Vatten hjälper till att definiera den fysiska sammansättningen av jorden - inte minst med tanke på att den täcker mer än 70 procent av vår planets yta - och är viktig för alla dess livsformer.
Vatten utgör trots allt huvuddelen av massan av de flesta levande saker - till exempel cirka 65 procent av människorna - och ger medium genom vilket näringsämnen transporteras genom kroppen och inom vilka de förvandlas till energi eller livsuppehållande biologiskt strukturer.
De vattnets kretslopp, även känd som hydrologisk cykel, beskriver de vägar och processer genom vilka denna kritiska substans färdas mellan land, hav och atmosfär. Haven och havet står för cirka 97 procent av allt vatten på planeten, som främst matas av markbunden avrinning och nederbörd.
Flera viktiga vattencykelsteg - avdunstning, kondens och nederbörd - hjälper till att säkerställa att den proportionerliga mängden fukt som finns i sötvatten kontinuerligt förnyas.
Vattencykel Definition och översikt
De vattnets kretslopp kan ses som rörelsen av vatten i dess fasta, flytande och gasformiga tillstånd mellan olika globala reservoarer. Mindre än en procent av jordens vatten rör sig faktiskt aktivt genom vattencykeln vid varje given tidpunkt.
De flesta är tillfälligt låsta i "lagring". Det hänvisar till vatten som finns i djupa havsvatten, glacialis, underjordisk akviferer och andra långvariga reservoarer, som i vissa fall kan innehålla vattenmolekyler i tusentals eller tiotusentals år.
Endast en liten bråkdel av vatten existerar utanför havssystemet, och ungefär tre fjärdedelar av sötvattnet är fryst som glaciärer och iskappar. Cirka en halv procent av jordens sötvatten utgör grundvatten, vilket är vatten i bergskikt. Endast ungefär en fjärdedel procent av sötvattnet finns i sjöar, floder, atmosfär och organismer.
Grunda atmosfären med vatten
Även om det är en liten mängd som överförs av stormflod och havsspray, avdunstning är det huvudsakliga sättet på vilket havsvatten flyttas till land för att hjälpa till att fylla på sötvattentankar. Avdunstning är omvandlingen av flytande vatten till den gasformiga vattenångan.
Eftersom de står för majoriteten av ytvattnet på planeten och för att de dominerar de varmare breddgraderna där höga temperaturer uppmuntrar till hög avdunstning, hav bidrar med mer än 80 procent av jordens totala avdunstning fukt.
Landet står naturligtvis för resten av vattenångan som tillförs atmosfären: inte bara genom avdunstning från ytvatten utan också via transpiration, vattenångan som avges av växter. Transpiration från skogar kan öka nederbörden genom att tillföra betydande mängder vattenånga till den lokala atmosfären. Detta är ett exempel - med tanke på att träd kräver en viss minimiutfällning för att växa - av en positiv återkopplingsslinga.
Termen evapotranspiration fångar de kombinerade effekterna av avdunstning och transpiration. Mycket mindre mängder vattenånga bidrar också till andra processer som andning av djur och vulkanutbrott.
Från atmosfär till land
Vatten som avdunstat eller släppts ut i atmosfären stannar vanligtvis inte där länge: ofta bara timmar eller dagar. Men det är självklart att dess atmosfäriska uppehållstillstånd är oerhört viktigt ur tanken att tanka den landbaserade delen av vattencykeln.
Vattenånga kondenseras i flytande droppar eller sublimerar till ispartiklar för att bilda moln när luftmassan som innehåller den svalnar tillräckligt.
Det kan hända när luftmassan stiger: från den flytkraft som skapas genom solvärme (konvektion), till exempel eller när den skjuts uppåt av terräng eller annan luftmassa (längs en frontgräns). Fuktiga marina luftmassor lastade med fukt som avdunstat från haven når land förbi advektion, den horisontella rörelsen av luft.
Vatten som nederbörd
När dropparna och ispartiklarna i ett moln blir tillräckligt stora och tunga faller de som nederbörd: regn, snö, frysande regnhagel, graupel, sludd och liknande. Detta ger en tillförsel av vatten till det markbundna systemet.
Nederbörd levereras mycket ojämnt runt jordytan, vilket hjälper till att bestämma layouten för olika ekosystem: öknar och halvöknar i slutet av fuktspektrumet, regnskogar och monsunskogar på Övrig.
Atmosfären behöver inte ens generera nederbörd för att tillföra vatten till landet heller. Träd, till exempel, vrider fukt från låghängande eller markkramande moln genom att ge en yta för kondensering av vattnet.
Detta dimma dropp kan tillföra betydande mängder fukt till jorden. Luft på marknivå som svalnar över natten kan också kondensera vatten på vegetation och andra ytor i form av dagg.
Fler fakta om vattencykeln: Sötvattens vägar och uppehåll
Vatten som faller på jordens markyta kan ta ett antal olika vägar inom den hydrologiska cykeln. Mycket trattas över ytan som avrinning via landflöde, bäckar och floder för att så småningom skicka till havet.
Vatten som samlas i pölar på marken, resor in i en sjö eller våtmark eller färdas i en flodkanal kan också återvända direkt till atmosfären via avdunstning. Vatten kan sublimera direkt från den frysta formen av snö och is - glaciärer och snowpacks - till gasformen av vattenånga också.
Istället för att avdunsta tillbaka till atmosfären eller kanaliseras i avlopp som avrinning kan vatten också sippra under jorden till blir jordfuktighet - varav några kommer att dras upp i växtrötter och senare framträda - eller gå djupare ner i grundvattnet akviferer. Grundvatten kan förbli inom klipporna under en lång tidsperiod, men kan också förekomma vid jordytan i källor och sipprar för att avdunstas eller omvandlas till avrinning.
Snö som faller på ett berg glaciär eller en iskapp kan under tiden införlivas i dess is för längre vistelse. Slutligen blir det naturligt lite sötvatten biologiskt vatten genom att tas in av växter, djur och andra levande saker.