas ulewa lub a gwałtowny potop, ponieważ woda szybko spływa po twoim podjeździe do kanalizacji burzowej).

Spływ działa w ten sposób: gdy woda przepływa przez krajobraz, wypiera najwyższą warstwę gleby w ziemi. Ta przemieszczona gleba tworzy kanały, którymi następnie podąża woda i zasila najbliższe strumienie, strumienie i rzeki. Ponieważ woda przepływa bezpośrednio do rzek i strumieni, jest czasami nazywana przepływem strumieniowym.

Kroki odpływu i przepływu w cyklu wody odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu, że woda wróci do oceanów, aby utrzymać cykl wody. Jak to? Cóż, chyba że rzeki zostaną skierowane lub spiętrzone, wszystkie z nich ostatecznie wrócą do oceanu!

Nie cała woda, która się wytrąca, kończy się jako spływ. Niektóre z nich wnikają w ziemię - proces obiegu wody znany jako infiltracja. Na tym etapie woda jest czysta i nadaje się do picia.

Część wody, która infiltruje ziemię, wypełnia warstwy wodonośne i inne podziemne magazyny. Niektóre z tych wód gruntowych znajdują otwory na powierzchni ziemi i ponownie pojawiają się jako źródła wód słodkich. Mimo to niektóre z nich są wchłaniane przez korzenie roślin i ostatecznie ewapostranspirują z liści. Te ilości, które pozostają blisko powierzchni ziemi, przenikają z powrotem do wód powierzchniowych (jeziora, oceany) gdzie cykl zaczyna się od nowa.