Vann- eller hydrologiske syklusstadier og betydning

1489
Anthony Golden
Vann- eller hydrologiske syklusstadier og betydning

De vann sykkel eller hydrologisk syklus er sirkulasjonen av vann på jorden som skifter mellom flytende, gassformige og faste tilstander. I denne sirkulasjonsbevegelsen passerer vannet mellom hydrosfæren, atmosfæren, litosfæren og kryosfæren..

Denne prosessen er grunnleggende for livet på jorden fordi en stor prosentandel celle består av vann. Hos mennesker er 60% av kroppen vann, og når 70% i hjernen og 90% i lungene..

Vannkretsløpet omfatter hele kroppen av planetvann, både overflate og underjordisk, i elver, hav, luft og i levende vesener. De mest relevante egenskapene til vann i den hydrologiske syklusen er kokepunkt og frysepunkt..

Kokepunktet eller temperaturen der det går fra væske til gass er 100 ° C ved havnivå (synker med høyden). Mens frysepunktet eller temperaturen der vannet går fra en væske til en fast tilstand er 0 ºC.

En annen enestående egenskap er dens karakter som et universelt løsningsmiddel, fordi det er væsken som oppløser flest stoffer (polare ioner og molekyler). Vann, som består av to hydrogenatomer og ett oksygen, har en positiv pol (hydrogen) og en negativ pol (oksygen).

I vannsyklusen går dette elementet gjennom seks trinn: fordampning og transpirasjon, kondens, nedbør, avrenning, infiltrasjon og sirkulasjon. Energien som driver vannsyklusen er solenergi, og en annen grunnleggende kraft er tyngdekraften, som muliggjør nedbør, avrenning og infiltrasjon..

Artikkelindeks

  • 1 Stadier av vannsyklusen
    • 1.1 1- Fordamping og svette
    • 1.2 2- Kondens
    • 1.3 3- Nedbør
    • 1.4 4- Avrenning
    • 1.5 5- Infiltrasjon
    • 1.6 6- Sirkulasjon
  • 2 Viktigheten av vannsyklusen
    • 2.1 Livsviktig væske
    • 2.2 Temperaturregulering
    • 2.3 Vannrensing
    • 2.4 Klimatiske fenomener
    • 2.5 Negative effekter
  • 3 Referanser

Stadier av vannsyklusen

Vann sykkel. Kilde: Malama [CC0]
Stadiene i vannsyklusen er ikke strengt sekvensielle, det vil si at ikke hvert vannmolekyl nødvendigvis går gjennom dem alle ved hver omgang av syklusen. Kombinasjonen av alle trinnene danner en lukket strømning eller syklus som inkluderer fordampning av vann og dets atmosfæriske sirkulasjon..

Deretter kondenserer og faller vannet ut, sirkulerer gjennom elver eller akkumuleres i innsjøer og hav, der ny fordampning oppstår. En annen del løper av bakken, en del av dette fordamper og en annen infiltrerer, akkumuleres eller sirkulerer under jorden..

I gjennomsnitt fornyes alt atmosfærisk vann hver 8. dag og hver 16. til 180. dag fornyes vannet i elvene. Derimot forblir vann i en innsjø eller breen i opptil 100 år eller mer..

1- Fordamping og svette

Fordampning er transformasjon av vann fra væske til gassform ved å øke temperaturen. Denne økningen i temperatur er et produkt av oppvarming forårsaket av solstråling, hovedsakelig ultrafiolett.

På samme måte bidrar den utstrålede varmen (infrarød stråling) fra jorden og gjenstander på overflaten til oppvarmingen av vannet..

Vannet fordamper når det når 100 ° C eller mindre, avhengig av atmosfæretrykket. Denne forgassingen av vann består av at vannmolekylene blir ladet med kinetisk energi, øker bevegelsen og utvider vannet..

Når molekylene skiller seg fra hverandre, mister vannet koherensen som tildeles den av sin flytende egenskap, og overflatespenningen brytes. Å være lettere, vannet forvandlet til gass stiger opp i atmosfæren som vanndamp.

Temperatur, relativ fuktighet og vind

I nesten alle tilfeller når vannet i havene, elvene og i jorden ikke 100 ºC, men fordampning skjer, fordi det i et lag med vann er molekyler som varmes opp mer enn andre og bryter overflatespenningen. Fordamper.

Hvis luften er veldig tørr (lav relativ fuktighet), vil vannmolekylene som klarer å bryte overflatespenningen, ha en tendens til å passere lettere i luften. Hvis det derimot er vind, vil dette trekke laget av vanndamp som akkumuleres på vannet.

Den høyeste fordampningshastigheten forekommer i havene, der fordampningshastigheten er syv ganger landoverflaten.

Edafisk fordampning

Av vannet som infiltrerer jorden, når en del grunnvannslaget (mettet sone). Mens en annen del varmes opp under transitt gjennom den umettede sonen og fordamper tilbake til overflaten.

