Содержание

Круговорот воды в природе

Круговорот воды в природе или влагооборот – это непрерывный замкнутый процесс циркуляции воды на земном шаре, обусловленный поступлением солнечной энергии и действием силы тяжести.

Вода испаряется с поверхности Мирового океана и с суши. Далее водяные пары переносятся воздушными течениями, конденсируются и возвращаются в виде атмосферных осадков в океан (малый, или океанический круговорот) или на сушу, где часть их стекает через реки обратно в океан (большой круговорот). Кроме того, различают местный, или внутриматериковый, круговорот, при котором принимается во внимание вода, испарившаяся с поверхности суши и вновь выпавшая на сушу в виде атмосферных осадков.

Одним из главных факторов благодаря которому существует круговорот воды в природе, является уникальная способность воды быть в естественных природных условиях в трех состояниях — твердом, жидком и парообразном.

Гидрологический цикл

Круговорот воды в природе так же называется гидрологическим циклом. Круговорот воды обеспечивает присутствие воды практически во всех уголках земного шара. Если кратко, то круговорот воды в природе (гидрологический цикл) можно описать так — вода, находящаяся в жидком состоянии, испаряется, поднимается в атмосферу, где конденсируется, образуя облака, а в дальнейшем снова возвращается на землю уже в жидком состоянии в виде дождя, росы … либо через промежуточные твердые состояния – снег, иней, град. В атмосфере вода находится 8-9 дней.

В круговороте воды участвуют все водные ресурсы Земли, за исключением вод, связанных в кристаллических решетках минералов и вод, погребенных в глубинах крупных ледников, но и это исключение лишь временное.

В круговороте воды, в том числе, активное участие принимают ледники, которые концертируют в себе значительные объемы воды в твердом состоянии (лед). В дальнейшем, какая-та часть этих «запасов» вновь возвращается в жидкое состояние.

 В природе происходит постоянное обновление всех водных ресурсов и «круговорот воды» принимает в этом процессе самое, что ни на есть активное участие.

Значение круговорота

Значение круговорота воды в природе для всей нашей планеты трудно переоценить. Круговорот воды в природе объединяет все оболочки Земли, в том числе и конечно в первую очередь объединяет гидросферу. Благодаря круговороту воды переносится большое количество веществ необходимых для поддержания жизни на Земле. Круговорот вод в природе очищает воды Мирового океана. Он влияет и регулирует климат планеты. Благодаря круговороту воды в природе вода попадает практически во все уголки земного шара.

В разных источниках указываются несколько различные значения среднего времени обновления водных ресурсов. К примеру, если океаны обновляются через 3 200 лет, то ледники от 5 до 10 лет. Грунтовые воды, паводок: от 100 до 200 лет, углубленные грунтовые воды до 10 000 лет. Озера от 15 до 17 лет, реки: от 17 до 19 дней. Атмосфера 9 дней, а горные ледники 1600 лет, а ледники полярных стран: 9700 лет. Полное обновление вод Мирового океана составляет примерно через 2 700 лет.

 

Круговорот воды в природе является жизненно важным для всей нашей планеты. К большому сожалению, деятельность человека оказывает существенное влияние на отдельные звенья этого процесса. Создание промышленности, уничтожение лесов, распашка огромных территорий, осушение и орошение земель, создание гигантских водохранилищ и плотин, расходование воды на различные хозяйственные нужды — все это в значительной степени изменило гидрологические процессы на Земле. И хотя хозяйственная деятельность мало повлияла на общий объем гидросферы, она заметно влияет на отдельные ее части. Сток одних рек уменьшился, других — увеличился, изменилось внутригодовое распределение стока. В результате изъятия воды из вод суши во многих районах мира возросло испарение, потому что именно на испарение идет значительная часть воды, изымаемой человеком из источников. Часть воды, которую потребляет человек, и которая входит в состав производимой им продукции, надолго выпадает из всеобщего круговорота, поэтому ее называют «безвозвратно изъятой». Этот термин, конечно, достаточно условен, так как эта вода не исключается полностью, но ее возвращение может произойти с большой задержкой во времени и на совершенно другой территории. Многие отрасли расходуют безвозвратно сравнительно немного воды — не более 10%.

Остальная вода после использования сбрасывается в водоемы в виде сточных вод. Они загрязнены и приводят в негодность во много раз больший объем чистой воды. Именно угроза загрязнения водных ресурсов представляет сейчас главную опасность, гораздо большую, чем угроза физической нехватки воды.

Круговорот воды в природе – статья – Корпорация Российский учебник (издательство Дрофа – Вентана)

«Вода — это сок жизни».

Леонардо да Винчи

Планета ежедневно потребляет 14 триллионов литров воды, и если бы запасы воды не возобновлялись, прекрасная голубая планета превратилась бы в безжизненную пустыню, как ближайший к нам сосед – кроваво-красный Марс.

Круговорот воды в природе позволяет жить, расти, размножаться биологическому разнообразию флоры и фауны, включая человека. Значение воды сложно переоценить. Она участвует в химических, физических, биологических процессах, происходящих в живой клетке.

Кочевники пустынь повторяют: «Вода дороже золота». И это правда. Странствующий путник без воды не проживет больше недели. Ведь тело человека примерно на 70%, а новорожденного младенца – на 85% – состоит из воды.

Круговорот воды или гидрологический цикл происходит из-за способности воды менять свое агрегатное состояние. Но как мы знаем, для изменения агрегатного состояния вещества нужна энергия. И Солнце дает энергию для непрерывных процессов мирового круговорота воды.

Полный гидрологический цикл включает в себя несколько этапов:

  • Испарение — преобразование воды из жидкой в газообразную благодаря энергии солнечного света.Такой процесс встречается ежедневно: на поверхностях рек и океанов, морей и озер, в результате потения человека или животного.

  • Конденсация пара. Соприкасаясь с потоками холодного воздуха, пар выделяет тепло, после чего преобразуется в жидкость. Капли росы на траве ранним утром, осенний туман в низине, или облака на голубом небе — видимый результат конденсации.

  • Выпадение осадков на землю. Сталкиваясь между собой и проходя процессы конденсации, капли воды, находящиеся в облаках, становятся тяжелее и падают на поверхность планеты. Из-за большой скорости они не успевают испариться. И результатом становятся дождь, снег или град.

  • Прохождение воды через слои почвы. Падая на землю, часть воды просачивается сквозь почвенный грунт, питая корни деревьев, а затем попадает в подземные потоки. Часть воды в виде осадков выпадает непосредственно в море. Остальная жидкость скапливается и доставляется в воды Мирового океана с помощью стоков.

  • Поглощение корнями растений влаги из земли.

  • Участие в реакциях обмена веществ в клетках человека и животных, а также в процессах фотосинтеза у растений.

География. 5 класс. Рабочая тетрадь

Рабочая тетрадь является частью УМК по географии и предназначена для использования при работе с учебником под редакцией О. А. Климановой «География. Землеведение. 5–6 классы». Содержит разнообразные задания, направленные на закрепление основных знаний и умений по курсу, а также задания для подготовки к ОГЭ и ЕГЭ.

Купить

В упрощенном варианте представить, как происходит круговорот воды в природе, помогут три основных этапа:

  • испарение воды с поверхности земли;

  • конденсация и концентрация в атмосферных слоях;

  • выпадение осадков в виде дождя, снега или пара обратно на землю.

В учебнике «География 5-6 класс» под редакцией Климановой О. А. поднимается серьезный вопрос, над которым предлагаем подумать и вам. Если вода никуда не исчезает и участвует в бесконечном круговороте, почему возникают проблемы с запасами пресной воды? 

Схема круговорота воды представлена на иллюстрации:

 

Что ещё почитать?

Различают несколько видов гидрологических циклов в природе:

1. Мировой, или большой круговорот.

С поверхности океана испаряется вода, превращаясь в водяной пар, и воздушными потоками переносится на материки. В виде дождя, снега и других атмосферных осадков выпадает на землю и стоковыми водами возвращается в океан. При большом круговороте меняется состав и качество воды. Испаряясь, загрязненная вода очищается, а соленая лишается солей и превращается в пресную.

2. Океанический, или малый круговорот. Вода, которая испарилась над поверхностью океана, выпадает в виде осадков снова в океан.

3. Внутриконтинентальный круговорот. Испарившаяся над поверхностью суши вода конденсируется и опять выпадает на сушу в виде дождя, тумана или снега.

Скорость кругооборота зависит не от скорости конденсации и выпадения осадков , а от испарения с поверхности морей и океанов, а также листьев растений. Поскольку поверхность океана из-за аварий на танкерах, нефтяных вышках и других техногенных катастроф покрывается нефтяной пленкой, а леса планеты вырубаются, испарение снижается, и, как следствие, уменьшается выпадение осадков.

В результате ученые не на шутку обеспокоены тем, что изменения климата приведут к еще большей засухе в засушливых районах, а в болотистых и влажных местностях количество осадков увеличится.

Круговорот воды – это не изолированный процесс, а часть глобального биологического круговорота веществ и энергии, о котором можно почитать на странице 123 в учебнике «География 5-6 класс» под редакцией Климановой О. А.

Методический совет

Чтобы наглядно представить круговорот воды, проведите элементарный опыт: стакан с водой плотно накройте пищевой пленкой и в солнечный день поставьте на подоконник. Через некоторое время заметите, как на пленке происходит конденсация жидкости, а затем тяжелые капли, отрываясь от пленки, падают в стакан, напоминая дождь.


#ADVERTISING_INSERT#

Круговорот воды, The Water Cycle, Russian

Что такое водный цикл?

Что такое водный цикл? Я могу легко ответить, что — это — «я» на протяжении всего времени! Водный цикл, также обычно известный как гидрологический цикл, описывает существование и движение воды над, под, и внутри Земли. Вода земли находится всегда в движении и всегда изменяет формы, от жидкости до пара, чтобы замерзнуть и снова превратится в воду. Водный цикл длится в течение миллиардов лет, и вся жизнь на Земле зависит от него; Земля была бы сложным местом, чтобы жить без воды.

Водный Цикл — The Water Cycle, Russian

Credit: USGS, Public domain

 

Обзор водного цикла

Водный цикл не имеет никакой начальной, но фактически начинается в океанах. Солнце, которое ведет водный цикл, нагревает воду в океанах. Часть этой воды испаряется. Испарения также происходят в пресноводных озерах и реках. На земле также происходят испарения от почвы. Небольшое количество воды остается в атмосфере от испарения и поступает к верхним точкам — к ледникам, где они испаряются сразу в пар, пропуская стадию таиньяенькое. Восходящие воздушные потоки поднимают пар в атмосферу, где более прохладные потоки уплотняют эту массу в облака. Облака движутся вокруг земного шара и, сталкиваясь, растут, и падают с неба в виде осадков. Некоторые осадки мы можем наблюдать как снег, который может накапливать в ледниках. В более теплых местах снег тает с приходом весны и, попадая в реки, находит свою конечную точку в круговороте воды в природе.

Часть завершающего цикла входит в реки и смешивается, поскольку есть течечения к океанам, и часть этого накапливается как пресные воды в озерах и реках. Большая часть воды впитывается в землю и лишь немного воды проникает глубоко в основание земли и пополняет водоносные слои, которые хранят огромные количества свежей воды в течение долгого времени.

Некоторая часть воды в основаниях близко к поверхности земли может просочиться назад в поверхностные-водные слои как грунтовые воды. Через какое-то время, тем не менее, эта вода продолжает цикл, чтобы снова попасть в океан, где водный цикл «заканчивается» … и начинается снова.

 

Вода в океанах

Места скопления огромного количества всей воды на Земле — океаны. Известно, что из 1 386 000 000 кубических километров (321 000 000 кубических миль) воды, приблизительно 1 338 000 000 кубических километров (332 500 000 кубических миль) находятся в океанах. Это — приблизительно 96.5 процентов от всего объёма. Также известно, что океаны пополняют приблизительно 90 процентов испарений воды (вызванные высокой температурой солнца), который входят в водный цикл.

В течение более холодных климатических периодов бывает больше ледников, которые уменьшают количество воды в океанах. Перемены случаются во время теплых периодов. В течение последних периодов ледникового периода, почти одна треть массы земли Земли, и океанов уровень воды был приблизительно на 122 метра (400 футов) ниже чем сегодня. Приблизительно три миллиона лет назад, когда Земля была более теплой, океаны, возможно, были на 50 метров(165 футов) выше.

 

Испарения

Испарения, обратный процесс для конденсации, является процессом, при котором вода превращается из жидкости в . Энергия (высокая температура) используется, чтобы сломать связи, которые скрепляют водные молекулы, которые объясняют, почему вода легко испаряется при точки кипения (100° C, 212° F), но медленнее в более прохладных температурах. Испранеия также уменьшают высокую температуру окружающей среды, которая является объяснением, почему вода, испаряющаяся от вашей кожи охлаждает вас.

Испарения от океанов — первичный путь для воды, двигающейся в атмосферу. В глобальном масштабе, количество испарения воды равно количеству воды, возвращающейся к Земле как осадки. Только приблизительно 10 процентов воды испарясь от океанов, перемещаются по земле и выпадают как осадки. После испарения, водная молекула прибывает приблизительно 10 дней в воздухе.

