Categories
Окружающая среда

Что такое гидрологический цикл?

Водный цикл, или гидрологический цикл, относится к непрерывной циркуляции воды в гидросфере Земли. Вода движется в и из различных резервуаров на, над и под поверхностью Земли, и в процессе превращается в ее различные фазы твердого тела (лед), жидкости (вода) и газа (пара), с общей массой воды остается довольно постоянной. Физические процессы испарения, конденсации, сублимации, осадков, транспирации и стока ответственны за поддержание водного цикла. Тепловая энергия также обменивается во время цикла, благодаря чему накопление и выделение тепла влияет на климат во всем мире. Водный цикл крайне важен для поддержания жизни на Земле, так как он пополняет мировые запасы пресной воды и смягчает экстремальные климатические явления.

Физические процессы, вовлеченные в водный цикл

Различные физические процессы действуют согласованно, чтобы поддерживать водный цикл активным во все моменты времени. Испарение включает испарение воды из жидкой фазы, вызванное источником тепловой энергии от солнечного излучения. Испарение также можно распространить на транспирацию, процесс потери воды из листьев растений и потоотделение, что аналогично потере воды у животных в условиях теплового стресса. 90% атмосферной воды обеспечивается испарением, а 10% – транспирацией растений. Конденсация и адвекция относятся к превращению испаренных водяных паров в жидкие капли воды, взвешенные в воздухе в виде облаков или тумана, и к перемещению такой конденсированной атмосферной воды между океаном и сушей. Конденсированная вода достигает поверхности суши и океана в результате осадков. Некоторые осадки подвергаются перехвату купола, при котором растительность на суше поглощает воду до того, как достигает земли. Вода, которая достигает земли, подвергается стоку (или талой воде в случае снега) и перемещается по суше к океанам в виде рек, впадающих в моря. При этом вода также испаряется, просачивается под землю (в процессе, известном как инфильтрация, когда вода собирается в почве или даже глубже в подземных водоносных горизонтах) или извлекается корневыми системами растений или другими способами. Подземный поток воды происходит под землей, и даже это может закончиться в океанах или на поверхности земли через источники. Небольшое количество сублимации, включая прямое превращение твердого льда в водяной пар, также наблюдается в природе.

Водохранилища и времена пребывания

Водохранилища представляют собой область, где часть воды, участвующей в круговороте воды, хранится в течение определенного периода времени. Океаны – самые большие водные резервуары на планете, на которых хранится почти 97% вод гидросферы, в то время как ледяные шапки и ледники хранят еще 2%. В подземных водохранилищах, реках, озерах, прудах и ручьях также хранится небольшой процент общей воды гидросферы, в то время как содержание воды в живых организмах составляет наименьшее из всех водохранилищ. Другим важным термином, связанным с круговоротом воды, является «время пребывания», которое представлено следующей математической формулой:

Время пребывания = Объем резервуара / (Норма воды добавляется в резервуар или покидает резервуар)

Время пребывания, таким образом, представляет собой среднее время, в течение которого молекула воды проводит в резервуаре, и может быть выражено как положительно, так и отрицательно, в зависимости от того, испытывает ли резервуар чистые потери или чистую прибыль воды. Например, подземные воды могут находиться в течение 10 000 лет под поверхностью Земли, прежде чем покинуть подземный резервуар, в то время как атмосферные воды существуют в атмосфере максимум 10 дней, а затем выпадают в виде дождя или снега.

Важность круговорота воды и влияние человеческой деятельности

Глобальный климат подвержен влиянию и чрезвычайно чувствителен к изменениям в схемах круговорота воды, поскольку этот цикл позволяет обмениваться теплом и влагой между массивами суши и водоемами. Испарение воды приводит к охлаждению окружающей среды, а конденсация согревает окружающую среду, выделяя тепловую энергию. На физическую географию Земли также сильно влияет водный цикл, так как таяние ледников и сток рек вырывают долины, пики, каньоны, озера и другие рельефы, видимые на Земле. В последнее время круговорот воды на планете усилился, и темпы испарения и осадков значительно увеличились. Человеческая деятельность, такая как перекрытие рек и ручьев, добыча поверхностных и подземных вод для ирригации и других целей и обширная вырубка лесов, отрицательно сказались на функционировании круговорота воды в земле. Глобальное потепление еще больше повлияло на гидросферу, вызвав таяние полярных ледяных шапок, которые в настоящее время теряют больше воды из-за испарения, таяния снега и стока, чем из-за осадков. Это угрожает поднять уровень воды в океанах и затопить прибрежные города по всему миру.

Что такое водный гидрологический цикл?

Гидрологический цикл, или водный цикл, относится к непрерывной циркуляции воды в гидросфере Земли. Вода движется в и из различных резервуаров на, над и под поверхностью Земли, и в процессе превращается в ее различные фазы твердого тела (лед), жидкости (вода) и газа (пара), с общей массой воды остается довольно постоянной.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *