ВОДНИЙ АБО ГІДРОЛОГІЧНИЙ ЦИКЛ: ЕТАПИ ТА ЗНАЧЕННЯ - СЕРЕДОВИЩЕ - 2025

Вода цикл або Гідрологічний цикл циркуляція води по зміні Землі між рідкими, газоподібними і твердому станами. При цьому циркуляційному русі вода проходить між гідросферою, атмосферою, літосферою та кріосферою.

Цей процес є основним для життя на землі, оскільки великий відсоток клітин складається з води. У людини 60% тіла становить вода, досягаючи 70% у мозку та 90% у легенях.

Водний кругообіг охоплює всю масу планетарних вод, як поверхневих, так і підземних, у річках, океанах, повітрі та у живих істот. Найбільш релевантними властивостями води для гідрологічного циклу є температура кипіння та замерзання.

Температура кипіння або температура, при якій вона переходить від рідини до газу, становить 100 ºC на рівні моря (зменшується з висотою). При цьому температура замерзання або температура, при якій вода переходить з рідкого в твердий стан, становить 0 ºC.

Ще одна видатна властивість - його характер як універсального розчинника, оскільки саме рідина розчиняє більшість речовин (полярні іони та молекули). Вода, що складається з двох атомів водню та одного кисню, має позитивний полюс (водень) та негативний полюс (кисень).

У водному циклі цей елемент проходить через шість етапів: випаровування і транспірація, конденсація, опади, стік, інфільтрація та циркуляція. Енергія, яка рухає водним кругообігом, - сонячна енергія, а ще одна основна сила - сила тяжіння, яка дає можливість випадання опадів, стоку та інфільтрації.

Етапи кругообігу води

Водний цикл. Джерело: Малама Етапи водного циклу не є строго послідовними, тобто не кожна молекула води обов'язково проходить через них на кожному кроці циклу. Поєднання всіх стадій утворює замкнутий потік або цикл, що включає випаровування води та її циркуляцію атмосфери.

Пізніше вода конденсується і осідає, циркулює по річках або накопичується в озерах і океанах, де відбувається нове випаровування. Інша частина стікає з землі, з цього частина випаровується, а інша проникає, накопичується або циркулює під землею.

У середньому кожні 8 днів поновлюється вся атмосферна вода і кожні 16 - 180 днів вода в річках поновлюється. Навпаки, вода в озері або льодовику залишається до 100 і більше років.

1- Випаровування і потовиділення

Випаровування - це перетворення води з рідкого в газоподібний стан за рахунок підвищення її температури. Це підвищення температури є продуктом нагрівання, спричиненого сонячним випромінюванням, головним чином ультрафіолетовим.

Так само випромінюване теплом (інфрачервоне випромінювання) землею та предметами, що знаходяться на її поверхні, сприяє нагріванню води.

Вода випаровується, коли вона досягає 100 ° C або менше залежно від атмосферного тиску. Ця газифікація води складається з того, що молекули води заряджаються кінетичною енергією, збільшуючи їх рух і розширюючи воду.

Оскільки молекули відокремлюються одна від одної, вода втрачає когерентність, присвоєну їй своїм рідким властивістю, і поверхневий натяг порушується. Будучи легшою, вода, перетворена на газ, піднімається в атмосферу у вигляді водяної пари.

Температура, відносна вологість і вітер

Майже у всіх випадках вода в океанах, річках та ґрунті не досягає 100 ºC, але відбувається випаровування, тому що в шарі води є молекули, які нагріваються більше, ніж інші, і порушують поверхневий натяг , випаровуючись.

Якщо повітря дуже сухе (низька відносна вологість), молекули води, яким вдалося зламати поверхневий натяг, будуть, як правило, легше переходити у повітря. Якщо, з іншого боку, є вітер, це перетягне шар водяної пари, який накопичується на воді.

Найвища швидкість випаровування спостерігається в Світовому океані, де швидкість випаровування в сім разів більша від земної поверхні.

Едафічне випаровування

Частина води, що проникла в ґрунт, частина досягає шару ґрунтових вод (насичена зона). У той час як інша порція нагрівається під час її проходу через ненасичену зону і випаровується, повертаючись на поверхню.

Потливо

Рослини потребують води для своїх обмінних процесів, які вони отримують з ґрунту у більшості випадків. Вони роблять це через своє коріння і коли вони досягають листя, а частина використовується для процесу фотосинтезу.

Однак близько 95% поглинутої рослинами води потрапляє у навколишнє середовище у вигляді водяної пари при потовиділенні. Водна пара виділяється через продихи в позакореневому епідермісі.