 

Испарение

Для тех из нас кто заинтересован водным циклом, испарение чаще всего используется чтобы описать процесс снега и льда — превращание их в пар, минуя стадию таинья. Не легко фактически видеть, что испарение случается, по крайней мере не со льдом. Лучший способ наблюдать визуально испарение, использовать углекислый газ воды, как это показано на рисунке.

Испарение происходит с большей интенсивностью, когда присутствуют определенные погодные , типа низкой относительной влажности и сухих ветров. Оно также происходит больше в более высоких высотах, где давление воздуха меньше, чем в более низких. Энергия, например солнечный свет, также необходим. Если я должен был бы выбрать одно место на Земле, где испарение случается часто, я выбрал бы  южную сторону Эвереста. Низкие температуры, сильные ветра, интенсивный солнечный свет, очень низкое давление воздуха — все то, что необходимо для испарения.

 

Суммарное испарение

Хотя некоторые определения суммарного испарения включают испарения от поверхностней воды типа озер, и даже океанов, на этом сайте, суммарное испарение определяется как вода, поступающая в атмосферу от поверхности земли и испарения воды от растений через их листья. Большинство испарений состоит из воды, выделяющейся растениями. Испарение — процесс, когда вода из корней растений попадает к листьям и испаряется с верхней поверхности. Испарение — по существу испарение воды от листьев завода. Известно, что приблизительно 10 процентов влажности в атмосфере получено от испарений растений.

 

Вода в атмосфере

Вода существует в атмосфере как пар, облака и влажность. Хотя атмосфера не может содержать много воды, она транспортирует её в огромных количествах вокруг земного шара. Оценка объема воды в атмосфере в любой момент — приблизительно 12 900 кубических километров (3 100 кубических миль) и если бы все время шел дождь, это сразу закрыло бы основание земли на уровне 2.5 сантиметров, приблизительно 1 дюйма.

 

Конденсация

Конденсация, противоположность испарению, является процессом, в котором водный пар в воздухе превращается в жидкость(воду). Конденсация очень важна для водного цикла, т.к. она отвечает за создание и формирование облаков и, соответственно, за осадки.Даже при том, что облака отсутствуют в кристаллически ясном синем небе, вода все же присутствует в форме водного пара и капелек, которые являются слишком маленькими, чтобы быть заметными. Облака формируются в атмосфере потому что воздух, содержащий водные пары, охлаждается, и конденсируется. Конденсация также отвечает за туман, за ваши стеклянные стаканы, когда Вы идете от холодного места на открытом воздухе в горячий, влажный день, воды, которая капает от внешней стороны вашего стакана, и для капелек на внутренней части ваших домашних окон в холодный день.

 

Осадки

Осадки — вода, выпадшея из облаков в форме дождя, дождь со снегом, снег, и это первичный путь, по которому вода в атмосфере возвращается к Земле. Облака содержат водный пар и капельки, которые являются слишком маленькими, чтобы падать как осадки, но достаточно большими, чтобы формировать видимые облака. Для того чтобы выпали осадки, необходимо, чтобы сначала крошечные водные капельки сконденсировались на пыли, соли, или частицах дыма. Тогда, водные капельки сталкиваются и становятся достаточно большими, чтобы падать к Земле. Миллионы капелек облака обязаны произвести единственную каплю дождя. Всемирный рекорд средний-ежегодный ливень принадлежит местечку Вайалеиле, Гавайи, где это составляет в среднем приблизительно 1 140 сантиметров (450 дюймов) в год. Контрастно то, что к Арике, Чили, где небыло дождя в течении 14 лет.

 

Хранение воды в льду и снеге

Часть воды на Земле заперта в течение относительно длительного периода времени в ледниках. Огромное большинство, почти 90 процентов, ледяной массы Земли находится в Антарктиде, в то время как кепка льда Острова Гренландия содержит почти 10 процентов полной глобальной ледяной массы. Ледники прибывают и тают через какое-то время, потому что климат, в глобальном масштабе, всегда изменяется, и были теплые и холодные периоды в прошлом.

Лед охватывает 10-11 процентов всей земли. Если бы все ледники таяли, сегодня уровень моря повысился бы приблизительно на 70 метров (230 футов), и в течение последнего ледникового периода морским уровнем были приблизительно 122 метра на 400 футов, ниже чем сегодня, и ледники охватили почти одну треть земли.

 

Последний путь снега к течениям

Во всем мире, последний путь от таяния снегов — главная часть глобального движения воды. В более холодных климатах большая часть последнего пути весенней поры и течения в реках прибывает от тающего снега и льда. Помимо наводнения, быстрое таяние снегов может вызвать оползни. Последний путь от таяния снегов изменяется сезоном и также к году. Если зимний снегопад в области легок один год, то наблюдается недостаток сохраненной воды, поскольку снежный покров может уменьшить количество водной доступной остальной части года. Это может иметь определенный эффект на количество воды в бассейнах, расположенных вниз по течению, который в свою очередь может затронуть воду, доступную для ирригации и водной поставки для людей.

 

Поверхностный последний тур

Surface runoff is precipitation runoff over the landscape. As with all parts of the water cycle, the interaction between precipitation and surface runoff varies according to time and geography. Only about a third of the precipitation that falls over land runs off into streams and rivers and is returned to the oceans. The other two-thirds is evaporated, transpired, or soaks into groundwater. Surface runoff can also be diverted by humans for their own uses.

 

Потоки

Поток обращается на сумму воды, текущей в реке. Реки неоценимы не только для людей, но и для растений, животных, и жизни всех вокруг. Мало того, что реки — большое место для людей, чтобы играть, но так же люди используют речную воду для поставок питьевой воды и поливной воды, производят электричество, смывают отходы (с надеждой, но не всегда, рассматривая отходы), транспортируют товары, и получают продовольствие. Реки даже помогают держать метрополитен водоносных слоев полным воды, освобождая от обязательств воду вниз через их каналы.

При размышлении о реках, важно думать о уровнях воды реки. Что такое — уровень воды? Если Вы стоите на основаниипрямо сейчас, посмотрите вниз. Вы стоите, и каждый стоит, в водоразделе. Уровень воды — область земли, где вся вода, которая падает и испаряется с этого места. Главное влияние на восходящий поток — последний тур осаждения в водоразделе, и размер реки зависит от размера ее уровня.

 

Пресноводное хранение

Одна часть водного цикла, который мы видим каждый день, пресноводна существующая на поверхности Земли как водоемы, озера, бассейны (искусственные озера), пресноводные заболоченные земли, и реки. Поверхностная вода не только жизненна для всей жизни на Земле, но и, через проникновение, это помогает держать подземные водоносные слои полными воды. Пресноводный представляет только приблизительно три процента всей воды на Земных и пресноводных озерах, и болота составляют 0.29 процентов пресноводной Земли. Реки содержат только приблизительно 0.006 процентов полных пресноводных запасов. Вы можете видеть, что жизнь на Земле выживает за счет того, что всегда производятся водные поставки Земли!

 

Проникновение

Проникновение — нисходящее движение воды от поверхности земли в основание. Где-нибудь в мире, часть воды, которая падает как дождь и инфильтраты снега в подповерхностную почву и скалу. Они зависят очень сильно от ряда факторов. Немного воды, которой инфильтраты останутся в мелком слое почвы, где это могло бы войти в поток утечкой в банк потока. Часть воды может проникнуть глубже, перезаряжая водоносные слои грунтовой воды. Если водоносные слои являются мелкими или достаточно пористыми, чтобы позволить воде двигаться легко через это, люди могут сооружать колодцы в водоносный слой и использовать воду для их целей.

 

Хранение грунтовой воды

Большие количества воды запасены в основании земли. Вода все еще двигается, возможно очень медленно, и это — все еще часть водного цикла. Большинство воды в основании земле прибывает от осандков, которые проникает вниз от поверхности земли. Верхний слой почвы — ненасыщаемая зона, где вода присутствует в тех количествах, которые изменяются, но не насыщает почву. Ниже этого слоя — насыщаемая зона, где все места между частицами скалы насыщаются с водой. Термин — вода основания земли используется, чтобы описать эту область. Огромные количества воды основания земли запасены в водоносных слоях, и люди во всем мире зависят от грунтовых вод.

 

Разгрузка грунтовой воды

Разгрузка грунтовой воды — движение воды из основания. Не все осадки, которые попадают в грунтовые воды остаются там — часть их начинает двигаться горизонтальным образом. Часть этой воды вытечет из основания в потоки с приходом весны в океан. Вода, двигающаяся под землей зависит от проходимости (насколько легкий или трудный этот путь для воды) и в пористость (количество открытой площади в материале) подповерхностной скалы. Если скала позволяет воде двигаться относительно свободно, то вода, может преодолеть длинные расстояния через множество дней.

 

Весна

Весна — водное трансформирование, когда сторона холма, основания долины или другого географического места пересекает плавные воды  или ниже местного водного уровня}, где подповерхностный материал насыщенводой. Весна — результат водоносного слоя, заполняемого по сути, вода выходит за пределы на поверхность земли. Много теплых весен происходят в областях недавней вулканической деятельности, где вода нагрета контактом с горячими камнями далеко ниже поверхности. Хот-Спрингс может формироваться, когда вода глубоко в более теплом интерьере Земли находит тропу к поверхности земли.

 

Глобальное водное распределение

Для детального объяснения того, где вода Земли существует, следует обратить внимание на на диаграмму и таблицу данных ниже. К настоящему времени, Вы знаете, что водный цикл описывает движение воды Земли и поймёте, что диаграмма и таблица ниже представляют воду Земли в опредленное время. Если Вы сравните числа назад с тысячей или миллионом лет, эти числа будут другими.

Заметьте, как из всей воды мира приблизительно 1 386 миллионов кубических километров (332.5 миллионов кубических миль) воды, более чем 96 процентов — соленая. И, большинство пресноводоной воды, более чем 68-процентного находится в льдах и ледниках. Другие 30 процентов пресноводных находятся в грунтовых водах. Свежие поверхностные-водные источники, типа рек и озер,  составляют приблизительно 93 100 кубических километров (22 300 кубических миль), который является всего 1/150-ую от одного процента полной воды. Все реки и озера — источники воды для большинства людей, используют её каждый день.

Оценка глобального водного распределения :
Водный источник Водный объем, в кубических километрах Водный объем, в кубических милях Процент пресноводной Процент полной воды
Океаны, моря, и заливы 1,338,000,000 321,000,000 96.5
Ледяные шапки, ледники, и постоянный снег 24,064,000 5,773,000 68.7 1.74
Грунтовые воды 23,400,000 5,614,000 1.7
    Свежий 10,530,000 2,526,000 30.1 0.76
    Солончак 12,870,000 3,088,000 0.94
Влажность почвы 16,500 3,959 0.05 0.001
Лед и вечная мерзлота 300,000 71,970 0.86 0.022
Озера 176,400 42,320 0.013
    Свежий 91,000 21,830 0.26 0.007
    Солончак 85,400 20,490 0.006
Атмосфера 12,900 3,095 0.04 0.001
Вода болота 11,470 2,752 0.03 0.0008
Реки 2,120 509 0.006 0.0002
Биологическая вода 1,120 269 0.003 0.0001
Общее количество 1,386,000,000 332,500,000 100
Источник: Глейк, П. Х., 1996: Водные ресурсы. В Энциклопедии Климата и Погоды, редактор С. Х. Шнейдер, Оксфордский Университетский Пресс, Нью-Йорк, издание 2, с.817-823

что это такое, описание процесса

Кругооборот воды в природе – это сложный процесс, при котором происходит видоизменение физического состояния воды и ее циркулирование между различными экосистемами. Каждый год с поверхности Земли испаряется вода в количестве, равная кубу, каждая грань которого составляет 80 км. Затем в виде снега и дождя она возвращается на поверхность планеты. Благодаря этому развивается жизнь на Земле.

Особенности кругооборота

Большая часть всех запасов воды Земли находится в океанах, поэтому 97,5%  водных запасов нашей планеты – это соленая жидкость. Оставшаяся часть – это пресная вода, и распределена она следующим образом:

  • Ледники и постоянные снежные покровы – 68,9%.
  • Грунтовые воды (влага почвы, болото, вечная мерзлота) – 30,8%.
  • Озера и реки – 0,3%

Круговорот воды в природе являет собой процесс, при котором между океаном, сушей, литосферой и атмосферой происходит постоянный водообмен. В ходе этого обмена вода пребывает то в жидком, то в твердом, то в парообразном виде. Она не только движется, но и несет с собой огромное количество полезных элементов, без которых жизни на Земле попросту б не было.

Вода постоянно перемещается по планете, при этом количество жидкости за миллионы лет не изменилось, хотя и трансформировалось. В прежние времена вода в виде жидкости была в значительно меньшем количестве, чем сейчас, поскольку основные её запасы сосредоточивались в ледниках. Поэтому 20 тыс. лет назад можно было без труда попасть по суше из Аляски в Азию или из Франции в Великобританию.

Почему дует ветер?351904.42

Как происходит кругооборот

Оборот воды проходит очень активно. В течение суток на нашу планету выпадает 306 млрд. литров жидкости, и такое же количество возвращается в атмосферу.