Svette

Planter trenger vann for sine metabolske prosesser, som de får fra jorden i de fleste tilfeller. De gjør dette gjennom røttene og når de når bladene, og en del brukes til fotosyntese.

Imidlertid blir omtrent 95% av vannet som absorberes av planter, sluppet ut i miljøet i form av vanndamp i svette. Vanndamp slippes ut gjennom stomata i løvoverhuden.

2- Kondens

Det er passering av en gass til flytende tilstand, som oppstår på en overflate på grunn av temperaturfallet. Når temperaturen synker, reduserer vannmolekylene sin kinetiske energi og binder seg mer til hverandre for å kondensere.

Vann faller på grunn av kondens. Kilde: Nicole López [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]
Denne prosessen krever at det er partikler som vannet fester seg til, og temperaturen på disse partiklene må være lavere enn metningstemperaturen til vannet. Under disse forholdene når duggpunktet eller duggtemperaturen, det vil si temperaturen der vann kondenserer..

Skydannelse

Skydannelse Kilde: Arun Kulshreshtha [CC BY 3.0 us (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/deed.en)]
Luften stiger når den varmes opp, og i denne prosessen drar den vanndampen som produseres på grunn av fordampning på jordoverflaten. Når den stiger, synker temperaturen til den når duggpunktet og kondenserer.

Dermed dannes små vanndråper som når mellom 0,004 og 0,1 mm i diameter, som blåses av vinden og ender opp med å kollidere med hverandre. Akkumuleringen av disse kondenspunktene danner skyer som, når de når vannmetningen, genererer nedbør..

Frost

Hvis temperaturen er veldig lav, genereres frost, det vil si et lag med vekter eller nåler i små isbiter. Dette produseres ved direkte avsetning av vanndamp på en overflate, ikke ved utfelling.

3- Nedbør

Nedbørregn. Kilde: Cassini83 [Public domain]
Nedbør er fallet av kondensert vann i flytende eller fast form fra atmosfæren til jordoverflaten. Når kondensert vann akkumuleres i atmosfæren i form av skyer, øker vekten til det ikke kan unngå tyngdekraften..

Regn

Regn er nedbør av vann i flytende tilstand, og er veldig viktig siden det fordeler ferskvann over jordoverflaten. 91% av vannet som faller ut, returnerer direkte til havene, 9% går til de kontinentale massene for å mate bassengene som vender tilbake til havet.

Nevada

Hvis temperaturen i de øvre lagene i atmosfæren er lav nok, krystalliserer det kondenserte vannet seg til snøfnugg. Når de øker i størrelse og akkumulerer, ender de opp med på grunn av tyngdekraften og forårsaker snøfall..

Hagl

De er isstein på 5 og 50 millimeter i diameter eller enda større, som dannes rundt suspenderte materialpartikler. Når isen som akkumuleres rundt partikkelen når tilstrekkelig vekt, faller den ut.

4- Avrenning

Nedbørsvann kan falle direkte på en vannkilde (dam, elv, innsjø eller hav) eller på bakken. Likeledes kan vannmasser rømme over, det vil si at en del av vannet inneholder rømmer fra inneslutningsgrensene..

Denne prosessen der en vannstrøm genereres fra overløp av en container eller kanal kalles avrenning. Dette genereres når mengden vann som faller ut eller flyter over beholderen er større enn jordens infiltrasjonskapasitet.

5- Infiltrasjon

Infiltrasjon er prosessen der vann trenger inn i jorden gjennom porene og sprekkene. Infiltrasjonshastigheten eller mengden vann som klarer å trenge gjennom det indre av jorden i en gitt tid, avhenger av forskjellige faktorer.

For eksempel i en sandjord med grove partikler som etterlater større porer i hverandre, vil infiltrasjonen være større. Mens det er i leirejord, som har finere partikler, er infiltrasjonen mindre.

Jordlag

Jordsmonn består av forskjellige horisonter eller lag som er ordnet oppå hverandre, hver med sine egne egenskaper. Det er jord hvis overflatehorisont eller horisont A er veldig gjennomtrengelig, mens noen av de lavere horisontene er mindre.

Hvis det infiltrerte vannet møter et ugjennomtrengelig lag, akkumuleres det på det eller sirkulerer vannrett. Dette danner underjordiske vannforekomster eller akviferer, som er av stor betydning som ferskvannsforsyning..

Mengden grunnvann globalt er estimert til å være 20 ganger overflatevannet på jorden. Denne vannmassen er det som opprettholder basestrømmen til elvene og gir vann til plantene..

Fjærer

Det akkumulerte vannet i undergrunnen kan finne måter å komme ut på utsiden og danne kilder. Det vil si en naturlig kilde til vann som kommer fra jorden og danner dammer eller elver..

6- Sirkulasjon

Mye av vannet er inneholdt i havene, innsjøene og underjordiske reservoarene, eller frosset på polene eller høyt i fjellet. Imidlertid er en relevant del i permanent sirkulasjon, noe som gir dynamikk i vannsyklusen..

