Vanduo padeda apibrėžti fizinę Žemės struktūrą, ypač atsižvelgiant į tai, kad jis užima daugiau nei 70 procentų mūsų planetos paviršiaus, ir yra būtinas visoms jos gyvybės formoms.
Galų gale vanduo sudaro didžiąją daugumos gyvų būtybių masę - pavyzdžiui, apie 65 proc. Žmonių - ir suteikia terpė, per kurią maistinės medžiagos yra perduodamos per kūną ir kurioje jos virsta energija arba gyvybę palaikančiomis biologinėmis struktūras.
The vandens ciklas, taip pat žinomas kaip hidrologinis ciklas, aprašomi šios kritinės medžiagos keliai ir procesai, kuriais keliaujama tarp žemės, vandenyno ir atmosferos. Vandenynuose ir jūrose yra apie 97 proc. Viso planetos vandens, kurį daugiausia maitina sausumos nuotėkis ir krituliai.
Keli pagrindiniai vandens ciklo etapai - garavimas, kondensacija ir krituliai - padeda užtikrinti, kad gėlo vandens proporcingai negausus drėgmės kiekis būtų nuolat atnaujinamas.
Vandens ciklo apibrėžimas ir apžvalga
The vandens ciklas gali būti laikoma vandens judėjimu kietose, skystose ir dujinėse būsenose tarp skirtingų pasaulinių telkinių. Mažiau nei vienas procentas Žemės vandens iš tikrųjų bet kuriuo metu aktyviai juda vandens ciklu.
Dauguma jų laikinai užrakinta „saugykloje“. Tai reiškia vandenį, esantį giliuose vandenyno vandenyse, ledyniniame lede, po žeme vandeningieji sluoksniai ir kiti ilgalaikiai rezervuarai, kuriuose vandens molekulės kai kuriais atvejais gali laikyti tūkstančius ar keliasdešimt tūkstančių metų.
Tik maža vandens dalis yra už vandenyno sistemos ribų, ir maždaug trys ketvirtadaliai šio gėlo vandens yra užšalę kaip ledynai ir ledo dangteliai. Maždaug pusė procento Žemės gėlo vandens sudaro požeminis vanduo, kuris yra vanduo uolienų sluoksniuose. Tik apie ketvirtadalis procentų gėlo vandens yra ežeruose, upėse, atmosfera ir organizmai.
Atmosferos gruntavimas vandeniu
Nors audros bangų ir jūros purškalų pernešama nedidelė suma, garinimas yra pagrindinis būdas, kuriuo vandenyno vanduo perkeliamas į sausumą, siekiant padėti papildyti gėlo vandens rezervuarus. Garavimas yra skysto vandens virtimas dujine vandens garų forma.
Nes jie sudaro didžiąją dalį paviršinių vandenų planetoje ir todėl, kad dominuoja šiltesnėse platumose aukšta temperatūra skatina didelį garavimą, vandenynai sudaro daugiau nei 80 procentų viso išgarinto Žemės kiekio drėgmės.
Žinoma, žemė sudaro likusius vandens garus, kurie patenka į atmosferą: ne tik garuojant paviršiniuose vandenyse, bet ir transpiracija, augalų išskiriami vandens garai. Įsiurbimas iš miškų gali padidinti kritulių kiekį, tiekdamas didelį kiekį vandens garų į vietos atmosferą. Tai yra teigiamų grįžtamųjų ryšių pavyzdys - atsižvelgiant į medžius, norint išaugti tam tikrą minimalų kritulių kiekį.
Terminas išgarinimas fiksuoja bendrą garavimo ir transpiracijos poveikį. Daug mažiau vandens garų prisideda ir kiti procesai, pavyzdžiui, gyvūnų kvėpavimas ir ugnikalnio išsiveržimai.
Nuo atmosferos iki žemės
Išgaravęs arba patekęs į atmosferą vanduo paprastai nelimpa ten labai ilgai: dažnai tik valandomis ar dienomis. Tačiau nereikia nė sakyti, kad jo atmosferos rezidencija yra nepaprastai svarbi, norint papildyti sausumos vandens ciklo dalį.
Vandens garai kondensuojasi į skysčio lašelius arba sublimuojasi į ledo daleles, kad susidarytų debesys, kai juos turinti oro masė pakankamai atvės.
Tai gali atsitikti, kai oro masė pakyla: nuo plūdrumo, sukurto kaitinant saulės energiją (konvekcija), pavyzdžiui, arba kai jį stumia aukštyn reljefas ar kita oro masė (palei priekinę ribą). Drėgnos jūrų oro masės, pakrautos drėgmės, išgarintos prie vandenynų, pasiekia sausumą advekcija, horizontalus oro judėjimas.
Vanduo kaip krituliai
Kai debesyje esantys lašeliai ir ledo dalelės užauga pakankamai dideli ir sunkūs, jie iškrinta kaip krituliai: lietus, sniegas, šaltas lietus, kruša, graupelis, šlapdriba ir panašiai. Tai suteikia vandens patekimą į antžeminę sistemą.
Krituliai yra labai nevienodai pristatomas aplink Žemės paviršių, o tai padeda nustatyti skirtingų išdėstymą ekosistemos: dykumos ir pusdykumės drėgmės spektro gale, atogrąžų miškai ir musoniniai miškai kita.
Atmosferai taip pat nereikia susidaryti kritulių, kad vanduo būtų tiekiamas žemei. Pavyzdžiui, medžiai drėkina drėgmę nuo žemai kabančių ar prie žemės prigludusių debesų, suteikdami paviršių vandens kondensacijai.
Tai rūkas lašinamas gali tiekti į dirvą didelį kiekį drėgmės. Per naktį atvėsinantis žemės paviršiaus oras taip pat gali kondensuoti vandenį ant augmenijos ir kitų paviršių rasa.
Daugiau vandens ciklo faktų: gėlo vandens keliai ir rezidencijos
Vanduo, patekęs į žemės sausumos paviršių, gali vykti bet kuriuo skirtingu keliu hidrologinio ciklo metu. Daug kas nukreipiama per paviršių kaip nutekėjimas per sausumos srautus, upelius ir upes, kad galų gale nuvažiuotų į vandenyną.
Vanduo, kuris telkšo balose ant žemės, keliauja į ežerą ar pelkę arba keliauja upės kanalu, garuodamas taip pat gali grįžti į atmosferą. Vandens skardinė sublimuota tiesiai iš užšalusios sniego ir ledo formos - ledynų ir sniego pakuočių - į vandens garų dujų formą.
Užuot garavęs atgal į atmosferą ar patekęs į kanalizaciją kaip nuotėkį, vanduo taip pat gali prasiskverbti po žeme dirvožemio drėgmė - kai kurios iš jų išsiskirs augalų šaknyse, o vėliau paaiškės - arba pateks giliau į požeminį vandenį vandeningieji sluoksniai. Požeminis vanduo ilgą laiką gali likti uolienose, tačiau taip pat gali pasirodyti Žemės paviršiuje šaltiniais ir prasiskverbti garuoti arba transformuotis į nuotėkį.
Ant kalno krinta sniegas ledynas arba poliarinis ledo dangtelis, tuo tarpu, gali būti įtrauktas į jo ledą ilgesniam gyvenimui. Galiausiai, žinoma, šiek tiek gėlo vandens tampa biologinis vanduo juos paimdami augalai, gyvūnai ir kiti gyvi daiktai.