Hidrologinis ciklas

Kaip vanduo juda tarp vandenynų, dangaus ir žemės

Xavier Arnau/ E+/ Getty Images

Hidrologinis ciklas yra procesas, varomas saulės energijos, kuri perkelia vandenį vandenynus, dangų ir žemę.

Hidrologinio ciklo tyrimą galime pradėti nuo vandenynų, kuriuose yra daugiau nei 97 % planetos vandens. Saulė sukelia vandens garavimą vandenyno paviršiuje. Vandens garai pakyla ir kondensuojasi į mažus lašelius, kurie prilimpa prie dulkių dalelių. Šie lašeliai sudaro debesis. Vandens garai atmosferoje paprastai būna trumpai – nuo ​​kelių valandų iki kelių dienų, kol virsta krituliais ir nukrenta ant žemės kaip lietus, sniegas, šlapdriba ar kruša.

Dalis kritulių iškrenta ant žemės ir sugeria (infiltracija) arba virsta paviršiniu nuotėkiu, kuris palaipsniui nuteka į griovius, upelius, ežerus ar upes. Vanduo upeliuose ir upėse teka į vandenyną, prasiskverbia į žemę arba išgaruoja atgal į atmosferą.

Vanduo dirvožemyje gali būti absorbuojamas augalų, o vėliau pernešamas į atmosferą vykstant procesui, vadinamam transpiracija. Vanduo iš dirvožemio išgarinamas į atmosferą. Šie procesai bendrai vadinami evapotranspiracija.

Kai kurie vanduo dirvožemyje prasiskverbia žemyn į akytų uolienų zoną, kurioje yra požeminio vandens. Laidus požeminis uolienų sluoksnis, galintis saugoti, perduoti ir tiekti didelius vandens kiekius, yra žinomas kaip vandeningasis sluoksnis.

Virš sausumos iškrenta daugiau kritulių nei išgaruoja ar išgaruoja, tačiau didžioji dalis žemės garavimo (86 %) ir kritulių (78 %) vyksta virš vandenynų.

Kritulių ir garavimo kiekis visame pasaulyje yra subalansuotas. Nors tam tikrose žemės vietose iškrenta daugiau kritulių ir mažiau išgaruoja nei kitose, taip pat ir atvirkščiai, pasauliniu mastu per kelerius metus viskas išsibalansuoja.

Vandens vietos žemėje yra įspūdingos. Iš žemiau pateikto sąrašo matote, kad ežeruose, dirvožemyje ir ypač upėse vandens yra labai mažai.

Pasaulio vandens tiekimas pagal vietą

Vandenynai – 97,08 proc.
Ledynai ir ledynai – 1,99 proc.
požeminis vanduo – 0,62 proc.
Atmosfera – 0,29 proc.
Ežerai (švieži) – 0,01 %
Vidaus jūros ir sūraus vandens ežerai – 0,005 proc.
Dirvožemio drėgmė – 0,004 %
Upės – 0,001 %

Tik per ledynmečiai ar yra pastebimų vandens saugyklos vietos skirtumų žemėje. Šių šaltų ciklų metu vandenynuose yra mažiau vandens, o daugiau – ledo lakštuose ir ledynuose.

Atskirai vandens molekulei gali prireikti nuo kelių dienų iki tūkstančių metų, kad užbaigtų hidrologinį ciklą nuo vandenyno iki atmosferos ir vėl nusileis į vandenyną, nes ji gali būti ilgam įstrigusi lede.

Mokslininkams į hidrologinį ciklą įtraukiami penki pagrindiniai procesai: 1) kondensacija, 2) krituliai, 3) infiltracija, 4) nuotėkis ir 5)evapotranspiracija. Nuolatinė vandens cirkuliacija vandenyne, atmosferoje ir sausumoje yra esminė vandens prieinamumo planetoje sąlyga.