Основные пункты кругооборота выглядят следующим образом:

  • С поверхности водоемов (морей, океанов, озер и рек) вода испаряется, конденсируется, собирается в облака и выпадает в форме осадков.
  • Испаряясь с растений, вода проходит те же стадии – испарения (транспирация), конденсацию, выпадение на землю.
  • Процесс испарения с ледников называется сублимацией (переход из твердого в газообразное состояние, минуя стадию жидкости).
  • Осадки, которые выпали в горах, а также таяние снега и льда, приводят к образованию горных потоков, которые стекают на поверхность, насыщая водой различные водоемы и землю.
  • Грунтовые воды могут насыщать водой все наземные источники воды и растения. Пополняются грунтовые воды в процессе инфильтрации (проникновение в почву) и перколяции (протекание жидкости через пористую поверхность) воды.

Движущей силой кругооборота является энергия Солнца, которая нагревает океан и другие водные поверхности. Это приводит к испарению воды, которая превращается в газообразную форму и уходит в атмосферу в виде пара.

Через некоторое время пар в атмосфере конденсируется в облака, а затем снова возвращается на землю в виде осадков – дождя, снега или града. Когда осадки достигают земной поверхности, они могут снова перейти в форму пара, перемещаться в форме водного течения по поверхности планеты или впитаться землей (перколяция).

В земных экосистемах капли дождя, прежде чем достигнут грунта, в первую очередь ударяются о листья деревьев, кустарников или травы. Какая-то часть воды сразу же испаряется с поверхности растений, не достигнув земли. Остальная часть жидкости впитывается грунтом, – и большая ее часть уходит под землю.

Как правило, вода начинает двигаться по поверхности земли только в том случае, если грунт насыщен водой. Это бывает, когда осадки дождя очень сильные или поверхность не в состоянии впитывать воду. Такой поверхностью могут быть камни в натуральной экосистеме или асфальт и цемент в среде города или населенного пункта.

За сколько времени происходит кругооборот

Движение воды в природе происходит с разной скоростью. Поверхностная движется очень быстро, тогда как в глубине океанов, под землей и в форме льда проходит кругооборот чрезвычайно медленно. Время движения воды в главных водных резервуарах планеты выглядит следующим образом:

  • Водообмен живых организмов – 1 неделя.
  • Атмосфера – 1,5 недели.
  • Реки – 2 недели.
  • Влага в грунте – от 2 недель до 1 года.
  • Болотная вода – от 1 до 10 лет.
  • Озера и водоемы – 10 лет.
  • Океаны и моря – 4 тыс. лет.
  • Подземные воды – от 2 нед. до 10 тыс. лет.
  • Ледники и вечная мерзлота – от 1 тыс. до 10 тыс. лет

В верхних слоях грунта корни частично всасывают воду для потребностей растений, которые используют молекулы воды в процессе обмена веществ. Вода, находящаяся в тканях растений, в дальнейшем может перемещаться в организм животных, которые их поедают. Несмотря на это, большая часть воды, поступающая в растения через корневую систему, возвращается в процессе транспирации. Этот термин биологии означает поступление воды из грунта в корни, перемещение по системе каналов растения, образованных из омертвевших клеток и испарение через поры в листьях (стомы).

Если вода не поступает в растения через корневую систему, она проникает в органические и минеральные слои почвы, образуя грунтовые воды, которые расположены между частицами песка, гравия, трещин в камнях.

Это очень важная часть запасов пресной жидкости. Грунтовые воды медленно передвигаются через поры земли и расщелины и в итоге обычно попадают в ручей, реку или озеро. При этом грунтовая вода снова становится поверхностной.

Некоторая часть грунтовых вод может оставаться очень глубоко в минеральных слоях почвы и пребывать там тысячелетия. Резервуары грунтовой воды (аквиферы, водоносный горизонт) – это источник питьевой воды, который поступает в распоряжение людей через колодцы. В наши дни вода в колодцах зачастую используется гораздо быстрее, чем происходит ее пополнение из аквиферов.

Почему небо голубое?351904.54

Почему вода необходима

Вода играет важную роль в жизни нашей планеты с первых дней своего появления на Земле. Поначалу наша планета являла собой раскаленный шар. Но постепенно в её атмосферу изнутри Земли стали проникать газы, в т.ч. и водяной пар. Это привело к охлаждению земной коры и способствовало развитию жизни, поскольку вода – исключительно важное вещество для всех живых существ. Например, тело человека больше чем наполовину состоит из воды, и если посмотреть на клетки организма под микроскопом, можно увидеть, что больше чем на 70% они состоят из воды. Поэтому люди, как и все наземные организмы, нуждаются в постоянном и бесперебойном снабжении пресной водой для выживания.

Недостаток пресной воды может иметь самые серьезные последствия для различных экосистем нашей планеты. Поэтому люди постоянно изобретают новые технологии, направленные на увеличение эффективности применения водных ресурсов. К ним относятся рытье колодцев для использования грунтовых вод, сбор дождя в коллекторах, удаление соли из соленой воды, чтобы получать пресную воду из океанов и морей. Несмотря на эти достижения, чистая, безопасная для здоровья жидкость далеко не всегда доступна во многих частях земного шара.

Кругооборот воды важен как сам по себе, так и является движущей силой для других видов кругооборота. Например, осадки и поверхностное течение воды играют огромную роль в цикле различных элементов. К ним относятся углерод, азот, фосфор и сера. Течение поверхностных вод помогает перемещению элементов из земных (террестриальных) экосистем в водные (акватические). Кругооборот воды является составляющей различных биогеохимических циклов. Так называют процессы, во время которых происходит многоразовое участие различных элементов в процессах, что происходят в гидросфере, атмосфере, литосфере и биосфере.

Круговорот воды в природе

Гидросфера

Современные представления о мировом  круговороте воды

Значение круговорота воды велико, так как он не только объединяет части гидросферы, но и связывает между собой все оболочки Земли: атмосферу, гидросферу, литосферу и биосферу. Вода во время круговорота может быть в трех состояниях: жидком, твердом, газообразном. Она переносит огромное количество веществ, необходимых для жизни на Земле.

Под действием солнечных лучей Мировой океан и суша нагреваются. В результате этого вода переходит из жидкого состояния в газообразное (пар) и поднимается вверх. Океан поставляет 86% влаги в атмосферу, и лишь 14% парообразной влаги образуется за счет испарений с суши. Вода, испаряющаяся с поверхности океана, является пресной. Таким образом, океан можно считать колоссальной фабрикой пресной воды, без которой невозможно существовать жизни на Земле. Известно, что с высотой температура в атмосфере понижается. Пары воды, встречаясь со все более холодными слоями воздуха, начинают остывать и образовывать облака. На суше испарение воды идет не только с поверхности ручьев, рек и озер. Пары воды попадают в атмосферу и в результате вулканической деятельности, и испаряются поверхностью растений.

Часто воды, испарившиеся с океана, возвращаются в него в виде осадков, которые выпадают из облаков, расположенных над морями и океанами. Другая часть облаков под воздействием ветра переносится на материк. Там из них тоже могут выпадать осадки в жидком или твердом виде. Часть атмосферных осадков попадает в реки. Они, извиваясь и впадая друг в друга, в конечном счете несут воды в моря Мирового океана или в замкнутые водоемы типа Каспийского или Аральского морей, восполняя их потери при испарении. Другая часть воды, выпавшая на землю в виде атмосферных осадков, просачивается вниз с поверхности суши и с подземными водами стекает опять в Мировой океан или реки. Это очень важный этап в круговороте воды, так как он регулирует речной сток во времени. Если бы его не было, вода в реках была бы лишь в кратковременные периоды выпадения осадков или таяния снегов. Третья часть воды, выпавшая на землю в виде осадков, может проникать в почву, а оттуда по корням подниматься в верх растения и испаряться через листья. Этот этап круговорота очень важен для растений, так как с водой из почвы через корни поступают растворенные минеральные вещества, необходимые для жизнедеятельности растений. Питаться «всухомятку» растения не умеют.

Не вся вода возвращается с суши в океан одновременно. Дольше всего (на сотни и тысячи лет) задерживается она в ледниках и в глубоко залегающих подземных водах.

Вода — вернувшаяся с суши, может снова испариться и снова попасть на сушу. Так и совершается ее круговорот: океан — атмосфера — суша — океан. Вот этот непрерывный процесс перемещения воды из океана на сушу через атмосферу и с суши в океан называют мировым круговоротом воды в природе.

Существенную роль в круговороте воды в природе с недавних пор стала играть хозяйственная деятельность человека. Создание промышленности, уничтожение лесов, распашка огромных территорий, осушение и орошение земель, создание гигантских водохранилищ и плотин, расходование воды на различные хозяйственные нужды — все это в значительной степени изменило гидрологические процессы на Земле. И хотя хозяйственная деятельность мало повлияла на общий объем гидросферы, она заметно влияет на отдельные ее части. Сток одних рек уменьшился, других — увеличился, изменилось внутригодовое распределение стока. В результате изъятия воды из вод суши во многих районах мира возросло испарение, потому что именно на испарение идет значительная часть воды, изымаемой человеком из источников. Часть воды, которую потребляет человек и которая входит в состав производимой им продукции, надолго выпадает из всеобщего круговорота, поэтому ее называют «безвозвратно изъятой». Этот термин, конечно, достаточно условен, так как эта вода не исключается полностью, но ее возвращение может произойти с большой задержкой во времени и на совершенно другой территории. Многие отрасли расходуют безвозвратно сравнительно немного воды — не более 10%. Остальная вода после использования сбрасывается в водоемы в виде сточных вод. Они загрязнены и приводят в негодность во много раз больший объем чистой воды. Именно угроза загрязнения водных ресурсов представляет сейчас главную опасность, гораздо большую, чем угроза физической нехватки воды.

Доклад — гидросфера

Круговорот воды — в природе

Вода является самым распространенным веществом в биосфере. Круговорот воды в природе – это непрерывный замкнутый процесс перемещения воды между гидросферой, атмосферой и литосферой на Земле. Это становится возможным, благодаря способности воды изменять свое состояние. На нашей планете вода существует в трех агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном.

Основные запасы воды – это соленые воды морей и океанов (97%). Только 3% воды из общего объема гидросферы – пресные. Причем 70% пресной воды находится в твердом состоянии в ледниках (2,24%). На грунтовые воды приходится 0,61% пресной воды, а на воды озер, рек и атмосферной влаги, соответственно, — 0,016%, 0,0001% и 0,001%. Из-за непрерывной циркуляции воды на земном шаре ее общее количество остается постоянным.

Круговорот воды осуществляется, благодаря испарению, передвижению водяного пара в атмосфере, конденсации его, выпадению осадков и наличию стоков. Начинается круговорот с испарения воды с подстилающей поверхности водоемов. С воздушными течениями водяные пары перемещаются из одной области в другую. Большая часть воды испаряется с поверхности Мирового океана и при конденсации в виде осадков возвращается обратно. Меньшая доля испарившейся воды переносится на сушу воздушными течениями. Объем воды, которая испаряется над сушей и выносится воздушными течениями в океан, незначителен. Таким образом, при испарении моря и океаны теряют значительно больше воды, чем получают влаги при выпадении осадков, на суше – наоборот. Но в моря и океаны с материков постоянно поступает сток речной воды. Это обеспечивает постоянство объема воды на планете.

В связи с процессами конденсации влаги происходит выпадение осадков. Часть влаги атмосферных осадков испаряется, часть образует временные или постоянные водостоки и водоемы. Определенная массовая доля влаги атмосферных осадков просачивается в грунт, формируя подземные воды.

В природе различают несколько типов круговоротов воды в зависимости от места, где влага испарилась, и где выпали осадки. Выделяют большой (мировой) и малые (океанический и континентальный) круговороты воды. При большом круговороте водяной пар, образовавшийся над морями и океанами, переносится воздушными течениями на континенты, конденсируется там с выпадением осадков, и влага снова попадает в океан в виде стоков. Данный вид круговорота сопровождается изменением качества воды, так как при испарении соленая вода становится пресной, а грязная вода очищается.

В процессе малого океанического круговорота водяные пары, сформировавшиеся над океаном, подвергаются конденсации, и в виде осадков возвращаются в океан. Малый внутриконтинентальный круговорот – это конденсация над поверхностью суши испарившейся воды, и последующее выпадение осадков над материками. Конечный этап малого континентального круговорота – также Мировой океан.

Скорости транспортировки воды в различных состояниях отличается, так же, как различны временные промежутки расходов воды и время ее обновления. Самая высокая скорость водообмена – в живых организмах (несколько часов). В ледниках полярных областей круговорот воды протекает тысячи лет. Воды Мирового океана полностью обновляются за 2,7 тысячи лет.

Похожие материалы:

Гидросфера
Мировой океан
Подземные воды

Круговорот воды в природе

Автор Nat WorldВремя чтения 6 мин.Просмотры 637Обновлено

Вода – это сок жизни… Так сказал всем известный Леонардо да Винчи. И здесь нет смысла спорить, потому что вода является основой для всего живого на планете. А что же такое вода? Это прозрачная жидкость, которая не имеет ни вкуса, ни запаха. Вода в чистом виде является связью двух молекул водорода и одной молекулы кислорода.

Химическая формула воды читается как Н2О. Вроде бы ничего сложного и удивительного. Но вот если копнуть глубже, то начинаешь понимать, насколько серьезна роль воды в нашем мире и зарождении жизни на планете! Одной из важных функций воды для поддержания жизни на Земле, является ее беспрерывный круговорот в природе.

Общие сведения о воде

  • Вода занимает 2/3 (около 71%) площади нашей планеты. И если каждому известно, что вода есть в море, в озерах и реках, то такой интересный факт, который говорит о том, что человеческое тело на целых 70% состоит из воды, известен немногим. Человеку для нормальной жизнедеятельности ежедневно нужно употреблять около 3 литров воды. А при условии потери более 7 % жидкости организм начинает погибать.
  • Вода является отличным растворителем за счет того, что молекулы воды имеют очень высокую полярность. Поэтому если вода контактирует с какими веществами, то они обязательно растворятся в ней. Исключением являются минеральные соединения, а также жиры.
  • Идеально очищенная или как ее еще называют – дистиллированная вода – то есть вода, из состава которой были удалены все примеси солей, не проводит электрического тока. Но необходимо отметить, что исходя из предыдущего пункта, в природе при естественных условиях такая вода не существует. Воду искусственно дистиллируют.
  • Вода может пребывать в трех агрегатных состояниях: “жидком” – вода, “твердом” – лед, “газообразном” — водяной пар.

Круговорот воды в природе

Вода никуда не исчезает с планеты, а осуществляет непрерывный круговорот в природе. Приведем простейший пример: поливаете вы дерево из ведра. Казалось бы, что когда вода в ведре заканчивается, то ее просто нет уже. Но все не так просто. Вода закончилась в ведре, но она ведь оказалась в земле. И теперь, когда дерево “напьется”, эта самая вода, которая была использована для полива, испариться с листочков дерева и поднимется к небесам, но только уже в другом состоянии. Если выразиться более научным языком, то круговоротом воды в природе является постоянное и непрерывное перемещение водных масс в, которое происходит под воздействием силы тяжести и энергии Солнца (то есть тепла).

Благодаря круговороту воды на планете происходит беспрерывное обновление водных масс. Обновление вод происходит в любой из частей географических оболочек. Процесс этот постепенный и довольно продолжительный. К примеру, для того чтобы полностью обновилась вода Мирового океана понадобиться около 3 тысячи лет. Антарктические ледники обновляют свои водные массы вообще десятки миллионов лет. А вот пары облаков меняют воду в своем составе всего за одну неделю, а вода в живых организмах (и людей в том числе) полностью обновляется уже за несколько часов.

Такой феномен, как круговорот водных масс в природе состоит из испарения вод с поверхностей морей, озер, рек и сухих территорий планеты. Испаренная вода при помощи воздушных потоков стремится вверх, превращаясь в пар. За счет того, что на высоте, там где находятся облака, температура существенно ниже, чем у поверхности земли, происходит конденсация паров, то есть пар превращается обратно в воду, такую воду, которую мы встречаем чаще всего – жидкую. И вновь вода попадает на землю в виде дождя или снега.

Львиная доля так называемого “поставщика” влаги в атмосферу земли приходится на океан. Благодаря энергии солнца вода в океане прогревается и за счет этого испаряется. Примечателен тот факт, что вода в океане хоть и является соленой, но все таки испаряется она в виде пресных парообразных масс. Если взять все количество испарений с поверхности земли, то на океан придется более 85%. Оставшиеся 15% испаряются уже с суши, за счет “дыхания” растений и животных, а также испарений воды с рек, озер, болот и грунтовых вод.

Вот так за счет постоянного движения водных масс на земле происходит круговорот воды. То есть вода испаряется с поверхности океана, затем выпадает на сушу в виде твердых или жидких осадков, просачивается в землю, встречается на своем пути с грунтовыми водами, которые так или иначе найдут выход к Мировому океана, а океан вновь отдаст воду в атмосферу. Этот цикл бесконечен и чрезвычайно важен для всего живого.

Гугломаг

Спрашивай! Не стесняйся!

Задать вопрос

Схемы круговорота воды в природе

Представляем вашему вниманию несколько схем-рисунков с иллюстрацией круговорота воды в природе. Для отображения схемы в полном размере, кликнете по ней левой кнопкой мышки.

Значение воды в природе

Об этом можно сказать очень коротко: вода в природе имеет огромное значение! Она стала первоисточником жизни на нашей планете. Без воздуха на Земле жизнь возможна (анаэробные организмы), а вот без воды нет. Вода – это основа всего живого. Научно доказано, что даже межпланетные кометы в своем составе имеют воду. Бедуины говорили: “Вода дороже золота”. И они были правы, потому что странствующему путнику без воды не обойтись и трех дней. И если водные запасы иссякнут, то смерти не миновать. Какое уж тут золото?!

Агрегатные состояния воды в природе

Вода является уникальным и единственным веществом, которое может в природе находиться в трех различных состояниях: в виде жидкости, в виде пара и в виде льда. Ни одно вещество на планете, на такое больше не способно! За счет того, что вода постоянно меняет свое агрегатное состояние и происходит ее круговорот в природе.

Свойства воды в природе

Вода уникальна. Вот несколько фактов, которые это доказывают:

1. В момент перехода воды из жидкого состояния в твердое, иными словами при замерзании, она уменьшает свою плотность, хотя все остальные вещества в мире замерзая ее увеличивают. За счет этого лед поднимается на поверхность и схватывается ледяной коркой, которая не пропускает воздух, что дает возможность даже при чрезвычайно низких температурах сохранить тепло в воде, которая находится подо льдом. Поэтому живые организмы не погибают. Представьте, что было бы, если вода вела себя по другому: все живые организмы, обитающие в толщах вод морей, озер и океанов, в мороз бы уже все погибли.

2. Значение поверхностного натяжения у воды гораздо выше, чем у какого либо другого вещества, что влияет на образование капель дождя. А это, несомненно, оказывает огромное влияние на круговорот воды в природе.

3. Вода имеет самую высокую температуру кипения среди всех остальных жидких веществ в природе. Это замедляет процессы испарения, что дает возможность меньшей потери влаги.

Видео: Круговорот воды в природе

Гугломаг

Спрашивай! Не стесняйся!

Задать вопрос

Мне нравитсяНе нравится

Не все нашли? Используйте поиск по сайту ↓

Комплексное исследование круговорота воды в природе

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Круговорот воды •

Что такое круговорот воды? Я легко могу ответить на этот вопрос — это я, Дриппи, повсюду!

Естественный круговорот воды описывает существование и движение воды на Земле, внутри и над Землей. Земная вода всегда находится в движении и постоянно меняет состояние, от жидких до паров до льда и обратно.Круговорот воды работает миллиарды лет, и вся жизнь на Земле зависит от его продолжения; Без него Земля была бы довольно несвежим местом.

Откуда берется вся вода на Земле? Древняя, первозданная Земля была раскаленным шаром из магмы, но все магмы содержат воду. Вода, высвобожденная магмой, начала охлаждать атмосферу Земли, и в конечном итоге окружающая среда стала достаточно холодной, чтобы вода могла оставаться на поверхности в виде жидкости. Вулканическая активность сохранялась и продолжает вводить воду в атмосферу , таким образом увеличивая поверхностных вод и подземных вод объема Земли.

Краткое описание круговорота воды

Вот краткое описание круговорота воды. Список компонентов водного цикла под диаграммой приведет вас к краткому изложению каждой темы.

Компоненты круговорота воды

У круговорота воды нет отправной точки, но мы начнем с океанов, поскольку именно там находится большая часть воды Земли.

Хранение воды в Мировом океане

Океан как хранилище воды

Круговорот воды похож на описание того, как вода движется над Землей, на ней и сквозь нее… и это так. Но на самом деле гораздо больше воды «хранится» в течение длительных периодов времени, чем фактически проходит через цикл. Хранилищами подавляющего большинства всей воды на Земле являются океаны. По оценкам, из 332 600 000 кубических миль ( 3 миль) (1 386 000 000 кубических километров ( 3 км)) мировых запасов воды около 321 000 000 миль 3 (1,338 000 000 км 3 ) хранятся в океанах. . Это примерно 96,5 процента. Также подсчитано, что океаны поставляют около 90 процентов испарившейся воды, которая попадает в круговорот воды.

Во время более холодных климатических периодов образуется более ледяных шапок и ледников, и достаточное количество глобальных запасов воды накапливается в виде льда, чтобы уменьшить их количество в других частях круговорота воды. Обратное верно в теплые периоды. Во время последнего ледникового периода ледников покрывали почти одну треть суши Земли, в результате чего океаны были примерно на 400 футов (122 метра) ниже, чем сегодня. Во время последнего глобального потепления около 125000 лет назад уровень моря составлял около 18 футов (5.5. метров) выше, чем сейчас. Около трех миллионов лет назад океаны могли быть на 165 футов (50 метров) выше.

Движение океанов

Если вы когда-либо болели морской болезнью (мы надеемся, что нет), то вы знаете, что океан никогда не бывает спокойным. Вы можете подумать, что вода в океанах движется из-за волн, которые гонят ветры. Но на самом деле в океанах есть течения и «реки», которые перемещают огромные количества воды по всему миру. Эти движения имеют большое влияние на круговорот воды.Течение Куросио у берегов Японии — самое большое течение. Он может путешествовать от 25 до 75 миль (40 и 121 километр) в день, 1-3 мили (1,4-4,8 километра) в час и простирается примерно на 3300 футов (1000 метров) в глубину. Гольфстрим — хорошо известный поток теплой воды в Атлантическом океане, перемещающий воду из Мексиканского залива через Атлантический океан в Великобританию. Со скоростью 60 миль (97 километров) в день Гольфстрим перемещает в 100 раз больше воды, чем все рек на Земле.Происходя из теплого климата, Гольфстрим переносит более теплые воды в Северную Атлантику.

Наверх

Узнайте больше о водохранилище в Мировом океане.

Испарение: Процесс превращения воды из жидкости в газ или пар

Испарение и почему оно происходит

Испарение — это процесс, при котором вода превращается из жидкости в газ или пар.Испарение — это основной путь, по которому вода переходит из жидкого состояния обратно в круговорот воды как атмосферный водяной пар . Исследования показали, что океаны, моря, озера и реки обеспечивают почти 90 процентов влаги в нашей атмосфере за счет испарения, а остальные 10 процентов вносятся за счет транспирации растений .

Для испарения необходимо тепло (энергия). Энергия используется для разрыва связей, удерживающих молекулы воды вместе, поэтому вода легко испаряется при температуре кипения (212 ° F, 100 ° C), но гораздо медленнее испаряется при температуре замерзания.Чистое испарение происходит, когда скорость испарения превышает скорость конденсации. Состояние насыщения существует, когда эти две скорости процесса равны, при этом относительная влажность воздуха составляет 100 процентов. Конденсация , противоположность испарению, происходит, когда насыщенный воздух охлаждается ниже точки росы (температура, до которой воздух должен быть охлажден при постоянном давлении, чтобы он стал полностью насыщенным водой), например, на внешней стороне стакана. ледяной воды. Фактически, процесс испарения удаляет тепло из окружающей среды, поэтому вода, испаряющаяся с вашей кожи, охлаждает вас.

Испарение запускает круговорот воды

Испарение из океанов является основным механизмом, поддерживающим часть круговорота воды между поверхностью и атмосферой. В конце концов, большая площадь поверхности океанов (более 70 процентов поверхности Земли покрыто океанами) предоставляет возможность для такого крупномасштабного испарения. В глобальном масштабе количество испаряющейся воды примерно равно количеству воды, доставленной на Землю в виде осадков .Однако это действительно различается географически. Испарение более распространено над океанами, чем над осадками, а над сушей осадки обычно превышают испарение. Большая часть воды, испаряющейся из океанов, выпадает обратно в океаны в виде осадков. Только около 10 процентов воды, испарившейся из океанов, переносится по суше и выпадает в виде осадков. После испарения молекула воды проводит в воздухе около 10 дней.

Наверх

Узнайте больше об испарении и круговороте воды.

Сублимация: превращение снега или льда в водяной пар без таяния

Сублимация описывает процесс превращения снега и льда в водяной пар без предварительного растворения в воде. Сублимация — это распространенный способ исчезновения снега в определенных климатических условиях.

Нелегко увидеть, как происходит сублимация, по крайней мере, со льдом. Один из способов увидеть результаты сублимации — повесить мокрую рубашку на улице в морозный день.Со временем лед на рубашке исчезнет. На самом деле, лучший способ визуализировать сублимацию — это вообще не использовать воду, а использовать вместо нее углекислый газ, как показано на этом рисунке. «Сухой лед» — это твердый замороженный углекислый газ, который сублимируется или превращается в газ при температуре -78,5 ° C (-109,3 ° F). Туман, который вы видите на картинке, представляет собой смесь холодного углекислого газа и холодного влажного воздуха, образующегося при сублимации сухого льда.

Сублимация происходит быстрее при определенных погодных условиях, таких как низкая относительная влажность и сухой ветер.Это также чаще встречается на больших высотах, где давление воздуха ниже, чем на более низких высотах. Также необходима энергия, например, сильный солнечный свет. Если бы мне пришлось выбрать одно место на Земле, где часто происходит сублимация, я бы выбрал южную сторону Эвереста. Низкие температуры, сильный ветер, интенсивный солнечный свет, очень низкое давление воздуха — именно то, что необходимо для сублимации.

Наверх

Узнайте больше о сублимации и круговороте воды.

Эвапотранспирация: процесс выброса водяного пара в атмосферу в результате испарения из почвы и транспирации растениями.

Хотя некоторые определения эвапотранспирации включают испарение с поверхностных водоемов, таких как озера и даже океан, на этом веб-сайте эвапотранспирация определяется как вода, теряемая в атмосферу с поверхности земли и транспирация подземных вод растениями через их листья.

Транспирация: выделение воды из листьев растений

Транспирация — это процесс, при котором влага переносится через растения от корней к небольшим порам на нижней стороне листьев, где она превращается в пар и выбрасывается в атмосферу. Транспирация — это испарение воды с листьев растений. Подсчитано, что около 10 процентов влаги, содержащейся в атмосфере, выделяется растениями посредством транспирации.

Транспирация растений — это невидимый процесс. Поскольку вода испаряется с поверхности листьев, вы не просто выходите и видите, как листья «дышат».В течение вегетационного периода лист пропускает во много раз больше воды, чем его собственный вес. Большой дуб может пропускать 40 000 галлонов (151 000 литров) в год.

Атмосферные факторы, влияющие на транспирацию

Количество воды, выделяемой растениями, сильно варьируется географически и с течением времени. Скорость транспирации определяется рядом факторов:

  • Температура: Скорость транспирации увеличивается с повышением температуры, особенно во время вегетационного периода, когда воздух становится теплее.

  • Относительная влажность: По мере увеличения относительной влажности воздуха, окружающего растение, скорость транспирации падает. Вода легче испаряется в более сухой воздух, чем в более насыщенный воздух.

  • Ветер и движение воздуха: Увеличенное движение воздуха вокруг растения приведет к более высокой скорости транспирации.

  • Доступность влаги в почве: при недостатке влаги растения могут начать стареть (преждевременное старение, которое может привести к потере листьев) и испортить меньше воды.

  • Тип растения: Растения пропускают воду с разной скоростью. Некоторые растения, произрастающие в засушливых регионах, такие как кактусы и суккуленты, экономят драгоценную воду, выделяя меньше воды, чем другие растения.

Наверх

Узнайте больше о эвапотранспирации и круговороте воды.

Хранение воды в атмосфере: Вода, хранящаяся в атмосфере в виде пара, такого как облака и влажность

Атмосфера наполнена водой

Круговорот воды — это все, что связано с накоплением воды и перемещением воды по Земле, внутри и над Землей.Хотя атмосфера не может быть большим хранилищем воды, это супермагистраль, используемая для перемещения воды по земному шару. Около 90 процентов воды в атмосфере образуется за счет испарения из водоемов, а остальные 10 процентов — за счет испарения растений.

В атмосфере всегда есть вода . Облака, конечно, являются наиболее видимым проявлением атмосферной воды, но даже чистый воздух содержит воду — воду в виде частиц, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть.По одной оценке, объем воды в атмосфере в любой момент времени составляет около 3100 кубических миль ( 3 миль) или 12 900 кубических километров ( 3 км). Это может показаться большим, но это всего лишь около 0,001 процента от общего объема воды на Земле. Если бы вся вода в атмосфере пролилась дождем сразу, она покрыла бы землю только на глубину 2,5 сантиметра или около 1 дюйма.

Наверх

Узнайте больше о воде в атмосфере и круговороте воды.

Конденсация: процесс превращения воды из пара в жидкость

Конденсация — это процесс, при котором водяной пар в воздухе превращается в жидкую воду. Конденсация имеет решающее значение для круговорота воды, потому что она ответственна за формирование облаков . Эти облака могут производить осадки, которые являются основным путем возврата воды на поверхность Земли в круговороте воды. Конденсация противоположна испарению.

Однако вам не нужно смотреть на что-то вдалеке, например на облако, чтобы заметить конденсацию. Конденсация отвечает за туман на уровне земли, за запотевание ваших очков, когда вы выходите из холодной комнаты на улицу в жаркий и влажный день, за воду, которая капает с внешней стороны вашего стакана чая со льдом, и за воду на внутренней стороне окон вашего дома в холодный день.

Конденсация в воздухе

Несмотря на то, что на кристально чистом голубом небе нет облаков, вода все еще присутствует в виде водяного пара и капель, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть.В зависимости от метеорологических условий молекулы воды будут объединяться с крошечными частицами пыли, соли и дыма в воздухе, образуя облачные капли, которые растут и превращаются в облака — форму воды, которую мы можем видеть. Размер облачных капель может сильно различаться: от 10 микрон (миллионных долей метра) до 1 миллиметра (мм) и даже до 5 мм. Этот процесс происходит выше в небе, где воздух прохладнее и происходит больше конденсации по сравнению с испарением . По мере того как капли воды объединяются (также известное как слияние) друг с другом и увеличиваются в размере, не только образуются облака, но также могут выпадать осадки. Осадки — это водяное облако в жидкой или твердой форме, падающее с основания облака. Кажется, это происходит слишком часто во время пикников или когда большие группы людей собираются у бассейнов.

Вы спросите … а почему выше холоднее?

Как мы уже говорили, облака образуются в атмосфере, потому что воздух, содержащий водяной пар, поднимается и охлаждается. Ключом к этому процессу является то, что воздух у поверхности Земли нагревается солнечным излучением. Но знаете ли вы, почему атмосфера над поверхностью Земли охлаждается? Обычно причина в давлении воздуха.Воздух имеет массу (а из-за силы тяжести на Земле и вес), а на уровне моря вес столба воздуха, давящего на вашу голову, составляет около 14 ½ фунтов (6,6 кг) на квадратный дюйм. Давление (вес), называемое барометрическим давлением, является следствием плотности воздуха выше. На больших высотах наверху меньше воздуха и, следовательно, меньше давления воздуха. Барометрическое давление ниже, а более низкое барометрическое давление связано с меньшим количеством молекул на единицу объема.Следовательно, на больших высотах воздух менее плотный. Поскольку в определенном объеме воздуха существует меньше молекул воздуха, меньше молекул сталкивается друг с другом, и в результате будет меньше выделяться тепла. Это означает более прохладный воздух. Вас это сбивает с толку? Подумать только, облака образуются весь день, не понимая этого.

Наверх

Подробнее о конденсации и круговороте воды.

Осадки: Выброс воды в жидком или твердом состоянии из атмосферы, как правило, на поверхность суши или воды

Осадки — это вода, выделяющаяся из облаков в виде дождя , переохлажденного дождя, мокрого снега, снега или града.Это основное звено в круговороте воды, обеспечивающее доставку атмосферной воды на Землю. Большинство осадков выпадает в виде дождя.

Как образуются капли дождя?

Облака, плывущие над головой, содержат водяной пар и облачные капли, которые представляют собой маленькие капли конденсированной воды. Эти капли слишком малы, чтобы выпадать в виде осадков, но они достаточно большие, чтобы образовывать видимые облака. Вода постоянно испаряется и конденсируется в небе. Если вы внимательно посмотрите на облако, вы увидите, как некоторые части исчезают (испаряются), а другие растут ( конденсация ).Большая часть конденсированной воды в облаках не выпадает в виде осадков, потому что их скорость падения недостаточно велика, чтобы преодолевать восходящие потоки, поддерживающие облака. Чтобы произошло осаждение, первые крошечные капли воды должны конденсироваться на еще более мелких частицах пыли, соли или дыма, которые действуют как ядра. Капли воды могут расти в результате дополнительной конденсации паров воды при столкновении частиц. Если произойдет достаточно столкновений, чтобы произвести каплю со скоростью падения, превышающей скорость восходящего потока облака, то она выпадет из облака в виде осадков.Это нетривиальная задача, поскольку для производства одной капли требуются миллионы облачных капель.

Количество осадков варьируется географически и во времени

Осадки не выпадают в одинаковом количестве во всем мире, в стране или даже в городе. Здесь, в Джорджии, США, дожди идут довольно равномерно в течение всего года, около 40-50 дюймов (102-127 см) в год. Летние грозы могут вызвать дождь или более дюйма в одном пригороде, в то время как другой район останется сухим в нескольких милях от него.Но количество дождя, которое выпадает в Джорджии за один месяц, часто бывает больше, чем в Лас-Вегасе, штат Невада, который наблюдается круглый год. Мировой рекорд по среднегодовому количеству осадков принадлежит горе Вайалеале, Гавайи, где в среднем выпадает около 450 дюймов (1140 см) в год. Сообщается, что за один двенадцатимесячный период там было замечено 642 дюйма (1630 см) (это почти 2 дюйма (5 см) каждый день!). Это мировой рекорд по количеству дождя за год? Нет, это было записано в Черапунджи, Индия, где в 1861 году прошел дождь 905 дюймов (2300 см).Сравните это с чрезмерным количеством осадков в Арике, Чили, где дождей не было 14 лет

На карте ниже показано среднегодовое количество осадков в миллиметрах и дюймах в мире. Светло-зеленые участки можно считать «пустынями». Вы могли ожидать, что территория Сахары в Африке будет пустыней, но считали ли вы, что большая часть Гренландии и Антарктиды — пустыни?

В среднем 48 континентальных Соединенных Штатов получают достаточно осадков за один год, чтобы покрыть сушу на глубину 30 дюймов (0.76 метров).

Наверх

Узнайте больше об осадках и круговороте воды .

Хранение воды во льду и снегу: Пресная вода, хранящаяся в замороженном виде, обычно в ледниках, ледяных полях и снежных полях

Ледяные шапки мира

Хотя водный цикл звучит так, как будто он описывает движение воды, на самом деле в любой момент времени в хранилище хранится гораздо больше воды, чем на самом деле движется по круговороту.Под хранением мы подразумеваем воду, которая заблокирована в своем нынешнем состоянии в течение относительно длительного периода времени, например, в ледяных шапках и ледниках.

Подавляющая часть, почти 90 процентов массы льда Земли находится в Антарктиде, в то время как ледяная шапка Гренландии содержит 10 процентов общей массы льда в мире. Ледяная шапка Гренландии — интересная часть круговорота воды. Ледяная шапка со временем стала такой большой (около 600000 кубических миль ( 3 ) или 2,5 миллиона кубических километров ( 3 км)), потому что выпало более снега , чем растаяло .Спустя тысячелетия по мере того, как снег становился все глубже, он сжимался и становился льдом. Ледяная шапка в среднем имеет толщину около 5000 футов (1500 метров), но может достигать 14000 футов (4300 метров). Лед такой тяжелый, что земля под ним придавила форму чаши. Во многих местах ледники на Гренландии достигают моря, и, по одной из оценок, ежегодно в океан попадает до 125 миль 3 (517 км 3 ) ледяных «телят» — один из вкладов Гренландии в мировую экономику. круговорот воды.Связанные океаном айсберги путешествуют по течению, тая по пути. Некоторые айсберги в гораздо меньшей форме были замечены далеко на юге, до острова Бермуды.

На этой глобальной карте показана разница температур по сравнению с доиндустриальными временами. Темно-синий означает более низкие температуры. Ледяные щиты прошлого накладываются на континенты.

Кредит: Джессика Тирни, Университет Аризоны

Лед и ледники приходят и уходят

Климат в глобальном масштабе постоянно меняется, хотя обычно не настолько быстро, чтобы люди могли его заметить.Было много теплых периодов, например, когда жили динозавры (около 100 миллионов лет назад), и много холодных периодов, таких как последний ледниковый период около 20 000 лет назад. Во время последнего ледникового периода большая часть северного полушария была покрыта льдами и ледниками, и, как показано на этой карте из Университета Аризоны, они покрывали почти всю Канаду, большую часть Северной Азии и Европы и простирались вглубь континента. Соединенные Штаты.

Некоторые факты о ледниках и ледяной шапке

  • Ледяной лед покрывает 10-11 процентов всей суши.

  • По данным Национального центра данных по снегу и льду (NSIDC), если бы все ледники сегодня растаяли, уровень моря поднялся бы примерно на 230 футов (70 метров).

  • Во время последнего ледникового периода (когда ледники покрывали большую площадь суши, чем сегодня) уровень моря был примерно на 400 футов (122 метра) ниже, чем сегодня. В то время ледники покрывали почти треть суши.

  • Во время последнего потепления 125000 лет назад уровень моря составлял около 18 футов (5.5 метров) выше, чем они есть сегодня. Около трех миллионов лет назад уровень моря мог быть на 50,3 метра выше.

Наверх

Узнать больше бой воды, хранящейся во льду и снегу.

Сток снега в ручьи: движение воды в виде поверхностного стока от снега и льда к поверхностным водам

Если вы живете во Флориде или на Французской Ривьере, возможно, вы не будете каждый день просыпаться, задаваясь вопросом, как тающий снег влияет на круговорот воды.Но во всемирной схеме круговорота воды сток от таяния снега является основным компонентом глобального движения воды. В более холодном климате большая часть весеннего стока и стока рек связана с таянием снега и льда. Влияние таяния снегов на возможное наводнение, в основном весной, вызывает беспокойство у многих людей во всем мире. Помимо наводнения, быстрое таяние снега может вызвать оползни и селевые потоки.

Вклад снеготаяния в речной сток

Хороший способ визуализировать вклад снеготаяния в речной сток — это посмотреть на гидрограф ниже, который показывает среднесуточный сток реки (средний сток за каждый день) за четыре года для реки Норт-Форк-Американ на плотине Норт-Форк в Калифорния (поток данных в реальном времени).Большие пики на графике в основном являются результатом таяния снега, хотя штормы также могут способствовать стоку. Сравните тот факт, что минимальный среднесуточный сток в марте 2000 года составлял 1200 кубических футов в секунду ( 3 футов), в то время как в августе потоки колебались от 55-75 футов 3 .

