Воден цикъл

Както клишетата отива, водата е живот. Водата е естествено срещащ се елемент, който се използва от всички живи и неживи същества. Водата е в постоянно състояние на движение и преход от едно състояние в друго. Има три състояния на вода, а именно твърд (лед), течен и пари.

Определение на водния цикъл

Цикълът на водата, който също е известен като хидроложки цикъл или хидроложки цикъл, се отнася до безкрайното движение на водата под, на или над земната повърхност. Общата маса на водата в земята е относително постоянна във времето. Дали тази вода присъства като солена, прясна или в атмосферата зависи от широка гама от климатични променливи. Каквито и да са тези променливи, масата остава постоянна. Например, за да се увеличи количеството вода в атмосферата, това означава, че количеството или на солена вода или на прясна вода е намаляло. Водата е материя. Основната наука показва, че материята не може да бъде създадена или унищожена, но може да бъде променена. Съществуват различни процеси, през които водата се движи от едно състояние в друго, включително изпарение, инфилтрация, повърхностен и подземен поток, както и кондензация и утаяване. Водата може да промени състоянията (лед, течност или пари) чрез изпаряване, кондензация и утаяване. Повърхностният или подземният поток служи само за преместване на вода от едно място на друго.

Приблизително 96% от общото количество вода на земята се състои от солена вода. Само 4% са оставени да приготвят прясна вода. Приблизително 68% от 4% от общата прясна вода са свързани с ледници и лед с още 30% под земята.

Стъпки на водния цикъл

Слънцето е основният източник на енергия за цикъла. Когато слънцето изгрее, то загрява всяка вода, която е на открито. Колкото по-голям е водният обект, толкова по-голям е ефектът. Водните частици поемат енергия от слънцето и от своя страна се изпаряват в атмосферата в течна форма. За да може водата да се изпари, тя не трябва да е в течна форма. Лед и сняг също могат да бъдат изпарени. Сняг и лед могат първо да се превърнат в течно състояние и след това да се изпарят, или температурата да е достатъчно висока, за да се сублимира незабавно до изпарения. Сублимацията е процес, при който вещество се променя от твърдо на газ директно, без да се превръща в течност първо. Друга форма на изпаряване е известна като евапотранспирация. Евапотранспирацията се отнася до водната пара, която се получава главно от растенията.

Водната молекула се състои от два атома водород и един атом кислород и неговата химична формула е H₂O. H₂ представлява двата водородни атома и О е за кислород. Атомите могат просто да бъдат определени като градивни елементи на молекули. Основните компоненти на въздуха в атмосферата са азот и кислород. И двата елемента са по-плътни от водната молекула. В резултат на това молекулата на водата може да набира височина в атмосферата в резултат на плаваемост. Известно е, че по-тежките вещества остават на дъното, а по-леките се движат нагоре.

Общоизвестно е, че колкото по-високо отиваш, толкова по-студено става. Тъй като надморската височина на парите на въздуха, налягането на въздуха продължава да пада. Налягането на въздуха е пропорционално на температурата, така че температурата също спада. Когато температурата спадне достатъчно, водните пари, пълни с енергия от слънцето, започват да пренасят тази топлина в околната атмосфера. Когато водната пара прехвърля достатъчно енергия, валежите (малки водни капчици) се образуват в процес, наречен кондензация. Голяма концентрация на валежите се вижда от повърхността на земята като облаци. Колкото по-високо е нивото, толкова по-тъмни са облаците. Понякога мъглата или мъглата могат да се образуват, когато кондензацията стане близо до повърхността. Кондензацията в близост до земята може да се дължи на внезапния спад в налягането на въздуха или при сблъскване на топъл влажен вятър със студен вятър.

