Mi a hidrológiai ciklus?

A vízciklus vagy a hidrológiai ciklus a víz hidro-foszfáján belüli folyamatos áramlását jelenti. A víz a Föld felszínén, fölött és a felszín alatti, illetve a különböző tározókba mozog, és a folyamat során a szilárd anyag (jég), folyadék (víz) és gáz (gőz) különböző fázisává alakul át. a víz meglehetősen állandó. A párolgás, a kondenzáció, a szublimáció, a kicsapódás, az átáramlás és a lefolyás fizikai folyamatai felelősek a vízciklus fenntartásáért. A ciklus során a hőenergiát is cseréljük, ezzel a tárolóval és a világ minden tájáról származó éghajlattal. A vízciklus rendkívül fontos az élet fenntartásához a Földön, mivel feltölti a világ édesvízi erőforrásait és mérsékli a szélsőségeket az éghajlatban.

A vízciklusban résztvevő fizikai folyamatok

Különböző fizikai folyamatok működnek koordinációban annak érdekében, hogy a vízciklus minden idő alatt aktív maradjon. A párolgás magában foglalja a folyadék fázisból származó víz elpárologtatását, melyet a napsugárzás hőenergia-forrása vált ki. A párolgás kiterjeszthető a transzpirációra, a növények leveleiből származó vízveszteségre és izzadásra is, ami az állatok hőveszteség körülményei között hasonló veszteség. A légköri víz 90% -át a párolgás és a növényekből történő átáramlás adja. A páralecsapódás és a tanácsadás a párologtatott vízgőzöknek a levegőben lebegő folyékony vízcseppekké alakul át, mint felhők vagy köd, és az ilyen kondenzált légköri víz mozgása az óceán és a föld között. A csapadékvízzel a kondenzvíz eléri a földet és az óceán felszínét. Néhány csapadék eltakarásra kerül, ahol a szárazföldi növényzet elnyeli a vizet, mielőtt eléri a földet. A földet érő víz lefolyásnak van kitéve (vagy hóban olvad a vizet), és a tengeren áthaladó folyók formájában mozog a földön az óceánok felé. A folyamat során a víz is elpárolog, a föld alatt (a beszivárgás alatt ismert folyamatban) folyik, ahol a víz a talajban összegyűlik, vagy mélyebbre kerül a föld alatti víztartó rétegekbe, vagy növényi gyökérrendszerrel vagy más módon nyerik ki. A víz felszín alatti áramlása a föld alatt helyezkedik el, és ez még az óceánokba vagy a felszínre is vezethet rugókon keresztül. A természetben is előfordul egy kis mennyiségű szublimáció, amely magában foglalja a szilárd jég közvetlen vízgőzre történő átalakítását.

Víztározók és Residence Times

A víztározók olyan régiót jelentenek, ahol a vízciklusban részt vevő víz egy részét bizonyos ideig tárolják. Az óceánok a bolygó legnagyobb víztározói, amelyek a hidroszféra vízének közel 97% -át tárolják, míg a jégsapkák és a gleccserek további 2% -ot tárolnak. A földalatti víztározók, folyók, tavak, tavak és patakok a hidroszféra teljes vízének kis százalékát is tárolják, míg az élő szervezetekben található víztartalom az összes tározó közül a legkisebb. A vízciklushoz kapcsolódó másik fontos kifejezés a "tartózkodási idő", amelyet a következő matematikai képlet mutat:

Tartózkodási idő = a tartály térfogata / (A víztartályt hozzáadják a tartályhoz, vagy elhagyja a tartályt)

A tartózkodási idő tehát az átlagos időt, amely alatt a vízmolekula a tartályban tölt, és pozitívan vagy negatívan fejezhető ki attól függően, hogy a víztartály nettó veszteséggel vagy nettó víznyereséggel rendelkezik. Például a talajvíz a Föld felszínén 10 000 évig tartózkodhat, mielőtt elhagyná a föld alatti tartályt, míg a légköri víz legfeljebb 10 napig létezik a légkörben, mielőtt csapadékként vagy esőként kicsapódik.

A vízciklus és az emberi tevékenységek hatása

A globális éghajlatot a vízciklus mintázatának változásai befolyásolják, és rendkívül érzékenyek, mivel a ciklus lehetővé teszi a hő és a nedvesség cseréjét a szárazföldek és a víztestek között. A víz párolgása a környezet hűtéséhez vezet, míg a kondenzáció melegíti a környezetet a hőenergia felszabadításával. A Föld fizikai földrajzát is erősen befolyásolja a vízciklus, mivel a gleccserek elfolyása és a folyókból való lefolyás völgyeket, csúcsokat, kanyonokat, tavakat és más, a Földön látott tájformákat vont ki. A közelmúltban a bolygó vízciklusa fokozódott, és a párolgás és a csapadék mennyisége jelentősen megnőtt. Az emberi tevékenységek, mint például a folyók és patakok duzzadása, a felszíni és a felszín alatti vizek öntözésre és egyéb célokra történő kitermelése, valamint a kiterjedt erdőirtás kedvezőtlenül befolyásolták a Föld vízciklusának működését. A globális felmelegedés tovább befolyásolta a hidroszfémet a poláris jégsapkák olvadásának megindításával, amelyek most már több vizet veszítenek el párologtatással, hóelnyeléssel és lefolyással, mint a csapadékos víz. Ez azzal fenyeget, hogy felemeli az óceánok vízszintjét és elárasztja a tengerparti városokat a világ minden tájáról.