Обратите внимание, что сток от таяния снегов меняется не только по сезонам, но и по годам. Сравните высокие пики стока в 2000 году с гораздо меньшими стоками в 2001 году. Похоже, что в 2001 году в этом районе Калифорнии обрушилась сильная засуха.Недостаток воды в виде снежного покрова зимой может повлиять на доступность воды (для стока) в ручьях в остальное время года. Это может повлиять на количество воды в водохранилищах, расположенных ниже по течению, что, в свою очередь, может повлиять на воду, доступную для орошения и водоснабжения городов и поселков .

Наверх

Узнать больше против таяния снега и круговорота воды.

Поверхностный сток: сток атмосферных осадков, который перемещается по поверхности почвы до ближайшего русла ручья

Поверхностный сток — это сток атмосферных осадков над ландшафтом

Многие люди, вероятно, имеют слишком упрощенное представление о том, что осадки выпадают на сушу, стекают по суше (сток) и впадают в реки, которые затем впадают в океаны.Это «чрезмерно упрощено», потому что реки также набирают и теряют воду на землю. Тем не менее, это правда, что большая часть воды в реках поступает непосредственно из стока с поверхности земли , который определяется как поверхностный сток.

Когда дождь попадает на насыщенную или непроницаемую почву, он начинает стекать по суше. Легко увидеть, течет ли он по подъездной дорожке к бордюру и в ливневую канализацию, но труднее заметить, как он течет по суше в естественной обстановке. Во время сильного дождя можно заметить небольшие ручейки воды, текущие под гору.Вода будет течь по каналам, попадая в более крупные ручьи, ручьи и реки. На этом рисунке показан наглядный пример того, как поверхностный сток (здесь вытекает с дороги) попадает в небольшой ручей. В этом случае сток проходит по голой почве и наносит осадок в реку (не подходит для качества воды ). Сток, попадающий в этот ручей, начинает свой путь обратно в океан.

Как и во всех аспектах круговорота воды, взаимодействие между осадками и поверхностным стоком меняется в зависимости от времени и географии.Подобные штормы, происходящие в джунглях Амазонки и в пустыне на юго-западе США, будут иметь разные эффекты поверхностного стока. На поверхностный сток влияют как метеорологические факторы, так и физическая геология и топография суши. Лишь около трети осадков, выпадающих на сушу, стекает в ручьи и реки и возвращается в океаны. Остальные две трети испаряются, просачиваются или проникают в подземные воды . Люди также могут использовать поверхностные стоки для собственных нужд.

Наверх

Подробнее о поверхностном течении и круговороте воды .

Ручей: движение воды в естественном русле, например в реке.

Геологическая служба США (USGS) использует термин «речной сток» для обозначения количества воды, текущей в реке. Хотя Геологическая служба США обычно использует термин «ручей» при обсуждении текущих водоемов, на этих страницах мы будем чаще использовать «реки» для описания текущих ручьев , ручьев и рек , поскольку это, вероятно, то, с чем вы, вероятно, более знакомы.

Значение рек

Реки бесценны не только для людей, но и для жизни повсюду. Реки не только являются прекрасным местом для игр людей (и их собак), но люди используют речную воду для снабжения питьевой водой и воды для орошения , чтобы производить электричество и смывать отходы (надеюсь, но не всегда, очищенные отходы). ), для перевозки товаров и получения еды. Реки действительно являются основными водными ландшафтами для всех видов растений и животных.Реки даже помогают поддерживать водоносный горизонт под землей , сбрасывая воду вниз через русла рек. И мы уже упоминали, что океаны остаются наполненными водой, потому что реки и сток постоянно обновляют их.

Водоразделы и реки

Если посмотреть на расположение рек, а также на количество речного стока, ключевым понятием, о котором нужно знать, является «водораздел» реки. Что такое водораздел ? Легко, если вы сейчас стоите на земле, просто посмотрите вниз.Вы стоите, и все стоят на водоразделе. Водораздел — это участок земли, где вся вода, которая падает на него и стекает с него, уходит в одно и то же место. Водоразделы могут быть такими маленькими, как след в грязи, или достаточно большими, чтобы охватить всю землю, которая стекает воду в реку Миссисипи, где она впадает в Мексиканский залив. Меньшие водосборы содержатся в больших водосборах. Все зависит от точки оттока — вся территория наверху, отводящая воду, которая течет к точке оттока, является водоразделом для этого места оттока.Водоразделы важны, потому что на сток и качество воды в реке влияют вещи, вызванные деятельностью человека или нет, происходящие на суше «выше» точки выхода реки

Поток постоянно меняется

Поток постоянно меняется, от дня к дню и даже от минуты к минуте. Конечно, основное влияние на сток реки оказывают осадки , сток на водосборе. Дождь заставляет реки подниматься, и река может даже подниматься, если идет дождь только очень далеко в водоразделе — помните, что вода, которая попадает в водораздел, в конечном итоге будет стекать через точку истока.Размер реки сильно зависит от размера ее водораздела. У крупных рек есть водоразделы с большой площадью поверхности; малые реки имеют меньшие водоразделы. Точно так же реки разного размера по-разному реагируют на штормы и ливни. Крупные реки поднимаются и опускаются медленнее и медленнее, чем небольшие реки. На небольшом водоразделе шторм может вызвать в 100 раз больше воды в каждую минуту, чем во время периодов базового стока , но река будет подниматься и опускаться, возможно, в считанные минуты и часы.Для подъема и опускания больших рек могут потребоваться дни, а наводнения могут длиться несколько дней. В конце концов, может пройти несколько дней, чтобы вся вода, упавшая за сотни миль вверх по течению, просочилась через точку выхода.

Наверх

Узнайте больше о потоке реки и круговороте воды.

Озера и реки: пресная вода на поверхности Земли

Одна часть круговорота воды, которая, очевидно, важна для всей жизни на Земле, — это пресноводные , существующие на поверхности суши.Просто спросите своего соседа, помидор, форель или этого надоедливого комара. Поверхностные воды включают ручьи (всех размеров, от крупных рек до небольших ручьев), пруды, озера, водохранилища (искусственные озера) и пресноводные водно-болотные угодья. Под пресной водой понимается вода, содержащая менее 1000 миллиграммов на литр растворенных твердых веществ, чаще всего соли.

Количество воды в наших реках и озерах постоянно меняется из-за притоков и оттоков. Приток в эти водные объекты будет за счет атмосферных осадков, поверхностного стока, просачивания грунтовых вод или притока притоков.Отток из озер и рек включает испарение и сброс в грунтовые воды. Люди также участвуют в этом процессе, поскольку люди широко используют отводимые поверхностные воды для своих нужд. Таким образом, количество и расположение поверхностных вод меняются во времени и пространстве, естественным образом или с помощью человека. Конечно, во время последнего ледникового периода, когда ледники и снежные покровы покрывали гораздо большую поверхность суши, чем сегодня, жизнь на Земле должна была адаптироваться к другим гидрологическим условиям, чем те, которые имели место как до, так и после.И расположение ландшафта, безусловно, было другим до и после последнего ледникового периода, что повлияло на топографическое расположение многих современных поверхностных водоемов. Ледники сделали Великие озера не только «великими», но и огромным хранилищем пресной воды.

Поверхностные воды поддерживают жизнь

Для выживания и процветания всем живым существам нужна пресная вода. От микробов до динозавров в древние времена и до людей в современном мире — пресная вода необходима для всего, что связано с жизнью.Неудивительно, что со времен древних людей они обосновались в своих жилищах вдоль или рядом с пресноводными водоемами. Нет лучшего доказательства того, что это все еще верно сегодня, чем просмотр этой составной спутниковой фотографии всей Земли в ночное время и наблюдение за рекой Нил в Египте. От Каира на юг, вдоль реки, в пустыне светятся огни человеческого жилья.

Авторы и права: NASA

Как видно на этом спутниковом снимке дельты Нила в Египте, жизнь может даже расцвести в пустыне, если есть запасы поверхностных (или грунтовых) вод.Вода на поверхности суши действительно поддерживает жизнь, и это так же верно сегодня, как и миллионы лет назад. Я уверен, что динозавры встречались у местного водопоя 100 миллионов лет назад, как и антилопы в Африке сегодня. А поскольку грунтовые воды поступают за счет просачивания вниз поверхностных вод , даже водоносные горизонты подходят для воды на поверхности Земли. Вы можете подумать, что рыбы, живущие в соленых океанах , не подвержены влиянию пресной воды, но без пресной воды для пополнения океанов они в конечном итоге испарятся и станут слишком солеными, чтобы даже рыба могла выжить.

Используемая пресная вода относительно ограничена

Пресная вода составляет лишь около трех процентов всей воды на Земле, а пресноводные озера и болота составляют всего 0,29 процента пресной воды на Земле. Двадцать процентов всей пресной поверхностной воды сосредоточено в одном озере — Байкале в Азии. Еще двадцать процентов хранится в Великих озерах (Гурон, Мичиган и Верхнее). Реки содержат лишь около 0,006 процента общих запасов пресной воды. Вы можете видеть, что жизнь на Земле выживает благодаря тому, что по сути является всего лишь «каплей в ведро» от всех запасов воды на Земле!

Наверх

Узнайте больше о пресной поверхностной воде и круговороте воды в .

Инфильтрация: Нисходящее движение воды с поверхности земли в почву или пористую породу

Небольшой ручей, уходящий в пещеру Рассела, Алабама.

Кредит: Алан Кресслер, USGS

Подземные воды начинаются в виде осадков

В любой точке мира часть воды, выпадающей в виде дождя и снега, просачивается в подземные почвы и скалы. Количество инфильтратов во многом зависит от ряда факторов.Проникновение осадков, падающих на ледяную шапку Гренландии, может быть очень незначительным, в то время как, как показывает эта фотография потока, уходящего в пещеру на юге Джорджии, США, поток может действовать как прямая воронка прямо в грунтовые воды!

Некоторая просачивающаяся вода останется в неглубоком слое почвы, где она будет постепенно перемещаться по вертикали и горизонтали через почву и подземный материал. В конце концов, он может попасть в поток, просачиваясь в берег реки.Часть воды может проникать глубже, пополняя подземных водоносных горизонтов . Если водоносные горизонты неглубокие или достаточно пористые, чтобы вода могла свободно проходить через них, люди могут пробурить скважин в водоносный горизонт и использовать воду для своих целей. Вода может перемещаться на большие расстояния или оставаться в хранилище подземных вод в течение длительного времени, прежде чем вернуться на поверхность или просочиться в другие водные объекты, такие как ручьи и океаны.

В местах, где уровень грунтовых вод (верхняя часть насыщенной зоны) находится близко к поверхности земли и где вода может перемещаться через водоносный горизонт с высокой скоростью, водоносные горизонты могут пополняться искусственно

Наверх

Узнайте больше о инфильтрации и круговороте воды.

Хранение подземных вод: вода, долгое время существующая под поверхностью Земли

Накопленная вода как часть круговорота воды

Бассейны быстрой инфильтрации в Орландо, Флорида.

Большое количество воды хранится в земле . Вода все еще движется , возможно, очень медленно, и это часть круговорота воды. Большая часть воды в земле поступает из осадков, которые проникают вниз от поверхности земли.Верхний слой почвы — это ненасыщенная зона, где вода присутствует в различных количествах, которые меняются со временем, но не насыщают почву. Ниже этого слоя находится зона насыщения, где все поры, трещины и промежутки между частицами породы насыщены водой. Термин подземные воды используется для описания этой территории. Другой термин для обозначения грунтовых вод — «водоносный горизонт», хотя этот термин обычно используется для описания водоносных образований, способных давать достаточно воды для нужд людей. Водоносные горизонты — это огромное хранилище воды на Земле, и люди во всем мире зависят от грунтовых вод в своей повседневной жизни.

Чтобы найти воду, загляните под стол … уровень грунтовых вод

Яма, вырытая на пляже, — отличный способ проиллюстрировать концепцию того, как ниже определенной глубины земля, если она достаточно проницаема, чтобы удерживать воду, насыщается водой. Верхняя поверхность этой зоны насыщения называется уровнем грунтовых вод. Зона насыщения под уровнем грунтовых вод называется водоносным горизонтом, а водоносные горизонты — это огромные хранилища воды.На этом снимке вы видите «колодец», который обнажает уровень грунтовых вод с водоносным горизонтом под ним. Конечно, здесь я обманываю, так как на пляже уровень грунтовых вод всегда на одном уровне с океаном, который находится чуть ниже поверхности пляжа.

Кредит: Говард Перлман, USGS

Надеюсь, вы оцените то, что я провел час под палящим солнцем, чтобы вырыть эту яму на пляже. Это отличный способ проиллюстрировать концепцию того, как на определенной глубине земля, если она достаточно проницаема, чтобы удерживать воду, насыщается водой.Верхняя часть бассейна с водой в этом отверстии — это уровень грунтовых вод. Набегающие волны океана находятся справа от этой дыры, а уровень воды в ней такой же, как и уровень океана. Конечно, уровень воды здесь меняется каждую минуту из-за движения приливов, и когда прилив идет вверх и вниз, уровень воды в лунке тоже перемещается.