2- Конденсація

Це проходження газу в рідкий стан, який відбувається на поверхні через зниження температури. Коли температура падає, молекули води зменшують свою кінетичну енергію і більше зв'язуються між собою, щоб конденсуватися.

Краплі води через конденсацію. Джерело: Ніколь Лопес Цей процес вимагає, щоб були частинки, до яких прилипає вода, і температура цих частинок повинна бути нижчою, ніж температура насичення води. За цих умов досягається температура роси або температура роси, тобто температура, при якій конденсується вода.

Хмарне утворення

Хмарне утворення Джерело: Арун Кульшрешта Повітря піднімається при нагріванні і в цьому процесі відводить водяну пару, яка утворюється внаслідок випаровування на земній поверхні. Коли він піднімається, його температура падає, поки не досягне точки роси і конденсується.

Таким чином, утворюються невеликі краплі води, які досягають діаметру від 0,004 до 0,1 мм, які переносяться вітром і закінчуються зіткненням один з одним. Накопичення цих точок конденсації утворює хмари, які, досягнувши свого насичення водою, породжують опади.

Мороз

Якщо температура дуже низька, утворюється мороз, тобто шар луски або хвої в невеликих шматочках льоду. Це утворюється шляхом прямого осадження водяної пари на поверхні, а не шляхом опадів.

3- Опади

Опади дощ. Джерело: Cassini83 Опади - це падіння конденсованої води в рідкому або твердому вигляді з атмосфери на поверхню Землі. Коли конденсована вода накопичується в атмосфері у вигляді хмар, її вага збільшується, поки вона не зможе уникнути сили тяжіння.

Дощ

Дощ - це опади води в рідкому стані, що є дуже важливим, оскільки вона розподіляє прісну воду по земній поверхні. 91% води, яка випадає в осад, повертається безпосередньо в океани, 9% йде в континентальні маси для живлення басейнів, що повертаються в океан.

Невада

Якщо температура у верхніх шарах атмосфери досить низька, конденсована вода кристалізується у сніжинки. Коли вони збільшуються в розмірах і накопичуються, вони закінчуються осадженням сили тяжіння і спричиняють снігопад.

Радуйся

Вони являють собою крижані камені діаметром 5 і 50 міліметрів або навіть більше, які утворюються навколо зважених частинок матеріалу. Коли лід, накопичений навколо частинки, досягає достатньої ваги, він осідає.

4- Стік

Вода, що осаджується, може потрапити безпосередньо на водойму (ставок, річку, озеро чи океан) або на землю. Так само водойми можуть переповнюватися, тобто частина води, що міститься, витікає з меж утримання.

Цей процес, за допомогою якого утворюється потік води в результаті переповнення контейнера або каналу, називається стоком. Це утворюється тоді, коли кількість води, що осаджує або переливає ємність, більше, ніж інфільтраційна здатність ґрунту.

5- Інфільтрація

Інфільтрація - це процес, за допомогою якого вода проникає в ґрунт через пори та тріщини. Швидкість інфільтрації або кількість води, якій вдається проникнути в ґрунт за певний час, залежить від різних факторів.

Наприклад, у піщаному ґрунті з грубими частинками, які залишають між собою більші пори, інфільтрація буде більшою. Перебуваючи в глинистому ґрунті, де є більш дрібні частинки, інфільтрат менше.

Шари ґрунту

Ґрунти складаються з різних горизонтів або шарів, розташованих один над одним, кожен зі своїми характеристиками. Є ґрунти, поверхневий горизонт чи горизонт А є дуже проникними, тоді як деякі нижні горизонти менші.

Якщо інфільтрована вода зустрічається з непроникним шаром, вона накопичується на ній або циркулює горизонтально. Це утворює підземні водойми або водоносні горизонти, які мають велике значення як подача прісної води.

Кількість ґрунтових вод у всьому світі оцінюється в 20 разів більше, ніж поверхневих вод на Землі. Цей водойм - це те, що підтримує базовий потік річок і забезпечує воду рослинам.

Пружини

Вода, накопичена в надрах, може знайти шляхи виходу назовні та утворювати джерела. Іншими словами, природне джерело води, яке витікає із землі, утворюючи ставки чи річки.

6- Тираж

Значна частина води міститься в океанах, озерах та підземних водоймах, або замерзає на полюсах або у високих горах. Однак відповідна частина знаходиться в постійній циркуляції, надаючи динаміці водного циклу.

