Plik rower wodny lub cykl hydrologiczny to cyrkulacja wody na Ziemi zmieniająca się między stanem ciekłym, gazowym i stałym. W tym ruchu krążenia woda przechodzi między hydrosferą, atmosferą, litosferą i kriosferą..
Ten proces ma fundamentalne znaczenie dla życia na Ziemi, ponieważ duża część komórek składa się z wody. U ludzi 60% ciała stanowi woda, osiągając 70% w mózgu i 90% w płucach..
Cykl wodny obejmuje całą planetarną wodę, zarówno powierzchniową, jak i podziemną, w rzekach, oceanach, powietrzu i istotach żywych. Najważniejszymi właściwościami wody dla cyklu hydrologicznego są jej temperatura wrzenia i krzepnięcia..
Temperatura wrzenia lub temperatura, w której przechodzi ze stanu ciekłego w gaz, wynosi 100 ºC na poziomie morza (maleje wraz z wysokością). Podczas gdy punkt zamarzania lub temperatura, w której woda przechodzi ze stanu ciekłego do stanu stałego, wynosi 0 ºC.
Kolejną wyjątkową właściwością jest jego charakter jako rozpuszczalnika uniwersalnego, ponieważ to właśnie ciecz rozpuszcza większość substancji (jony polarne i cząsteczki). Woda, która składa się z dwóch atomów wodoru i jednego tlenu, ma biegun dodatni (wodory) i biegun ujemny (tlen).
W obiegu wodnym pierwiastek ten przechodzi sześć etapów: parowanie i transpirację, kondensację, wytrącanie, spływ, infiltrację i cyrkulację. Energią napędzającą obieg wody jest energia słoneczna, a inną podstawową siłą jest grawitacja, która umożliwia opady, spływ i infiltrację..
Indeks artykułów
Następnie woda skrapla się i wytrąca, krąży w rzekach lub gromadzi się w jeziorach i oceanach, gdzie następuje nowe parowanie. Inna część spływa z ziemi, część wyparowuje, a inna infiltruje, gromadzi się lub krąży pod ziemią..
Średnio co 8 dni odnawia się cała woda atmosferyczna, a co 16 do 180 dni woda w rzekach. W przeciwieństwie do tego woda w jeziorze lub lodowcu utrzymuje się do 100 lat lub dłużej..
Odparowanie to przemiana wody ze stanu ciekłego w gazowy poprzez podwyższenie jej temperatury. Ten wzrost temperatury jest efektem ogrzewania spowodowanego promieniowaniem słonecznym, głównie ultrafioletem.
Podobnie ciepło wypromieniowywane (promieniowanie podczerwone) przez ziemię i obiekty znajdujące się na jej powierzchni przyczynia się do podgrzewania wody..
Woda paruje, gdy osiągnie 100ºC lub mniej, w zależności od ciśnienia atmosferycznego. To zgazowanie wody polega na naładowaniu cząsteczek wody energią kinetyczną, zwiększając ich ruch i rozszerzając wodę..
Gdy cząsteczki oddzielają się od siebie, woda traci koherencję przypisaną jej właściwościami cieczy, a napięcie powierzchniowe zostaje zerwane. Będąc lżejszą, woda przemieniona w gaz unosi się do atmosfery w postaci pary wodnej.
Prawie we wszystkich przypadkach woda w oceanach, rzekach i glebie nie osiąga 100 ºC, ale następuje parowanie, ponieważ w warstwie wody znajdują się cząsteczki, które nagrzewają się bardziej niż inne i niszczą napięcie powierzchniowe., Parowanie.
Jeśli powietrze jest bardzo suche (niska wilgotność względna), cząsteczki wody, które zdołają przełamać napięcie powierzchniowe, będą miały tendencję do łatwiejszego przedostawania się do powietrza. Jeśli z drugiej strony jest wiatr, będzie to ciągnąć warstwę pary wodnej, która gromadzi się na wodzie.
Najwyższe tempo parowania występuje w oceanach, gdzie szybkość parowania jest siedmiokrotnie większa niż na powierzchni lądu.
Część wody infiltrującej glebę dociera do warstwy wód gruntowych (strefa nasycona). Podczas gdy inna część nagrzewa się podczas przejścia przez strefę nienasyconą i odparowuje wracając na powierzchnię.
Rośliny potrzebują wody do procesów metabolicznych, którą w większości przypadków pozyskują z gleby. Robią to przez swoje korzenie i kiedy docierają do liści, a część jest wykorzystywana do procesu fotosyntezy.
Jednak około 95% wody wchłoniętej przez rośliny jest uwalniane do środowiska w postaci pary wodnej podczas pocenia się. Para wodna jest uwalniana przez aparaty szparkowe w naskórku liści.
Jest to przejście gazu do stanu ciekłego, które następuje na powierzchni w wyniku spadku temperatury. Wraz ze spadkiem temperatury cząsteczki wody zmniejszają swoją energię kinetyczną i łączą się ze sobą bardziej, aby skondensować.
W ten sposób powstają małe krople wody o średnicy od 0,004 do 0,1 mm, które są wdmuchiwane przez wiatr i zderzają się ze sobą. Nagromadzenie tych punktów kondensacji tworzy chmury, które po osiągnięciu nasycenia wodą generują opady..
Jeśli temperatura jest bardzo niska, powstaje szron, czyli warstwa łusek lub igieł w małych kawałkach lodu. Jest to wytwarzane przez bezpośrednie osadzanie się pary wodnej na powierzchni, a nie przez opady.
Deszcz to opad wody w stanie ciekłym, który jest bardzo ważny, ponieważ rozprowadza świeżą wodę po powierzchni ziemi. 91% wytrącającej się wody wraca bezpośrednio do oceanów, 9% trafia do mas kontynentalnych, aby zasilić baseny powracające do oceanu.
Jeśli temperatura w górnych warstwach atmosfery jest wystarczająco niska, skroplona woda krystalizuje w płatki śniegu. W miarę wzrostu wielkości i gromadzenia się, w końcu wytrącają się pod wpływem siły grawitacji i powodują opady śniegu..
Są to kamienie lodowe o średnicy 5 i 50 milimetrów lub nawet większej, które tworzą się wokół zawieszonych cząstek materiału. Kiedy lód zgromadzony wokół cząstki osiągnie wystarczającą wagę, wytrąca się.
Wytrącająca się woda może spaść bezpośrednio na zbiornik wodny (staw, rzeka, jezioro lub ocean) lub na ziemię. Podobnie, zbiorniki wodne mogą się przelać, to znaczy część zawartej wody wydostaje się z granic hermetyzacji..
Ten proces, w którym strumień wody jest generowany z przelewu zbiornika lub kanału, nazywany jest spływem. Jest to generowane, gdy ilość wody, która wytrąca się lub przelewa w pojemniku, jest większa niż zdolność infiltracji gleby.
Infiltracja to proces, w którym woda wnika w glebę przez jej pory i pęknięcia. Szybkość infiltracji lub ilość wody, która jest w stanie wniknąć do wnętrza gleby w danym czasie, zależy od różnych czynników.
Na przykład w glebie piaszczystej z grubymi cząsteczkami, które pozostawiają w sobie większe pory, infiltracja będzie większa. Podczas gdy w glebie gliniastej, która ma drobniejsze cząstki, infiltracja jest mniejsza.
Gleby składają się z różnych poziomów lub warstw ułożonych jedna na drugiej, z których każda ma swoje własne cechy. Istnieją gleby, których poziom powierzchniowy lub poziom A jest bardzo przepuszczalny, podczas gdy niektóre z niższych poziomów są mniej przepuszczalne.
Jeśli infiltrowana woda napotka nieprzepuszczalną warstwę, gromadzi się na niej lub krąży poziomo. Tworzy to podziemne zbiorniki wodne lub warstwy wodonośne, które mają ogromne znaczenie jako źródło świeżej wody..
Szacuje się, że ilość wód podziemnych na świecie jest 20 razy większa niż wody powierzchniowej na Ziemi. Ten zbiornik wodny jest tym, co utrzymuje podstawowy przepływ rzek i dostarcza wodę roślinom..
Woda nagromadzona w podłożu może znaleźć drogi wyjścia na zewnątrz i tworzyć źródła. To znaczy naturalne źródło wody, która wypływa z ziemi, tworząc stawy lub rzeki..
Znaczna część wody znajduje się w oceanach, jeziorach i podziemnych zbiornikach lub zamarznięta na biegunach lub wysoko w górach. Jednak odpowiednia część znajduje się w ciągłym obiegu, nadając dynamikę obiegowi wody..