Облаци, пълни с валежи, могат да попаднат в района, в който са се образували, или могат да бъдат издухани от ветрове, за да заредят товара си в други райони на света. Валежите могат да попадат в различни форми в зависимост от температурата в облаците. Когато температурата е над 2 °, тогава валежите най-вероятно ще бъдат в течна форма, известна още като дъжд. От друга страна, когато температурата е под 2⁰, тогава ще се образуват кристални частици, които ще падат като градушка, суграшица или снежинки, които образуват сняг. Когато снегът отнеме много дълъг период от време, се формират ледници, които са способни да съхраняват вода за еони. По-голямата част от валежите ще попаднат на земята под формата на вода, която ще създаде периодични реки, както и ще развие оттичания по повърхността на планетата, които могат да се оттичат в сезонни тела като блата, като повечето от тях се източват в морета и океани. Малко количество от тази вода прониква в земята, за да се използва от растенията. Част от него доставя някои от подземните потоци и реки. Част от тези валежи също попълват водоносни хоризонти. Водоносите могат да бъдат описани като естествени подземни складове, чиято основна цел е съхранението на вода. Водата също подхранва извори и гейзери. С течение на времето по-голямата част от тази вода намира пътя си в океаните и други водни тела, а цикълът се повтаря отново.

Други процеси във водния цикъл

Има два основни процеса. Първият е валежите. Валежите се отнасят до водните пари, кондензирани високо в атмосферата, която пада върху повърхността на земята. По-голямата част от валежите пада като дъжд, докато част от нея се спуска под формата на сняг, суграшица, градушка, мъгла, наред с други. Приблизително 78% от световните валежи пада над океана, като по-голямата част от останалата част пада над земята, докато малка част образува сняг. Някои от водните пари могат да се променят директно в леда в процес, известен като отлагане.

Втората е изпарението. Изпарението е процес, чрез който водата се превръща от течно в газообразно състояние и се издига в атмосферата. Когато се споменава изпарението, то включва и транспирация от растителност. Като цяло, парите от растения и водни тела са известни като евапотранспирация. Не е изненадващо, че по-голямата част от газа идва от океани и големи водни басейни, тъй като те са по-изложени на въздействието на слънцето. Изпарението от океаните представлява огромен 86% от световните водни пари. Някаква вода може да бъде възвишена.

Има няколко незначителни процеси, като инфилтрация. Инфилтрацията се отнася до безбройните начини, по които водата преминава по земята или под нея. Когато водата тече, част от нея се оттича в големи водни тела, докато част от нея може да се филтрира надолу в земята. Инфилтрацията също води до процес, известен като подземен поток. Както подсказва името, подземният поток е движението на вода под повърхността на земята. Част от тази вода се отлага в водоносни хоризонти, отцежда се в океаните или се връща на повърхността като извори.

Други включват топене на сняг, което е водата, получена чрез топене на лед или сняг. Прихващането на балдахин е друг процес, който се отнася до валежите, уловени от листата на растенията. Дъждът се изпарява обратно, без да падне на земята. Водата може също да бъде повлияна от гравитацията в процеса на перколация, или може да влезе в мантията чрез процеса на тектониката на плочите.

Ефекти върху климата

Енергията е решаващ елемент във водния цикъл. Една от последиците от последователността са промените в температурата. Например чрез изпаряване водата заема енергия (под формата на топлина) от близките източници, което от своя страна намалява температурата на околната среда. И обратно, когато водата е под формата на пара, тя е пълна с топлинна енергия. За да се кондензира, тогава тя трябва да освободи тази топлина към околностите, което от своя страна води до повишаване на температурата. Кондензацията в атмосферата може да доведе до образуване на дъжд или, ако условията са подходящи, ще има снеговалеж. Тези антагонистични процеси играят важна роля в влиянието на климата.

Освен че влияе върху климата, цикълът е отговорен и за пречистването на водата, когато се изпарява. Когато мръсната течна вода се изпари, само водните частици се превръщат в пари. Онечистванията, които са във водата, остават на повърхността. Когато тази пара попада под формата на дъжд, водата е чиста и чиста за консумация от човека. Потокът на вода по повърхността на земята и под него също играе решаваща роля в преместването на минерали от един регион в друг. Повечето живи същества изискват определени минерали, които се намират във вода за тяхното оцеляване и благополучие. По-голямата част от подземния поток също помага да се оформят някои от великолепните и спиращи дъха структури, разположени в света. Отличен пример за такова споразумение е сталактит. Има някои отрицателни въздействия върху повърхностния отток, като най-често се наблюдава ерозия.