ВОДНЫЙ ИЛИ ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ ЦИКЛ: ЭТАПЫ И ВАЖНОСТЬ - ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА - 2025

Круговорот воды или гидрологический цикл - это круговорот воды на Земле, который меняется между жидким, газообразным и твердым состояниями. В этом циркуляционном движении вода проходит между гидросферой, атмосферой, литосферой и криосферой.

Этот процесс имеет фундаментальное значение для жизни на Земле, потому что большая часть клеток состоит из воды. У людей 60% тела состоит из воды, до 70% в головном мозге и 90% в легких.

Круговорот воды включает в себя всю массу планетарной воды, как поверхностной, так и подземной, в реках, океанах, воздухе и в живых существах. Наиболее важными свойствами воды для гидрологического цикла являются ее температура кипения и замерзания.

Точка кипения или температура, при которой он переходит из жидкости в газ, составляет 100 ºC на уровне моря (уменьшается с высотой). В то время как точка замерзания или температура, при которой вода переходит из жидкого в твердое состояние, составляет 0 ºC.

Еще одним выдающимся свойством является то, что он является универсальным растворителем, поскольку именно жидкость растворяет большинство веществ (полярные ионы и молекулы). Вода, состоящая из двух атомов водорода и одного атома кислорода, имеет положительный полюс (водород) и отрицательный полюс (кислород).

В круговороте воды этот элемент проходит шесть стадий: испарение и транспирация, конденсация, осадки, сток, инфильтрация и циркуляция. Энергия, которая управляет круговоротом воды, - это солнечная энергия, а другой фундаментальной силой является гравитация, которая способствует выпадению осадков, стоку и инфильтрации.

Этапы круговорота воды

Круговорот воды. Источник: Малама. Стадии круговорота воды не являются строго последовательными, то есть не каждая молекула воды обязательно проходит через все из них на каждом обороте цикла. Комбинация всех стадий образует замкнутый поток или цикл, включающий испарение воды и ее атмосферную циркуляцию.

Позже вода конденсируется и выпадает в осадок, циркулирует по рекам или накапливается в озерах и океанах, где происходит новое испарение. Другая часть уходит от земли, одна часть испаряется, а другая просачивается, накапливается или циркулирует под землей.

В среднем каждые 8 ​​дней вся атмосферная вода обновляется, а вода в реках обновляется каждые 16–180 дней. Напротив, вода в озере или леднике сохраняется до 100 лет и более.

1- Испарение и потоотделение

Испарение - это преобразование воды из жидкого в газообразное состояние за счет повышения ее температуры. Это повышение температуры является результатом нагрева, вызванного солнечным излучением, в основном ультрафиолетовым.

Точно так же тепло, излучаемое землей и объектами, находящимися на ее поверхности (инфракрасное излучение), способствует нагреванию воды.

Вода испаряется, когда температура достигает 100 ° C или ниже, в зависимости от атмосферного давления. Эта газификация воды заключается в том, что молекулы воды заряжаются кинетической энергией, увеличивая свое движение и расширяя воду.

Когда молекулы отделяются друг от друга, вода теряет когерентность, приписываемую ей ее жидким свойством, и поверхностное натяжение нарушается. Будучи легче, вода, превращенная в газ, поднимается в атмосферу в виде водяного пара.

Температура, относительная влажность и ветер

Почти во всех случаях вода в океанах, реках и в почве не достигает 100 ºC, но происходит испарение, потому что в слое воды есть молекулы, которые нагреваются сильнее других и нарушают поверхностное натяжение. , испаряясь.

Если воздух очень сухой (низкая относительная влажность), молекулы воды, которые преодолевают поверхностное натяжение, будут иметь тенденцию легче проходить в воздух. Если же, с другой стороны, будет ветер, он увлечет слой водяного пара, который скапливается на воде.

Самая высокая скорость испарения происходит в океанах, где скорость испарения в семь раз превышает скорость испарения земной поверхности.

Эдафическое испарение

Часть воды, проникающей в почву, достигает слоя грунтовых вод (насыщенная зона). А другая часть нагревается при прохождении через ненасыщенную зону и испаряется, возвращаясь на поверхность.

потение

Для метаболических процессов растениям необходима вода, которую они в большинстве случаев получают из почвы. Они делают это через свои корни и когда достигают листьев, а часть используется для процесса фотосинтеза.