Różnice temperatur między punktami w atmosferze ziemskiej powodują przemieszczenia mas powietrza. Te przemieszczenia z kolei powodują różnice ciśnień atmosferycznych i wytwarzane są wiatry, które przenoszą parę wodną.
Masy gorącego powietrza unoszą się z powierzchni ziemi w kierunku górnych warstw atmosfery. Podobnie powietrze przemieszcza się poziomo z obszarów o wysokim ciśnieniu do obszarów o niskim ciśnieniu..
W oceanach woda jest w ciągłym ruchu krążeniowym, tworząc prądy morskie. Są one określane przez ruchy rotacji i translacji Ziemi..
Woda, która wytrąca się w górach, spływa w dół pod wpływem grawitacji po konturach terenu. W tym procesie, w wyniku erozyjnego działania samej wody, tworzy się kanał, który jest przez nią przepuszczany. W ten sposób powstają cieki wodne, które mogą być tymczasowe lub trwałe..
Część wody, która wytrąca się na ziemi, nie krąży, ponieważ jest unieruchomiona w postaci lodu. W wodzie morskiej temperatura zamarzania wynosi poniżej 0 ° C ze względu na wysoką zawartość soli (zwykle -2 ° C).
Z drugiej strony, jeśli nie ma cząstek, do których przywiera woda, jej temperatura zamarzania spada do - 42 ºC..
Istoty żywe do życia potrzebują wody, w rzeczywistości żywe komórki składają się w dużej mierze z wody. Woda, będąca uniwersalnym rozpuszczalnikiem i zdolna do rozpuszczania dużej ilości substancji rozpuszczonych, jest niezbędna w komórkowych reakcjach biochemicznych.
Bez wody fotosynteza nie jest możliwa, zarówno w przypadku planktonu (organizmów wodnych), jak i roślin lądowych.
Masy wody występujące na Ziemi, a także ich cyrkulacja w cyklu hydrologicznym, są termoregulatorem. Wysokie ciepło właściwe wody pozwala jej stopniowo absorbować ciepło, a także stopniowo je uwalniać.
W ten sam sposób żywe istoty regulują ciepło swojego ciała, przekazując je do wody w organizmie i tracąc je poprzez pocenie się..
Kiedy woda paruje, uwalnia zanieczyszczenia i rozpuszczone sole, dzięki czemu po wytrąceniu jest wodą świeżą i stosunkowo czystą. Jednak w atmosferze występują zanieczyszczające gazy i cząsteczki, powstałe w wyniku działalności człowieka, które mogą wpływać na jej jakość..
Cykl wodny determinuje lub przyczynia się do występowania szeregu zjawisk klimatycznych, takich jak deszcze, opady śniegu i burze gradowe. W ten sam sposób determinuje pojawienie się mgły, okresowe zalewanie rzek czy wahania temperatury na powierzchni ziemi..
Cykl wodny ma również pewne negatywne skutki dla ludzi, takie jak wymywanie, erozja i katastrofy społeczno-naturalne..
Polega na wymywaniu lub wciąganiu składników odżywczych obecnych w glebie w wyniku działania rozpuszczalnika infiltrującej wody. Na glebach rolniczych o małej zdolności do zatrzymywania składników pokarmowych zjawisko to powoduje zubożenie gleby..
Jest to utrata zużycia gleby lub skał w wyniku mechanicznego działania wiatru lub wody. Spływająca woda ma dużą siłę erozyjną gleby i skał, w zależności od ich strukturalnych i mineralogicznych właściwości.
Na gołych glebach o stromych zboczach położonych na obszarach o dużych opadach erozja jest duża. Utrata gleby z tego powodu ma duży wpływ ekonomiczny na produkcję żywności.
Ulewne deszcze, a także obfite opady śniegu i silne burze gradowe mogą powodować poważne negatywne skutki dla struktur ludzkich i społeczności. Podobnie wylewy rzek i podnoszenie się poziomu mórz powodują zalewanie zaludnionych obszarów i upraw..
Człowiek swoimi działaniami zmienia naturalne cykle i sprzyja takim katastrofom, jak globalne ocieplenie czy budowa obiektów na obszarach wysokiego ryzyka..
Jeszcze bez komentarzy