В некотором смысле эта яма похожа на выкопанный колодец, используемый для доступа к грунтовым водам, хотя в данном случае это солевой раствор . Но, если бы это была пресная вода, люди могли бы взять ведро и набрать воду, необходимую им для повседневной жизни.Вы знаете, что на пляже, если вы возьмете ведро и попытаетесь опорожнить эту яму, она сразу же наполнится, потому что песок настолько проницаем, что вода легко течет через него, а это означает, что наш «колодец» очень «высокопродуктивный» (очень плохо вода соленая). Чтобы получить доступ к пресной воде, люди должны пробурить скважин на глубину , достаточную для проникновения в водоносный горизонт. Колодец может быть в десятки или тысячи футов глубиной. Но концепция такая же, как и у нашего колодца на пляже — доступ к воде в насыщенной зоне, где пустоты в скале заполнены водой.

Наверх

Узнайте больше о резервуарах подземных вод и круговороте воды.

Поток и сброс подземных вод: движение воды из-под земли

Воды больше, чем вы можете видеть

Кредит: Саманта Райт

Вы видите воду вокруг себя каждый день в виде озер, рек, льда, дождя и снега.Есть также огромное количество невидимой воды — вода, существующая в земле. И хотя грунтовых вод не видно, они сейчас движутся под вашими ногами. Как часть круговорота воды грунтовые воды являются основным источником стока во многих ручьях и реках и оказывают сильное влияние на речные и водно-болотные среды обитания растений и животных. Люди использовали подземные воды в течение тысяч лет и продолжают использовать их сегодня, в основном для питьевой воды и орошения . Жизнь на Земле зависит от грунтовых вод точно так же, как и от поверхностных вод.

Подземные водотоки

Часть осадков , выпавших на землю, просачивается в землю, превращаясь в грунтовые воды. Попадая в землю, часть этой воды перемещается близко к поверхности земли и очень быстро выходит из нее в виде стока в русла рек, но из-за силы тяжести большая часть ее продолжает опускаться глубже в землю. Если вода достигает уровня грунтовых вод (ниже которого почва насыщена), она может перемещаться как по вертикали, так и по горизонтали.Вода, движущаяся вниз, также может встречаться с более плотными и водостойкими непористыми породами и почвой, что заставляет ее течь более горизонтально, как правило, к потокам , , океану или глубже в землю.

Как показано на диаграмме справа, направление и скорость движения грунтовых вод определяется различными характеристиками водоносных горизонтов и ограничивающих слоев (вода с трудом проникает в грунт). Движение воды под землей зависит от проницаемости (насколько легко или трудно перемещаться воде) и от пористости (количества открытого пространства в материале) подземной породы.Если скала обладает характеристиками, позволяющими воде относительно свободно перемещаться по ней, то грунтовые воды могут перемещаться на значительные расстояния за несколько дней. Но подземные воды также могут опускаться в глубокие водоносные горизонты, где требуется тысячи лет, чтобы вернуться в окружающую среду, или даже уходить в глубокое хранилище подземных вод , где они могут оставаться в течение гораздо более длительных периодов.

Наверх

Узнайте больше о потоке подземных вод и круговороте воды .

Источник: место, где концентрированный сток грунтовых вод течет у поверхности земли

Что такое пружина?

Источник — это водный ресурс, образующийся, когда склон холма, дно долины или другой выемки пересекает проточный водоем подземных вод на уровне или ниже местного уровня грунтовых вод. Источник — это результат заполнения водоносного горизонта до такой степени, что вода переливается на поверхность земли.Их размер варьируется от прерывистых просачиваний, которые вытекают только после сильного дождя, до огромных бассейнов с расходом в сотни миллионов литров в день.

Источники могут образовываться в любой породе, но более распространены в известняке и доломите, которые легко разрушаются и могут растворяться под действием дождя, который становится слабокислым. Когда порода растворяется и трескается, могут образовываться пространства, позволяющие воде течь. Если поток горизонтальный, он может достичь поверхности земли, в результате чего возникнет пружина.

Родниковая вода не всегда прозрачная

Приток богатых металлами подземных вод из природных источников (на переднем плане) в Цемент-Крик, штат Колорадо (на заднем плане)

Кредит: Брайант А. Кимбалл

Вода из источников обычно очень прозрачная.Однако вода из некоторых источников может быть «чайного цвета». На этой фотографии изображен природный источник на юго-западе Колорадо. Его красное железо , окраска и обогащение металлами вызваны контактом грунтовых вод с природными минералами, присутствующими в результате древней вулканической активности в этом районе. Во Флориде многие поверхностные воды содержат натуральные дубильные кислоты из органических материалов в подземных породах, и цвет этих потоков может проявляться в источниках. Если поверхностная вода попадает в водоносный горизонт около источника, вода может быстро перемещаться через водоносный горизонт и выходить из источника.Вытекание сильно окрашенной воды из источников может указывать на то, что вода быстро течет через большие каналы в водоносном горизонте, не фильтруясь через известняк.

Термальные источники

Термальные источники — это обычные источники, за исключением того, что вода теплая, а в некоторых местах и ​​горячая, например, в пузырящейся грязи в национальном парке Йеллоустоун, штат Вайоминг. Многие термальные источники встречаются в регионах недавней вулканической активности и питаются водой, нагретой за счет контакта с горячими породами далеко под поверхностью.Даже там, где не было недавних вулканических действий, скалы становятся теплее с увеличением глубины. В таких областях вода может медленно мигрировать на значительную глубину, нагреваясь по мере того, как спускается через скалы глубоко в землю. Если затем он достигнет большой расщелины, которая предлагает путь с меньшим сопротивлением, он может подняться быстрее, чем спуститься. Вода, которая не успевает остыть до выхода из воды, образует термальный источник. Знаменитые теплые источники Джорджии и горячие источники Арканзаса относятся к этому типу. И да, теплые источники могут даже сосуществовать с айсбергами, как вам могут сказать эти счастливые гренландцы.

Наверх

Узнайте больше о источниках и круговороте воды.

Гидрологический цикл | Национальное географическое общество

Круговорот воды описывает, как вода передается (циркулирует) через сушу, океан и атмосферу Земли. Вода всегда существует во всех трех местах и ​​во многих формах — в озерах и реках, ледниках и ледяных щитах, океанах и морях, подземных водоносных горизонтах, а также в воздухе и облаках.

Испарение, конденсация и осаждение

Круговорот воды состоит из трех основных процессов: испарения, конденсации и осаждения.

Испарение

Испарение — это процесс превращения поверхности жидкости в газ. В круговороте воды жидкая вода (в океане, озерах или реках) испаряется и становится водяным паром.

Водяной пар окружает нас как важная часть воздуха, которым мы дышим.Водяной пар также является важным парниковым газом. Парниковые газы, такие как водяной пар и углекислый газ, изолируют Землю и сохраняют на планете достаточно тепла, чтобы поддерживать жизнь в том виде, в каком мы ее знаем.

Процесс испарения круговорота воды управляется солнцем. Когда солнце взаимодействует с жидкой водой на поверхности океана, вода становится невидимым газом (водяным паром). На испарение также влияют ветер, температура и плотность воды.

Конденсация

Конденсация — это процесс превращения газа в жидкость.В круговороте воды водяной пар в атмосфере конденсируется и становится жидким.

Конденсация может происходить высоко в атмосфере или на уровне земли. Облака образуются, когда водяной пар конденсируется или становится более концентрированным (плотным). Водяной пар конденсируется вокруг крошечных частиц, называемых ядрами конденсации облаков (CCN). CCN могут быть пылинками, солью или загрязняющими веществами. Облака на уровне земли называются туманом или туманом.

Как и на испарение, на конденсацию также влияет солнце.Когда водяной пар охлаждается, он достигает предела насыщения или точки росы. Давление воздуха также оказывает большое влияние на точку росы в помещении.

Осадки

Как и в случае с испарением и конденсацией, осаждение также является процессом. Под осадками понимается любая жидкая или твердая вода, которая падает на Землю в результате конденсации в атмосфере. Осадки включают дождь, снег и град.

Туман — это не осадки.Вода в тумане не конденсируется в достаточной степени, чтобы выпасть в осадок, или не разжижается и не падает на Землю. Туман и туман являются частью круговорота воды, называемой суспензиями: это жидкая вода, взвешенная в атмосфере.

Осадки — это один из многих способов циркуляции воды из атмосферы в Землю или океан.

Прочие процессы

Испарение, конденсация и осадки являются важными частями круговорота воды. Однако они не единственные.

«Сток», например, описывает множество способов движения жидкой воды по суше. Например, таяние снега является важным типом стока, образующегося при таянии снега или ледников с образованием ручьев или бассейнов.

Транспирация — еще одна важная часть круговорота воды. Транспирация — это процесс выделения водяного пара из растений и почвы. Растения выделяют водяной пар через микроскопические поры, называемые устьицами. Открытие устьиц сильно зависит от света, и поэтому часто ассоциируется с солнцем и процессом испарения.Эвапотранспирация — это комбинированные компоненты испарения и транспирации, которые иногда используются для оценки движения воды в атмосфере.

Водные состояния

В круговороте воды вода постоянно проходит через три состояния: твердое, жидкое и парообразное.

Лед — это твердая вода. Большая часть пресной воды Земли — это лед, заключенный в массивных ледниках, ледяных щитах и ​​ледяных шапках.

По мере таяния льда он превращается в жидкость.Океан, озера, реки и подземные водоносные горизонты содержат жидкую воду.

Водяной пар — невидимый газ. Водяной пар неравномерно распределяется в атмосфере. Над океаном водяного пара гораздо больше, он составляет до четырех процентов воздуха. Над изолированными пустынями он может составлять менее одного процента.

Круговорот воды и климат

Круговорот воды оказывает огромное влияние на климат и экосистемы Земли.

Климат — это все погодные условия области, оцениваемые за определенный период времени. Два погодных условия, которые влияют на климат, включают влажность и температуру. На эти погодные условия влияет круговорот воды.

Влажность — это просто количество водяного пара в воздухе. Поскольку водяной пар не равномерно распределяется в круговороте воды, в некоторых регионах влажность выше, чем в других. Этому способствует кардинально другой климат.Острова или прибрежные районы, где водяной пар составляет большую часть атмосферы, обычно намного влажнее, чем внутренние районы, где водяного пара меньше.

Температура региона также зависит от круговорота воды. В круговороте воды происходит обмен теплом, и температура колеблется. Например, когда вода испаряется, она поглощает энергию и охлаждает окружающую среду. Когда вода конденсируется, она высвобождает энергию и согревает окружающую среду.

Круговорот воды и ландшафт

Круговорот воды также влияет на физическую географию Земли.Таяние ледников и эрозия, вызванная водой, — это два способа, которыми круговорот воды помогает создавать физические особенности Земли.

По мере того, как ледники медленно расширяются по ландшафту, они могут вырезать целые долины, создавать горные вершины и оставлять после себя обломки размером с валуны. Долина Йосемити, часть национального парка Йосемити в американском штате Калифорния, представляет собой ледниковую долину. Знаменитый Маттерхорн, вершина в Альпах между Швейцарией и Италией, образовался в результате столкновения ледников и сдавливания земли между ними.Канадский «Биг Рок» — один из крупнейших в мире «ледниковых отложений», валуны, оставленные после того, как ледник приближается или отступает.

Таяние ледников также может создавать формы рельефа. Великие озера, например, являются частью ландшафта Среднего Запада США и Канады. Великие озера образовались, когда огромный ледяной покров таял и отступал, оставляя лужи с жидкостью.

Процесс эрозии и движение стока также создают разнообразные ландшафты на поверхности Земли.Эрозия — это процесс истирания земли жидкой водой, ветром или льдом.

Эрозия может включать движение стока. Например, поток воды может помочь вырезать огромные каньоны. Эти каньоны могут быть вырезаны реками на высоких плато (таких как Гранд-Каньон на плато Колорадо в американском штате Аризона). Они также могут быть вырезаны течениями глубоко в океане (например, в каньоне Монтерей в Тихом океане у побережья американского штата Калифорния).

Резервуары и время пребывания

Резервуары — это просто место, где вода присутствует в любой точке водного цикла. Например, подземный водоносный горизонт может хранить жидкую воду. Океан — это резервуар. Ледяные щиты — это резервуары. Сама атмосфера представляет собой резервуар водяного пара.

Время пребывания — это количество времени, которое молекула воды проводит в одном резервуаре. Например, время пребывания «ископаемой воды», древних резервуаров подземных вод, может составлять тысячи лет.

Время пребывания воды в антарктическом ледяном щите составляет около 17000 лет. Это означает, что молекула воды будет оставаться в виде льда примерно столько времени.

Время пребывания воды в океане намного меньше — около 3200 лет.

Время пребывания воды в атмосфере самое короткое — около девяти суток.

Расчет времени пребывания может быть важным инструментом для разработчиков и инженеров.Инженеры могут проконсультироваться о времени пребывания в резервуаре, например, при оценке того, как быстро загрязнитель будет распространяться по резервуару. Время пребывания также может влиять на то, как общины используют водоносный горизонт.

Гидрологический цикл | Природа

У вас есть полный доступ к этой статье через ваше учреждение.

Ежедневно с суши и моря испаряется более тысячи кубических километров воды.Водяной пар конденсируется в крошечные капельки жидкости, из которых состоят облака, и, в конце концов, падает обратно на землю в виде дождя, града или снега. Каждые три тысячелетия это переворачивание воды с земли на небо и обратно перерабатывает количество воды, эквивалентное всему мировому океану.