Однако около 95% воды, поглощаемой растениями, выбрасывается в окружающую среду в виде водяного пара при потоотделении. Водяной пар выходит через устьица в эпидермис листвы.

2- Конденсация

Это переход газа в жидкое состояние, который происходит на поверхности из-за снижения температуры. При понижении температуры молекулы воды уменьшают свою кинетическую энергию и больше связываются друг с другом для конденсации.

Капли воды из-за конденсации. Источник: Николь Лопес. Этот процесс требует наличия частиц, к которым прилипает вода, и температура этих частиц должна быть ниже температуры насыщения воды. В этих условиях достигается точка росы или температура росы, то есть температура, при которой вода конденсируется.

Образование облаков

Образование облаков Источник: Арун Кулшрешта. При нагревании воздух поднимается вверх и уносит водяной пар, образующийся в результате испарения на поверхности земли. Когда он поднимается, его температура падает до точки росы и конденсируется.

Таким образом, образуются маленькие капли воды диаметром от 0,004 до 0,1 мм, которые разносятся ветром и в конечном итоге сталкиваются друг с другом. Скопление этих точек конденсации образует облака, которые по достижении водонасыщенности образуют осадки.

Мороз

Если температура очень низкая, образуется иней, то есть слой чешуек или иголок в небольших кусочках льда. Это происходит за счет прямого осаждения водяного пара на поверхности, а не за счет осадков.

3- Осадки

Проливной дождь. Источник: Cassini83 Осадки - это падение конденсированной воды в жидкой или твердой форме из атмосферы на поверхность Земли. По мере того как конденсированная вода накапливается в атмосфере в виде облаков, ее вес увеличивается до тех пор, пока она не может избежать действия силы тяжести.

дождь

Дождь - это осадки воды в жидком состоянии, что очень важно, так как распределяет пресную воду по поверхности земли. 91% выпадающей воды возвращается непосредственно в океаны, 9% уходит в континентальные массивы, чтобы подпитывать бассейны, возвращающиеся в океан.

Невада

Если температура в верхних слоях атмосферы достаточно низкая, конденсированная вода кристаллизуется в снежинки. По мере того, как они увеличиваются в размерах и накапливаются, они в конечном итоге осаждаются под действием силы тяжести и вызывают снегопад.

Град

Это ледяные камни диаметром 5 и 50 миллиметров или даже больше, которые образуются вокруг взвешенных частиц материала. Когда лед, накопившийся вокруг частицы, достигает достаточного веса, она выпадает в осадок.

4- Сток

Осаждения воды могут падать прямо на водоем (пруд, реку, озеро или океан) или на землю. Точно так же водоемы могут перетекать, то есть часть содержащейся воды выходит за пределы защитной оболочки.

Этот процесс, при котором поток воды создается в результате переполнения контейнера или канала, называется стоком. Это происходит, когда количество воды, которая выпадает в осадок или выливается из контейнера, превышает способность почвы к проникновению.

5- Проникновение

Инфильтрация - это процесс, при котором вода проникает в почву через ее поры и трещины. Скорость инфильтрации или количество воды, которое успевает проникнуть в почву за определенное время, зависит от различных факторов.

Например, в песчаной почве с крупными частицами, которые оставляют более крупные поры друг в друге, инфильтрация будет больше. В глинистой почве с более мелкими частицами инфильтрация меньше.

Слои почвы

Почвы состоят из разных горизонтов или слоев, расположенных один над другим, каждый со своими характеристиками. Есть почвы, у которых поверхностный горизонт или горизонт А очень проницаемы, а некоторые из нижних горизонтов менее проницаемы.

Если просочившаяся вода встречает непроницаемый слой, она накапливается на нем или циркулирует горизонтально. Это формирует подземные водоемы или водоносные горизонты, которые имеют большое значение как источник пресной воды.

По оценкам, количество подземных вод в мире в 20 раз превышает количество поверхностных вод на Земле. Этот водоем поддерживает основной сток рек и обеспечивает водой растения.

пружины

Скопившаяся в недрах вода может выходить наружу и образовывать родники. Другими словами, естественный источник воды, которая бьет из земли, образуя пруды или реки.

6- Обращение

Большая часть воды содержится в океанах, озерах и подземных водоемах или замерзла на полюсах или в высоких горах. Однако значительная часть находится в постоянной циркуляции, придавая динамику круговороту воды.

Воздушные потоки

Разница температур между точками атмосферы Земли приводит к смещению воздушных масс. Эти смещения, в свою очередь, вызывают разницу в атмосферном давлении и порождаются ветры, разносящие водяной пар.

Массы горячего воздуха поднимаются от поверхности земли к верхним слоям атмосферы. Точно так же воздух движется горизонтально из областей высокого давления в области низкого давления.

Океанские течения

В океанах вода постоянно циркулирует, образуя морские течения. Они определяются движениями вращения и перемещения Земли.

Реки

Вода, которая выпадает в горы, стекает под действием силы тяжести, следуя контурным линиям местности. В этом процессе за счет эрозионного воздействия самой воды образуется канал, который проходит через нее. Таким образом формируются водотоки, которые могут быть временными или постоянными.

Замораживание воды

Часть воды, которая выпадает на землю, не циркулирует, потому что она неподвижна в виде льда. В морской воде температура замерзания ниже 0 ° C из-за высокого содержания солей (обычно -2 ° C).

С другой стороны, если нет частиц, к которым прилипает вода, ее точка замерзания падает до -42 ºC.

Важность круговорота воды

Жизненная жидкость

Живым существам для жизни необходима вода, ведь живые клетки состоят из большой доли воды. Вода, будучи универсальным растворителем и способная растворять большое количество растворенных веществ, играет важную роль в клеточных биохимических реакциях.

Различные фазы воды. Источник: BE. Круговорот воды через осадки, реки, озера и подземные водоносные горизонты обеспечивает воду, необходимую для жизни. Первичное производство посредством фотосинтеза - это процесс, который гарантирует преобразование солнечной энергии в полезную для жизни.

Фотосинтез невозможен без воды, как в случае планктона (водных организмов), так и в случае наземных растений.

Регулирование температуры

Существующие на Земле массы воды, а также их циркуляция в гидрологическом цикле являются терморегулятором. Высокая удельная теплоемкость воды позволяет ей постепенно поглощать тепло, а также постепенно его отдавать.

Точно так же живые существа регулируют тепло своего тела, передавая его воде тела и теряя с потом.

Очистка воды

Когда вода испаряется, она освобождает загрязнители и растворенные соли, так что при выпадении в осадок это свежая и относительно чистая вода. Однако в атмосфере присутствуют загрязняющие газы и частицы в результате деятельности человека, которые могут повлиять на ее качество.

Климатические события

Круговорот воды определяет или способствует существованию ряда климатических явлений, таких как дождь, снегопад и ливень. Таким же образом он определяет появление тумана, периодические разливы рек или колебания температуры на поверхности земли.

Отрицательные эффекты

Круговорот воды также имеет определенные негативные последствия для людей, такие как вымывание, эрозия и социально-природные катастрофы.

Выщелачивание

Он заключается в вымывании или вытягивании питательных веществ, присутствующих в почве, из-за растворяющего действия проникающей воды. В сельскохозяйственных почвах с низкой способностью удерживать питательные вещества это явление вызывает обеднение почвы.

размывание

Это потеря почвы или износ горных пород в результате механического воздействия ветра или воды. Сточные воды обладают высокой эрозионной способностью почвы и горных пород, в зависимости от их структурных и минералогических характеристик.

На голых почвах с крутыми склонами, расположенных в районах с большим количеством осадков, эрозия высока. Убыль почвы по этой причине имеет большое экономическое влияние на производство продуктов питания.

Социально-природные катастрофы

Проливные дожди, а также обильные снегопады и сильные ливни с градом могут оказать серьезное негативное воздействие на человеческие строения и сообщества. Точно так же разлив рек и повышение уровня моря вызывают наводнения в населенных пунктах и ​​сельскохозяйственных угодьях.

Человек своими действиями изменяет природные циклы и вызывает такие бедствия, как глобальное потепление или строительство объектов в зонах повышенного риска.

Ссылки

1. Калоу, П. (ред.) (1998). Энциклопедия экологии и природопользования.
2. Маргалеф, Р. (1974). Экология. Издания Омега.
3. Ордоньес-Гальвес, JJ (2011). Гидрологический цикл. Техническая грунтовка. Географическое общество Лимы.
4. Стерлинг, Т.М. и Эрнандес-Риос, И. (2019). Транспирация - движение воды через растения. Электронная библиотека наук о растениях и почвах. Распечатать урок.
5. Вера К. и Камиллони И. (з / ж). Круговорот воды. Проводить исследования. Мультимедийная обучающая программа. Министерство образования, науки и технологий.