VODENI ILI HIDROLOŠKI CIKLUS: STUPNJEVI I VAŽNOST - OKOLIŠ - 2025

Voda ciklus ili hidrološki ciklus je kruženje vode na Zemlji mijenja između tekućih, plinovitih i krutih stanja. Pri ovom cirkulacijskom pokretu voda prolazi između hidrosfere, atmosfere, litosfere i kriosfere.

Taj je proces važan za život na zemlji jer se veliki postotak stanica sastoji od vode. U ljudi 60% tijela čini voda, a 70% dospijeva u mozak i 90% u pluća.

Vodeni ciklus obuhvaća cjelokupnu masu planetarnih voda, kako površinskih tako i podzemnih, u rijekama, oceanima, zraku i živim bićima. Najvažnija svojstva vode za hidrološki ciklus su njezino vrelište i točka smrzavanja.

Točka vrenja ili temperatura pri kojoj prelazi iz tekućine u plin je 100 ° C na razini mora (opada s visinom). Dok je točka ledišta ili temperatura pri kojoj voda prelazi iz tekućeg u čvrsto stanje, 0 ° C.

Još jedno izvanredno svojstvo je njegov karakter univerzalnog otapala, budući da je tekućina koja rastvara najviše tvari (polarni ioni i molekule). Voda koja se sastoji od dva atoma vodika i jednog kisika ima pozitivan pol (vodik) i negativan pol (kisik).

U vodenom ciklusu ovaj element prolazi kroz šest stupnjeva: isparavanje i transpiracija, kondenzacija, oborine, otjecanje, infiltracija i cirkulacija. Energija koja pokreće vodeni ciklus je solarna energija, a druga osnovna sila je gravitacija, koja omogućuje oborine, odtok i infiltraciju.

Faze ciklusa vode

Ciklus vode. Izvor: Malama Faze vodenog ciklusa nisu strogo sekvencijalne, odnosno ne mora svaka molekula vode proći kroz sve njih na svakom koraku ciklusa. Kombinacija svih stupnjeva tvori zatvoreni tok ili ciklus koji uključuje isparavanje vode i njenu atmosferu.

Kasnije se voda kondenzira i taloži, cirkulira kroz rijeke ili se nakuplja u jezerima i oceanima, gdje dolazi do novog isparavanja. Drugi dio otpada s tla, od kojih jedan dio isparava, a drugi se infiltrira, nakuplja ili cirkulira pod zemljom.

U prosjeku se svakih 8 dana obnavlja sva atmosferska voda, a svaka 16 do 180 dana obnavlja se voda u rijekama. Suprotno tome, voda u jezeru ili ledenjaku ostaje do 100 godina ili više.

1- Isparavanje i znojenje

Isparavanje je pretvorba vode iz tekućeg u plinovito stanje povećanjem njene temperature. Ovo povećanje temperature proizvod je zagrijavanja uzrokovanog sunčevim zračenjem, uglavnom ultraljubičastim.

Isto tako, zračenje topline (infracrveno zračenje) zemlje i predmeta koji se nalaze na njenoj površini pridonosi zagrijavanju vode.

Voda isparava kada dosegne 100 ° C ili manje, ovisno o atmosferskom tlaku. Ova uplinjavanje vode sastoji se od nakupljanja molekula vode s kinetičkom energijom, povećavajući njihovo kretanje i širenje vode.

Kako se molekule odvajaju jedna od druge, voda gubi koherenciju koju joj je dodijeljeno svojim tekućim svojstvom i površinska napetost se razbija. Budući da je lakši, voda transformirana u plin izlazi u atmosferu kao vodena para.

Temperatura, relativna vlaga i vjetar

Gotovo u svim slučajevima voda u oceanima, rijekama i tlu ne doseže 100 ºC, ali dolazi do isparavanja, jer u sloju vode postoje molekule koje se zagrijavaju više od ostalih i probijaju površinsku napetost, isparava.

Ako je zrak vrlo suh (niska relativna vlaga), molekule vode koje uspijevaju razbiti površinsku napetost obično će lakše prolaziti u zraku. Ako s druge strane ima vjetra, to će povući sloj vodene pare koji se akumulira na vodi.

Najveća brzina isparavanja događa se u oceanima, gdje je stopa isparavanja sedam puta veća od zemljine površine.

Edafsko isparavanje

Od vode koja infiltrira tlo, dio doseže sloj podzemne vode (zasićena zona). Dok drugi dio zagrijava svoj tranzit kroz nezasićenu zonu i isparava vraćajući se na površinu.

Znojenje

Biljkama je potrebna voda za metaboličke procese koje u većini slučajeva dobivaju iz tla. To rade kroz svoje korijene i kad dođu do lišća, a dio se koristi za postupak fotosinteze.

Međutim, oko 95% vode koju biljke apsorbiraju otpušta se u okoliš u obliku vodene pare pri znojenju. Vodena para oslobađa se kroz stomate u lisnoj epidermi.