Это называется гидрологическим циклом, и от него зависит вся жизнь на планете. Гидрологический цикл создает пресную воду из соленого вещества океанов, потому что соль остается после испарения морской воды.Большая часть водяного пара просто выпадает в виде дождя обратно в океаны. Но некоторые падают с поверхности суши, где они собираются в ручьи и реки, постепенно возвращаясь к морю.

Некоторая вода проходит другими путями в гидрологическом круговороте. Если он упадет в виде снега на полярные ледяные шапки, он может оказаться запертым в ледяных покровах на сотни тысяч лет. И немного дождевой воды просачивается через пористую почву и камни, пока не встречается с непроницаемым слоем породы. Затем он просачивается вниз по подземным склонам в виде грунтовых вод, переносимых водоносными горизонтами, которые прорываются на поверхность в виде источников или которые могут быть выведены через колодцы.

Грунтовые воды можно закачать обратно в воздух, прежде чем они вернутся в море. Растения всасывают его через корни и выпускают в виде пара из листьев — процесс, называемый транспирацией. Типичная береза ​​выделяет около восьмидесяти галлонов воды каждый день. Именно из-за влажности, вызываемой растениями, влажные тропические леса становятся знойными.

Итак, гидрологический цикл на самом деле представляет собой набор колес внутри колес, каждое из которых вращается с разной скоростью — каждое переправляет воду между сушей, морем и небом, между соленой и пресной.

Один из ключевых вопросов для ученых, изучающих изменение климата, — это то, как гидрологический цикл может измениться в мире, нагретом парниковым эффектом. Это актуальный вопрос по многим причинам. Обострит ли глобальное потепление проблемы, уже вызванные уменьшением способности водных ресурсов удовлетворять потребности в воде? Или это их облегчит? Будут ли ледяные шапки расти или уменьшаться (а также будет уменьшаться или повышаться уровень моря)? Станут ли участиться штормы и наводнения?

Ответов на эти вопросы пока никто не знает.Наивно ожидать, что более теплый мир будет более сухим. Но больше тепла означает большее испарение, и большинство разработчиков климатических моделей теперь думают, что глобальное потепление вызовет более интенсивное перемешивание гидрологического цикла, в результате чего в воздух попадет больше влаги.

Кроме того, трудно понять, чего ожидать. В среднем мир будет более влажным, но последствия для осадков будут различаться от региона к региону. Некоторые станут суше. И сезонные различия могут быть более выраженными: в средних широтах Северного полушария лето может быть более сухим, а зима более влажным.Отчасти проблема прогнозирования заключается в том, что процессы, влияющие на количество осадков, действуют во временных и пространственных масштабах, которые слишком малы для точного отражения в глобальных моделях.

Поскольку штормы, особенно циклоны, связаны со скоростью испарения, более активный гидрологический цикл может привести к более сильным штормам, что может привести к катастрофическим наводнениям. Некоторые регионы могут даже проиграть в обоих направлениях, пострадая от еще большего числа наводнений и засух.

Практически все структуры и руководства по управлению водными ресурсами, такие как распределение ресурсов и эксплуатация плотин, были построены на основе современного гидрологического цикла.Но согласно отчету 1990 года, подготовленному Группой экспертов США по климату и водным ресурсам, «правительства на всех уровнях должны переоценить правовые, технические и экономические процедуры управления водными ресурсами в свете изменений климата, которые весьма вероятны]». Как гласит старинная пословица: хорошо видеть будущее; подготовиться к этому лучше.

Об этой статье

Цитируйте эту статью

Болл, П. Гидрологический цикл. Nature (2000).https://doi.org/10.1038/news000127-12

Ссылка для скачивания

Поделиться этой статьей

Все, с кем вы поделитесь следующей ссылкой, смогут прочитать это содержание:

Получить ссылку для совместного использования

Извините, ссылка для совместного использования в настоящее время недоступно для этой статьи.

Предоставлено инициативой по обмену контентом Springer Nature SharedIt

Круговорот воды! — National Geographic Kids

Налейте себе стакан воды и сделайте глоток.Знаете ли вы, что вода, которую вы только что проглотили, — это та же вода, которую пили шерстистые мамонты, царь Тутанхамон и первые люди? Это потому, что Земля перерабатывала воду более 4 миллиарда лет !

Вода в мире движется между озерами, реками, океанами, атмосферой и сушей в непрерывном цикле, который называется — как вы уже догадались! — водный цикл . Проходя через эту непрерывную систему, он может быть жидкостью (вода), газом (пар) или твердым телом (лед).

Итак, все ли вы, подающие надежды молодые географы, готовы узнать несколько интересных фактов? Тогда присоединяйтесь к NG KiDS , и мы познакомимся с различными этапами чудесного круговорота воды…


Испарение

Энергия солнца нагревает поверхность Земли, в результате чего температура воды в наших реках, озерах и океанах повышается.Когда это происходит, часть воды «испаряется» в воздух, превращаясь в газ под названием « пар ». Растения и деревья также теряют воду в атмосферу через листья. Этот процесс известен как « транспирация ».

Конденсация

Когда водяной пар поднимается высоко в небо, он охлаждается и снова превращается в жидкость, образуя облака. Этот процесс называется « конденсация ». Течения высоко в воздухе перемещают эти облака по всему земному шару.

Круговорот воды также известен как «
гидрологический цикл ».

Осадки

Когда конденсируется слишком много воды, капли воды в облаках становятся слишком большими и тяжелыми, чтобы воздух мог их удерживать. И поэтому они падают обратно на Землю в виде дождя, снега, града или мокрого снега, процесс, известный как « осадков ».

Коллекция

Выпавшие осадки затем «собираются» в водоемах — таких как реки, озера и океаны — откуда они в конечном итоге испаряются обратно в воздух, начиная цикл заново. Как собирают , зависит от того, где приземлиться…

  • Некоторые упадут прямо в озера, реки или море, откуда испарятся и начнут цикл заново.
  • Если вода падает на растительность, она может испариться с листьев обратно в воздух или стечь на землю. Затем часть этой воды может быть поглощена корнями растений в земле.
  • В холодном климате осадки могут накапливаться на суше в виде снега, льда или ледников. Если температура повысится, лед растает до жидкой воды, а затем впитается в землю или потечет в реки или океан.

Вода, которая достигает суши, может течь по земле и собираться в океанах, реках или озерах. Эта вода называется « поверхностный сток ». Вместо этого часть осадков будет впитываться (или «просачиваться») в почву, откуда они будут медленно перемещаться по земле, пока в конечном итоге не достигнут реки или океана.

И вот оно, банда — продолжающийся круговорот воды !

Вода может переходить из твердого состояния в газообразное, не превращаясь сначала в жидкость.Благодаря этому процессу «
сублимации » лед нашей планеты может испаряться прямо в воздух, не тая!

Обязательно ознакомьтесь с нашим основным ресурсом сохранения воды. Отлично подходит как для учителей, школьников, так и для родителей. Покажите детям 25 способов сохранить чистоту наших океанов, рек и ручьев…

Иллюстрация: Getty Images UK
Нравится

объединяя все части

. Краткое описание гидрологического цикла собрать все части вместе
Автор анимации: Bramer

Гидрологический цикл начинается с испарения воды с поверхности океана. Когда влажный воздух поднимается, он охлаждается и водяной пар конденсируется, образуя облака. Влажность транспортировался по всему миру, пока он возвращается на поверхность в виде осадков. Как только вода достигает земли, может произойти один из двух процессов; 1) часть воды может испариться обратно в атмосферу или 2) вода может проникают на поверхность и становятся грунтовыми водами.Грунтовые воды либо просачивается в океаны, реки и ручьи, или выпущен обратно в атмосферу через испарение. Баланс воды, который остается на поверхности земли, составляет сток, который впадает в озера, реки и ручьи и переносится обратно в океаны, где цикл начинается снова.

Снегопад с эффектом озера — хороший пример действующего гидрологического цикла. Ниже представлен вертикальный разрез, обобщающий процессы гидрологический цикл, который способствует производству озера эффект снега.Цикл начинается как холодный ветер (горизонтальные синие стрелки) дуют через большое озеро, явление, которое часто случается поздней осенью и зимой в районе Великих озер.

Испарение теплой поверхностной воды увеличивает количество влаги в более холодных и сухих воздух поступает немедленно над поверхностью озера. При продолжающемся испарении вода пар в холодном воздухе конденсируется в образуют ледяно-кристаллические облака, которые транспортируются к берегу.

К тому времени, когда эти облака достигают береговой линии, они заполняются снежинки слишком большие, чтобы оставаться в воздухе, и, следовательно, они падают вдоль береговой линии в виде осадков.В интенсивность озерного снегопада может быть увеличена дополнительным подъемом из-за топографические объекты (холмы) вдоль береговой линии. Как только снег начинает таять, вода поглощается земля и становится грунтовые воды, или возвращается обратно в озеро как сток.

Снежные явления с эффектом озера могут привести к образованию огромного количества снега. Одним из таких событий стал Кливленд, День ветеранов Огайо Метель из Ноябрь 1996 г., когда количество местных штормовых снегопадов превысило 50 дюймов в течение двух-трех дней.



сток

Свет, Оптика

Что такое гидрологический цикл?

Из-за цикличности гидрологического цикла удаление грунтовых вод может уменьшить поверхностные воды в озерах и ручьях. (Фото: архивы The Capital Times)

Гидрологический цикл описывает циркуляцию воды из океана и других водных поверхностей в атмосферу и на сушу.

Основным источником атмосферного водяного пара является испарение из океанов. Осадки — дождь, снег, мокрый снег или ледяной дождь — выпадают из облаков и представляют собой потерю атмосферной воды, поскольку они удаляют воду из атмосферы.

Осадки возвращают воду на поверхность Земли и являются источником воды для суши. Осадки на суше могут накапливаться в озерах, течь реками обратно в океан или просачиваться в почву.

Гидрологический цикл — это интерактивная система. Вода в атмосфере, в океане, на суше и под землей связана, и изменение одного приводит к изменению других.

Поскольку вода играет важную роль в погоде и климате, важно понимать гидрологический цикл. Изменение одного компонента гидрологического цикла может повлиять на погоду. Например, уменьшение количества облачности над сушей в течение дня позволит большему количеству солнечной энергии достичь поверхности и нагреть землю и атмосферу над ней.

Другой пример: учащение интенсивных осадков над сушей может привести к затоплению, а не к просачиванию воды в водоносные горизонты.

Хотя гидрологический цикл является глобальным явлением, существуют региональные аспекты, которые влияют на Висконсин, поскольку гидрологические изменения в водосборных бассейнах влияют на водоснабжение. В условиях продолжающегося изменения климата изменения в характере осадков могут повлиять на водные ресурсы и, следовательно, на методы управления.

Уменьшение количества осадков над водоразделом приведет к уменьшению количества поверхностных вод и, следовательно, их просачивания в почву. Большинство жителей Висконсина получают питьевую воду из грунтовых вод.

Аналогичным образом, из-за цикличности круговорота воды удаление грунтовых вод может уменьшить поверхностные воды в озерах и ручьях.Пополнение запасов подземных вод, фильтрация воды и предотвращение наводнений, возможно, придется адаптировать к наблюдаемым нами региональным изменениям климата. Такие адаптации должны рассматривать круговорот воды как интерактивную систему, а не изолированное событие.

Естественный круговорот воды | Ярра Вэлли Уотер

Три четверти поверхности земли покрыто водой.

Большая часть этой воды находится в океанах, часть — в ледяных ледниках и на полюсах. Остальное находится в реках и озерах или в ловушках под землей.

Вода отличается от всех других веществ на Земле, потому что в своем естественном состоянии она находится в трех различных формах: жидкой (вода), твердой (лед и снег) и газе (водяной пар и пар).

Путь, которым вода движется от поверхности земли к небу, а затем обратно к поверхности земли, называется круговоротом воды. Водный цикл не имеет начала и конца, но всегда перемещает воду вокруг земли. Солнце — это то, что поддерживает круговорот воды.

Солнечное тепло согревает воду в океанах, реках, озерах и даже с поверхности земли.Часть этой воды затем превращается в газ или водяной пар и поднимается в воздух, образуя облака, состоящие из миллионов и миллионов капель воды. Этот процесс называется испарением.

Растения пьют воду корнями и выпускают водяной пар через листья. Этот процесс называется транспирацией, и этот водяной пар также поднимается к облакам.

Когда водяной пар достигает облаков, он остывает, так что капли соединяются и образуют капли дождя. Этот процесс называется конденсацией.

Когда облака становятся насыщенными или слишком полными, они выпадают из облаков в виде осадков. Осадки — это вода, которая падает с облаков в виде дождя, града, снега или мокрого снега. Снег и град подобны замороженному дождю. Мокрый снег похож на мокрый снег, он падает как дождь и замерзает, спускаясь с облаков. В среднем вода остается в облаке 8-10 дней, прежде чем выпадет в виде осадков.

Большая часть этой воды попадает обратно в океан, но некоторая часть попадает на сушу и собирается в реках, озерах и болотах.Часть этой воды просачивается в землю, и мы называем это проникновением.

Когда снова выходит солнце и нагревает эту воду, круговорот воды начинается снова!

Определения
  • Испарение — вода превращается из жидкости в газ или водяной пар.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *