Woda pomaga określić fizyczny skład Ziemi – nie tylko biorąc pod uwagę, że pokrywa ona ponad 70 procent powierzchni naszej planety – i jest niezbędna dla wszystkich form życia.
W końcu woda stanowi większość masy większości żywych istot – na przykład około 65 procent istot ludzkich – i zapewnia medium, za pomocą którego składniki odżywcze są transportowane przez organizm i w którym są przekształcane w energię lub podtrzymujące życie biologiczne Struktury.
rower wodny, znany również jako cykl hydrologiczny, opisuje trasy i procesy, za pomocą których ta krytyczna substancja przemieszcza się między lądem, oceanem i atmosferą. Oceany i morza stanowią około 97 procent całej wody na planecie, zasilanej głównie przez spływy lądowe i opady.
Kilka kluczowych etapów obiegu wody – parowanie, kondensacja i opady – pomaga zapewnić, że proporcjonalnie niewielka ilość wilgoci zawartej w słodkiej wodzie jest stale odnawiana.
Definicja i przegląd obiegu wody
rower wodny można traktować jako ruch wody w jej stanie stałym, ciekłym i gazowym między różnymi globalnymi zbiornikami. Mniej niż jeden procent wody na Ziemi faktycznie aktywnie przechodzi przez cykl wodny w danym momencie.
Większość jest tymczasowo zablokowana w „pamięci”. Odnosi się to do wody znajdującej się w głębokich wodach oceanicznych, lodzie lodowcowym, podziemnym warstwy wodonośne i inne długoterminowe zbiorniki, które w niektórych przypadkach mogą przechowywać cząsteczki wody przez tysiące lub dziesiątki tysięcy lat.
Tylko niewielka część wody istnieje poza systemem oceanicznym, a około trzy czwarte tej słodkiej wody jest zamarznięte w postaci lodowców i czap lodowych. Około pół procenta słodkiej wody na Ziemi stanowi wody gruntowe, czyli woda w warstwach skalnych. Tylko około ćwierć procenta słodkiej wody znajduje się w jeziorach, rzekach, atmosfera i organizmy.
Przygotowanie atmosfery wodą
Chociaż istnieje niewielka ilość przenoszona przez fale sztormowe i morską bryzę, odparowanie jest głównym sposobem, w jaki woda oceaniczna jest przenoszona na ląd w celu uzupełnienia zasobów wody słodkiej. Parowanie to przemiana ciekłej wody w gazową formę pary wodnej.
Ponieważ stanowią większość wód powierzchniowych na planecie i ponieważ dominują na cieplejszych szerokościach geograficznych, gdzie wysokie temperatury sprzyjają wysokiemu parowaniu, oceany przyczyniają się do ponad 80 procent całkowitego odparowania Ziemi wilgoć.
Ziemia oczywiście odpowiada za resztę pary wodnej dodawanej do atmosfery: nie tylko poprzez odparowanie z wód powierzchniowych, ale także poprzez transpiracja, para wodna wydzielana przez rośliny. Transpiracja z lasów może zwiększyć opady poprzez dostarczanie znacznych ilości pary wodnej do lokalnej atmosfery. Jest to przykład – dane drzewa wymagają do wzrostu pewnego minimalnego poziomu opadów – pozytywnego sprzężenia zwrotnego.
Termin ewapotranspiracja wychwytuje połączone efekty parowania i transpiracji. Do znacznie mniejszych ilości pary wodnej przyczyniają się również inne procesy, takie jak oddychanie zwierząt i erupcje wulkaniczne.
Od atmosfery do lądu
Woda wyparowana lub przedostająca się do atmosfery zazwyczaj nie utrzymuje się tam zbyt długo: często zaledwie kilka godzin lub dni. Ale nie trzeba dodawać, że jego obecność w atmosferze jest niezwykle ważna z punktu widzenia uzupełniania lądowej części cyklu wodnego.
Para wodna skrapla się w kropelki cieczy lub sublimuje w cząstki lodu, tworząc chmury, gdy zawierająca ją masa powietrzna wystarczająco się ochładza.
Może się to zdarzyć, gdy masa powietrza wzrasta: z wyporu wytworzonego przez ogrzewanie słoneczne (konwekcja), na przykład, lub gdy jest wypychany w górę przez teren lub inną masę powietrzną (wzdłuż granicy czołowej). Wilgotne morskie masy powietrza obciążone wilgocią odparowaną z oceanów docierają na ląd adwekcja, poziomy ruch powietrza.
Woda jako opad
Kiedy kropelki i cząsteczki lodu w chmurze stają się wystarczająco duże i ciężkie, opadają jako opady: deszcz, śnieg, marznący deszcz, grad, graupel, deszcz ze śniegiem i tym podobne. Zapewnia to dopływ wody do systemu naziemnego.
Opad atmosferyczny jest dostarczana bardzo nierównomiernie po powierzchni Ziemi, co pomaga określić układ różnych ekosystemy: pustynie i półpustynie na końcu spektrum wilgotności, lasy deszczowe i monsunowe na inny.
Atmosfera również nie musi generować opadów, aby dostarczać wodę na ląd. Na przykład drzewa wyciskają wilgoć z nisko wiszących lub przylegających do ziemi chmur, zapewniając powierzchnię do kondensacji wody.
To kapać mgła może dostarczać do gleby znaczne ilości wilgoci. Powietrze na poziomie gruntu, które ochładza się przez noc, może również skraplać wodę na roślinności i innych powierzchniach w postaci rosa.
Więcej faktów dotyczących obiegu wody: trasy i rezydencje wody słodkiej
Woda, która spada na powierzchnię Ziemi, może w cyklu hydrologicznym przebiegać dowolną liczbę różnych tras. Wiele leje się po powierzchni, ponieważ spływ przez przepływ lądowy, strumienie i rzeki, aby ostatecznie przedostać się do oceanu.
Woda, która gromadzi się w kałużach na ziemi, podróżuje do jeziora lub na tereny podmokłe lub płynie kanałem rzecznym, może również powrócić bezpośrednio do atmosfery poprzez parowanie. Woda może Water sublimować bezpośrednio z zamarzniętej postaci śniegu i lodu – lodowców i śnieżnych paczek – również do postaci gazowej pary wodnej.
Zamiast parować z powrotem do atmosfery lub trafiać do kanalizacji jako spływ, woda może również przedostać się pod ziemię, aby stają się wilgocią gleby – z których część zostanie wciągnięta w korzenie roślin, a później przetranspirowana – lub wejdą głębiej do wód gruntowych warstwy wodonośne. Wody gruntowe mogą pozostawać w skałach przez długi czas, ale mogą również pojawiać się na powierzchni Ziemi w postaci źródeł i wycieków, aby odparować lub przekształcić się w spływ.
Śnieg padający na górę lodowiec lub polarna czapa lodowa, w międzyczasie, może być włączona do jego lodu w celu dłuższego pobytu. W końcu oczywiście staje się trochę słodkiej wody woda biologiczna przez przyjmowanie przez rośliny, zwierzęta i inne żywe istoty.