Повітряні течії

Різниця температур між точками земної атмосфери породжує переміщення повітряних мас. Ці переміщення, в свою чергу, спричиняють різницю атмосферного тиску, і утворюються вітри, які переносять водяну пару.

Маси гарячого повітря піднімаються з земної поверхні у бік верхніх шарів атмосфери. Так само повітря рухається горизонтально від областей високого тиску до областей низького тиску.

Океанські течії

У Світовому океані вода знаходиться в постійному циркуляційному русі, утворюючи морські течії. Вони визначаються рухами обертання та перекладу Землі.

Річки

Вода, яка випадає в гори, стікає під гору через тяжкість, слідуючи за контурними лініями місцевості. У цьому процесі утворюється канал унаслідок ерозивного ефекту самої води і через неї каналізується. Таким чином формуються водотоки, які можуть бути тимчасовими або постійними.

Замерзання води

Частина води, яка осідає на землі, не циркулює, тому що вона іммобілізується у вигляді льоду. У морській воді температура замерзання нижче 0 ° C через високий вміст солей (як правило, -2 ° C).

З іншого боку, якщо немає частинок, до яких чіпляється вода, температура замерзання падає до - 42 ºC.

Важливість водного циклу

Життєва рідина

Живі істоти потребують води, щоб жити, адже живі клітини складаються з великої частки води. Вода, будучи універсальним розчинником і здатна розчиняти велику кількість розчинних речовин, є важливою для клітинних біохімічних реакцій.

Різні фази води. Джерело: BE Водяний кругообіг через опади та через річки, озера та підземні водоносні горизонти постачає воду, необхідну для життя. Первинне виробництво за допомогою фотосинтезу - це процес, який гарантує перетворення сонячної енергії у корисну для життя енергію.

Фотосинтез неможливий без води, як у випадку з планктоном (водними організмами), так і у наземних рослин.

Регулювання температури

Маси води, що існують на Землі, а також їх циркуляція в гідрологічному циклі є тепловим регулятором. Висока питома теплота води дозволяє їй поступово поглинати тепло, а також поступово звільняти його.

Так само живі істоти регулюють тепло свого тіла, передаючи його у воду тіла і втрачаючи його через потовиділення.

Очистка води

Коли вода випаровується, вона вивільняє забруднювачі та розчинені солі, тому при її опаданні вона є прісною та відносно чистою водою. Однак в атмосфері є забруднюючі гази та частинки, що є наслідком діяльності людини, яка може вплинути на її якість.

Кліматичні події

Водний цикл визначає чи сприяє існуванню низки кліматичних явищ, таких як дощ, снігопад та град. Таким же чином він визначає появу туману, періодичні повені річок або коливання температури на земній поверхні.

Негативні наслідки

Водний цикл також має певні негативні наслідки для людини, такі як вилуговування, ерозія та соціально-природні катастрофи.

Вилуговування

Він складається з промивання або перетягування поживних речовин, присутніх у ґрунті, завдяки дії розчинника води, що проникає. На сільськогосподарських ґрунтах з низькою здатністю до утримання поживних речовин це явище викликає збіднення ґрунту.

Ерозія

Це втрата ґрунтового або скельного зносу внаслідок механічної дії вітру чи води. Вода стоку має високу ерозійну силу ґрунту та гірських порід, залежно від їх структурних та мінералогічних особливостей.

На голих ґрунтах з крутими схилами, розташованими в районах сильних опадів, ерозія сильна. Втрати ґрунту через цю причину мають високий економічний вплив на виробництво продуктів харчування.

Соціально-природні катаклізми

Проливні дощі, а також сильні снігопади та сильні градки можуть спричинити серйозні негативні наслідки для людських структур та громад. Таким же чином, переповнення річок і підвищення рівня моря породжують повені в населених пунктах та районах обробітку.

Людина своєю діями змінює природні цикли і спричиняє такі катастрофи, як глобальне потепління або будівництво об'єктів у зонах підвищеного ризику.

Список літератури

1. Calow, P. (Ed.) (1998). Енциклопедія екології та екологічного менеджменту.
2. Маргалеф, Р. (1974). Екологія. Видання «Омега».
3. Ordoñez-Gllvez, JJ (2011). Гідрологічний цикл. Технічний ґрунтовник. Географічне товариство Ліма.
4. Стерлінг, ТМ та Ернандес-Ріос, І. (2019). Транспірація - рух води через рослини. Електронна бібліотека про рослинні та ґрунтові науки. Урок друку
5. Віра, К. і Каміллоні, І. (с / ф). Кругообіг води. Досліджуйте. Мультимедійна програма навчання. Міністерство освіти, науки та технологій.