Luftstrømmer

Forskjellene i temperaturer mellom punktene i jordens atmosfære genererer forskyvninger av luftmasser. Disse forskyvningene forårsaker i sin tur forskjeller i atmosfærisk trykk, og det produseres vind som fører vanndampen.

Massene av varm luft stiger fra jordoverflaten mot de øvre lagene i atmosfæren. På samme måte beveger luften seg horisontalt fra områder med høyt trykk til områder med lavt trykk..

havstrømmer

I havene er vannet i konstant sirkulasjonsbevegelse og danner marine strømmer. Disse bestemmes av bevegelsene av rotasjon og oversettelse av jorden..

Elver

Vannet som faller ut på fjellet går nedover på grunn av tyngdekraften etter terrengets konturlinjer. I denne prosessen dannes en kanal av den erosive effekten av selve vannet, og denne kanaliseres gjennom den. På denne måten dannes vannløp som kan være midlertidige eller permanente..

Frysende vann

En del av vannet som faller ut på jorden sirkulerer ikke, fordi det er immobilisert i form av is. I sjøvann er frysepunktet under 0 ° C på grunn av det høye saltinnholdet (vanligvis -2 ° C).

På den annen side, hvis det ikke er noen partikler som vannet kleber seg til, reduseres frysepunktet til - 42 ºC..

Viktigheten av vannsyklusen

Vital væske

Levende vesener krever vann for å leve, faktisk består levende celler av en høy andel vann. Vann, som er et universelt løsningsmiddel og er i stand til å oppløse en stor mengde oppløste stoffer, er viktig i cellulære biokjemiske reaksjoner.

Ulike faser av vann. Kilde: BE [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]
Vannkretsløpet, gjennom nedbør og gjennom elver, innsjøer og underjordiske akviferer, forsyner vannet som kreves for livet. Primærproduksjon gjennom fotosyntese er prosessen som garanterer transformasjon av solenergi til nyttig energi for livet.

Fotosyntese er ikke mulig uten vann, både når det gjelder plankton (vannorganismer) og i terrestriske planter.

Temperaturregulering

Massene av vann som finnes på jorden, så vel som sirkulasjonen i den hydrologiske syklusen, er en termisk regulator. Den høye spesifikke varmen av vann gjør at den gradvis kan absorbere varme og også gradvis frigjøre den.

På samme måte regulerer levende vesener kroppsvarmen ved å overføre den til kroppsvann og miste den gjennom svette..

Vannbehandling

Når vannet fordamper, frigjør det forurensninger og oppløste salter, slik at når det faller ut, er det friskt og relativt rent vann. Imidlertid er det forurensende gasser og partikler i atmosfæren som skyldes menneskelige aktiviteter som kan påvirke dens kvalitet..

Klimatiske hendelser

Vannkretsløpet bestemmer eller bidrar til eksistensen av en rekke klimatiske fenomener som regn, snøfall og haglvær. På samme måte bestemmer den utseendet til tåke, den periodiske flommen av elver eller temperaturvariasjoner på jordoverflaten..

Negative effekter

Vannkretsløpet har også visse negative effekter for mennesker, som utvasking, erosjon og sosio-naturkatastrofer..

Utvasking

Den består av vasking eller draging av næringsstoffene som er tilstede i jorden på grunn av løsemiddeleffekten av det infiltrerende vannet. I jordbruksjord med liten kapasitet til å beholde næringsstoffer, forårsaker dette fenomenet jordutarming..

Erosjon

Det er tap av jord eller steinslitasje på grunn av mekanisk påvirkning av vind eller vann. Avrenningsvann har høy erosjonskraft av jord og bergarter, avhengig av de strukturelle og mineralogiske egenskapene til disse.

I bare jord med bratte bakker i områder med mye nedbør er erosjonen høy. Jordtap på grunn av denne årsaken har høy økonomisk innvirkning på matproduksjonen.

Sosial-naturkatastrofer

Regnvær, i tillegg til kraftige snøfall og kraftige haglbyger, kan forårsake store negative konsekvenser for menneskelige strukturer og samfunn. Tilsvarende genererer overflod av elver og økning i havnivå flom av befolkede områder og dyrkingsområder..

Mennesket endrer med sine handlinger naturlige kretsløp og favoriserer slike katastrofer som global oppvarming eller bygging av anlegg i høyrisikoområder..

Referanser

  1. Calow, P. (red.) (1998). Leksikonet for økologi og miljøledelse.
  2. Margalef, R. (1974). Økologi. Omega-utgaver.
  3. Ordoñez-Gálvez, J.J. (2011). Hydrologisk syklus. Teknisk grunning. Geographical Society of Lima.
  4. Sterling, T.M. og Hernández-Rios, I. (2019). Transpirasjon - Bevegelse av vann gjennom planter. Plante- og jordvitenskapelig e-bibliotek. Skriv ut leksjon.
  5. Vera, C. og Camilloni, I. (s / f). Vannets kretsløp. Utforske. Multimedia treningsprogram. Kunnskapsdepartementet.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.