Cykl hydrologiczny

Jak woda przemieszcza się między oceanami, niebem i lądem

Xavier Arnau/ E+/ Getty Images

Cykl hydrologiczny to proces napędzany energią słoneczną, który przenosi wodę pomiędzy oceany, niebo i ląd.

Badanie cyklu hydrologicznego możemy rozpocząć od oceanów, które zawierają ponad 97% wody na planecie. Słońce powoduje parowanie wody na powierzchni oceanu. Para wodna unosi się i kondensuje w maleńkie kropelki, które przywierają do cząsteczek kurzu. Te kropelki tworzą chmury. Para wodna zwykle pozostaje w atmosferze przez krótki czas, od kilku godzin do kilku dni, aż zamieni się w opady i opadnie na ziemię w postaci deszczu, śniegu, deszczu ze śniegiem lub gradu.

Część opadów opada na ziemię i jest wchłaniana (infiltracja) lub staje się spływem powierzchniowym, który stopniowo spływa do wąwozów, strumieni, jezior lub rzek. Woda w strumieniach i rzekach spływa do oceanu, wsiąka w ziemię lub wyparowuje z powrotem do atmosfery.

Woda w glebie może być wchłaniana przez rośliny, a następnie przenoszona do atmosfery w procesie zwanym transpiracją. Woda z gleby jest odparowywana do atmosfery. Procesy te są zbiorczo określane jako ewapotranspiracja.

Niektóre woda w glebie przesącza się w dół do strefy porowatej skały zawierającej wodę gruntową. Przepuszczalna podziemna warstwa skalna, która jest zdolna do magazynowania, przesyłania i dostarczania znacznych ilości wody, nazywana jest warstwą wodonośną.

Na lądzie występuje więcej opadów niż parowanie lub ewapotranspiracja, ale większość parowania (86%) i opadów (78%) ma miejsce nad oceanami.

Ilość opadów i parowania jest zrównoważona na całym świecie. Podczas gdy określone obszary ziemi mają więcej opadów i mniej parowania niż inne, i odwrotnie, w skali globalnej w okresie kilku lat wszystko się równoważy.

Fascynujące jest położenie wody na ziemi. Z poniższej listy widać, że bardzo mało wody jest wśród nas w jeziorach, glebie, a zwłaszcza rzekach.

Światowe zaopatrzenie w wodę według lokalizacji

Oceany - 97,08%
Lodowce i lodowce - 1,99%
Woda gruntowa - 0,62%
Atmosfera - 0,29%
Jeziora (świeże) - 0,01%
Morza śródlądowe i słone jeziora - 0,005%
Wilgotność gleby - 0,004%
Rzeki - 0,001%

Tylko w trakcie epoki lodowcowe czy istnieją zauważalne różnice w lokalizacji magazynów wody na ziemi. Podczas tych zimnych cykli w oceanach jest mniej wody, a więcej w lodowcach i lodowcach.

Pojedyncza cząsteczka wody może potrzebować od kilku dni do tysięcy lat, aby zakończyć cykl hydrologiczny od oceanu do atmosfery i od lądu do oceanu, ponieważ może być uwięziona w lodzie przez długi czas.

Dla naukowców cykl hydrologiczny obejmuje pięć głównych procesów: 1) kondensacja, 2) wytrącanie, 3) infiltracja, 4) spływanie i 5)ewapotranspiracja. Ciągła cyrkulacja wody w oceanie, atmosferze i na lądzie ma fundamentalne znaczenie dla dostępności wody na planecie.