2- Kondenzacija

To je prolazak plina u tekuće stanje, koji nastaje na površini zbog smanjenja temperature. Kako temperatura pada, molekule vode smanjuju kinetičku energiju i vežu se međusobno kako bi se kondenzirale.

Kapi vode zbog kondenzacije. Izvor: Nicole López Ovaj postupak zahtijeva da postoje čestice na koje se voda prilijepi, a temperatura tih čestica mora biti niža od temperature zasićenja vode. U tim uvjetima se postiže točka rosišta ili temperatura rosišta, odnosno temperatura pri kojoj se voda kondenzira.

Oblik oblaka

Oblik oblaka Izvor: Arun Kulshreshtha Zrak se zagrijava kada se zagrijava i u tom procesu odvodi vodenu paru koja nastaje uslijed isparavanja na Zemljinu površinu. Kad poraste, temperatura mu pada sve dok ne dosegne točku rosišta i kondenzira.

Tako nastaju male kapljice vode koje dosežu u promjeru između 0,004 i 0,1 mm, a koje nosi vjetar i završavaju se međusobno. Akumulacija ovih kondenzacijskih točaka stvara oblake koji, kada dosegnu svoju zasićenost vodom, stvaraju oborine.

Mraz

Ako je temperatura vrlo niska, nastaje mraz, to jest sloj vage ili igala u malim komadima leda. Nastaje izravnim taloženjem vodene pare na površini, a ne oborinom.

3- Oborine

Padavine kiše. Izvor: Cassini83 Padavine su pada kondenzirane vode u tekućem ili čvrstom obliku iz atmosfere na Zemljinu površinu. Kako se kondenzirana voda akumulira u atmosferi u obliku oblaka, tako se povećava i njezina težina sve dok ne može izbjeći silu gravitacije.

Kiša

Kiša je oborina vode u tekućem stanju, što je vrlo važno jer distribuira slatku vodu po zemljinoj površini. 91% vode koja se taloži vraća se direktno u oceane, 9% ide u kontinentalne mase kako bi se nahranili bazeni koji se vraćaju u ocean.

Nevada

Ako je temperatura u gornjim slojevima atmosfere dovoljno niska, kondenzirana voda kristalizira u snježne pahulje. Kako se povećavaju u veličini i gomilaju, oni se precipitiraju silom gravitacije i uzrokuju snježne padavine.

Zdravo

Oni su ledeno kamenje promjera 5 i 50 milimetara ili čak veće, koje se formiraju oko čestica suspendiranih materijala. Kad led nakupljen oko čestice dostigne dovoljno težine, taloži se.

4- otjecanje

Talog vode može pasti izravno na vodno tijelo (ribnjak, rijeka, jezero ili ocean) ili na tlo. Isto tako, vodena tijela mogu se prelijevati, to jest, dio sadržane vode bježi iz ograničenja ograničenja.

Ovaj postupak pomoću kojeg se stvara struja vode kao rezultat prelijevanja spremnika ili kanala naziva se otjecanje. To se stvara kada je količina vode koja se taloži ili prelijeva u spremniku veća od infiltracijske sposobnosti tla.

5- infiltracija

Infiltracija je proces kojim voda prodire u tlo kroz pore i pukotine. Stopa infiltracije ili količina vode koja uspijeva prodrijeti u tlo u određenom vremenu ovisi o različitim čimbenicima.

Na primjer, u pjeskovitom tlu s grubim česticama koje ostavljaju veće pore jedna u drugoj, infiltracija će biti veća. Dok je u glinenom tlu koje ima sitnije čestice, infiltracija je manja.

Slojevi tla

Tla se sastoje od različitih horizonta ili slojeva složenih jedan na drugom, svaki sa svojim osobinama. Postoje tla čiji je površinski horizont ili horizont A vrlo propusan, dok su neki niži horizonti manje.

Ako se infiltrirana voda susreće sa nepropusnim slojem, nakuplja se na njoj ili cirkulira vodoravno. Tako nastaju podzemna vodna tijela ili vodonosnici koji su od velike važnosti kao opskrba slatkom vodom.

Globalna količina podzemne vode procjenjuje se 20 puta veća od površinske vode na Zemlji. Ovo vodno tijelo je ono što održava osnovni tok rijeka i daje biljkama vodu.

Springs

Voda akumulirana u podzemlju može pronaći put do vanjske strane i oblikovati izvore. Drugim riječima, prirodni izvor vode koji izlazi iz zemlje tvoreći ribnjake ili rijeke.

6- Kruženje

Većina vode nalazi se u oceanima, jezerima i podzemnim rezervoarima, ili smrznuta na polovima ili u visokim planinama. Međutim, relevantan dio je u stalnom prometu, što daje dinamiku vodenom ciklusu.

Zračne struje

Razlike u temperaturama između točaka Zemljine atmosfere stvaraju pomake zračnih masa. Ti pomaci zauzvrat uzrokuju razlike u atmosferskom tlaku i stvaraju se vjetrovi koji nose vodenu paru.

Mase vrućeg zraka uzdižu se sa zemljine površine prema gornjim slojevima atmosfere. Isto tako, zrak se kreće vodoravno od područja visokog tlaka do područja niskog tlaka.

Oceanske struje

U oceanima je voda u stalnom cirkulacijskom kretanju, tvoreći morske struje. Oni se određuju pokretima rotacije i prevođenja Zemlje.

rijeke

Voda koja se taloži na planinama teče nizbrdo zbog gravitacije prateći konturne linije terena. U tom se procesu nastaje kanal erozivnim učinkom same vode i kroz nju se kanalizira. Na taj se način formiraju vodotoci koji mogu biti privremeni ili trajni.

Zamrzavanje vode

Dio vode koji se taloži na zemlji ne cirkulira, jer je imobiliziran u obliku leda. U morskoj vodi je točka smrzavanja ispod 0 ° C zbog visokog sadržaja soli (uglavnom -2 ° C).

S druge strane, ako nema čestica na koje se voda prilijepi, točka zamrzavanja padne na - 42 ° C.

Važnost ciklusa vode

Vitalna tekućina

Živa bića trebaju vodu za život, u stvari žive stanice se sastoje od visokog udjela vode. Voda je univerzalno otapalo i može otapati veliku količinu rastvora od ključne je važnosti u staničnim biokemijskim reakcijama.

Različite faze vode. Izvor: BE Vodeni ciklus, kroz oborine i kroz rijeke, jezera i podzemne vodonosnike, opskrbljuje vodu potrebnom za život. Primarna proizvodnja fotosintezom proces je koji jamči pretvaranje sunčeve energije u korisnu za životnu energiju.

Fotosinteza nije moguća bez vode, kako u slučaju planktona (vodenih organizama), tako i u zemaljskim biljkama.

Regulacija temperature

Masa vode koja postoji na Zemlji, kao i njihova cirkulacija u hidrološkom ciklusu, su toplinski regulator. Visoka specifična toplina vode omogućuje joj da postupno apsorbira toplinu i također je postupno oslobađa.

Slično tome, živa bića reguliraju toplinu tijela prenoseći je u tjelesnu vodu i gubeći je kroz znojenje.

Pročišćavanje vode

Kad voda isparava, oslobađa onečišćujuće tvari i otopljene soli, pa kada se taloži, to je svježa i relativno čista voda. Međutim, u atmosferi postoje zagađujući plinovi i čestice koje proizlaze iz ljudskih aktivnosti koje mogu utjecati na njegovu kvalitetu.

Klimatski događaji

Vodeni ciklus određuje ili doprinosi postojanju niza klimatskih pojava poput kiše, snježnih padavina i tuče. Na isti način određuje pojavu magle, periodične poplave rijeka ili promjene temperature na zemljinoj površini.

Negativni efekti

Vodeni ciklus ima i određene negativne učinke na ljude, poput ispiranja, erozije i društveno-prirodnih katastrofa.

ispiranje

Sastoji se od ispiranja ili povlačenja hranjivih tvari prisutnih u tlu zbog djelovanja otapala vode koja se infiltrira. U poljoprivrednim tlima s niskim kapacitetom zadržavanja hranjivih sastojaka, ovaj fenomen uzrokuje osiromašenje tla.

Erozija

To je gubitak istrošenosti tla ili stijena kao rezultat mehaničkog djelovanja vjetra ili vode. Voda iz otjecanja ima visoku erozivnu snagu tla i stijena, ovisno o njihovim strukturnim i mineraloškim karakteristikama.

Na golim tlima sa strmim padinama koja se nalaze u područjima s visokom količinom kiše, erozija je velika. Gubitak tla zbog ovog razloga ima visoki ekonomski utjecaj na proizvodnju hrane.

Društveno-prirodne katastrofe

Obilne kiše, kao i obilne snježne padavine i jaka tuča mogu uzrokovati velike negativne utjecaje na ljudske strukture i zajednice. Na isti način, prelijevanje rijeka i porast razine mora stvaraju poplave u naseljenim područjima i na kultiviranim područjima.

Čovjek svojim djelovanjem mijenja prirodne cikluse i uzrokuje takve katastrofe poput globalnog zagrijavanja ili izgradnje objekata u područjima visokog rizika.

Reference

1. Calow, P. (ur.) (1998). Enciklopedija ekologije i upravljanja okolišem.
2. Margalef, R. (1974). Ekologija. Omega izdanja.
3. Ordoñez-Gálvez, JJ (2011). Hidrološki ciklus. Tehnički temeljni premaz. Geografsko društvo Lima.
4. Sterling, TM i Hernández-Rios, I. (2019). Transpiracija - kretanje vode kroz biljke. Znanost o biljkama i tlima eLiblioteka. Lekcija ispisa
5. Vera, C. i Camilloni, I. (s / ž). Vodeni ciklus. Istražiti. Multimedijski program obuke. Ministarstvo obrazovanja, znanosti i tehnologije.