El koloběh vody vysvětluje tok změn skupenství vody, ke kterému dochází v přírodě a je jedním z nejdůležitějších jevů pro přítomnost života, živočišného i rostlinného, na naší planetě. ! Zveme vás, abyste věděliJaký je koloběh vody? A jaké jsou jeho fáze?
Vodní cyklus
Koloběh vody, také nazývaný hydrologický cyklus, je cyklus, který zahrnuje nepřetržitou cirkulaci vody v systému Země-atmosféra, z mnoha procesů zahrnutých do koloběhu vody jsou nejdůležitější vypařování, transpirace, kondenzace, srážky a odtok.
Je důležité to zmínit I když celkové množství vody v jejím cyklu zůstává konstantní, můžeme říci, že její rozdělení mezi různé procesy se neustále mění. Koloběh vody popisuje tok změn skupenství vody, ke kterému dochází v přírodě a je jedním z nejdůležitějších jevů pro přítomnost života, živočišného i rostlinného, na naší planetě.
Voda je velmi odlišná od všech ostatních látek na Zemi, protože existuje ve svém přirozeném stavu ve třech různých zastoupeních: kapalina (voda), pevná látka (led a sníh) a plyn (vodní pára a pára).
Způsob, jakým voda putuje z povrchu Země na oblohu a pak zpět na povrch Země, je to, co se nazývá koloběh vody, nemá začátek ani konec, ale vždy obíhá vodu kolem Země, Slunce. je to, co udržuje koloběh vody stále dokola.
Sluneční teplo ohřívá vodu v oceánech, řekách, jezerech a dokonce i na povrchu země, poté se veškerá voda přemění na plyn a někdy i na vodní páru, poté stoupá do vzduchu a vytváří Mraky, které se skládají z milionů vodních kapiček, je tento proces známý jako vypařování.
Veškerá voda, kterou pozorujeme na naší planetě, není vždy akumulována v přirozených ložiscích oceánů, jezer a řek, proto dochází k neustálým změnám způsobeným vypařováním, kondenzací a srážkami, všechny tyto změny jsou definovány jako koloběh vody. nebo hydrologický cyklus.
Tento cyklus umožňuje udržovat vodní nádrže planety v rovnováze, díky jaderným reakcím, které probíhají uvnitř, neustále vydává velké množství energie ve formě elektromagnetického záření, energie, která pochází ze slunce, ohřívá naši planetu a také vytváří Je možné měnit skupenství vody.
Na koloběhu vody se podílejí všechny složky, které tvoří části zemského systému, tedy hydrosféra, atmosféra, litosféra a biosféra.
Sluneční teplo způsobuje, že se část vody v oceánech vypařuje, vzniká tak velké množství vodní páry, která se následně dostává do atmosféry a která je unášena větry, jak se ochlazuje, pára se koncentruje a vytváří mraky ze kterého se voda vrací na dno jako srážky.
Dešťová voda může buď padat zpět do moře, nebo přistát na souši, z té vody, která spadne, jen malá část vyteče na povrch a hromadí se ve vodních tocích a poté se vrací do moře. I rosa může sloužit k ilustraci malé části koloběhu vody.
Mnohokrát se v noci zem zklidní a i vzduch a vodní pára se hromadí ve velmi malých kapkách rosy, to se děje při východu slunce, přitahuje energii k odpařování a tím se voda vrací zpět do vzduchu.
Z čeho se skládá koloběh vody?
Ve vodním koloběhu můžete vidět nepřetržitý pohyb vody uvnitř Země a atmosféry, je to složitý proces, který dominuje mnoha různým technikám, kapalná voda se vypařuje a přeměňuje na vodní páru, seskupuje se do mraků a padá zpět na zem. , nesoucí s sebou déšť a sníh.
Voda je v různých obdobích transportována celou atmosférou, kapalná voda odkapává zemí, to je to, co se nazývá odtok, směrem k zemi a skrz zemi, podzemní voda se přenáší na rostliny (absorpce rostliny) a odpařuje se z rostlin do atmosféry.
Pevný led a sníh se mohou přeměnit přímo na plyn (sublimace), obráceně může také nastat, když vodní pára ztuhne (depozice).
Hydrologický cyklus v přírodě obsahuje procesy: vypařování vody z povrchu vodních útvarů, kondenzace vodní páry v atmosféře, srážky, filtrace přes půdu; prozíravost v podzemních vodonosných vrstvách; absorpce, transport a transpirace vody rostlinami, zařazení vody do biochemických procesů ve všech živých tělech.
Vliv měst na vodní systémy je spojen se značným přečerpáváním vodních zdrojů, stejně jako znečištěním vody, ztrátou schopnosti vodních ekosystémů se samočištění a produkování změn a vyčerpáním složení jejich druhů.
Hydrologický cyklus souvisí s prouděním vody v přírodě, voda, která se vypařuje v oblasti oceánu, je unášena vzduchovými hmotami nad pevninu, odpařování světové vody a vody z rostlin zvyšuje celkovou obsaženou vlhkost. v atmosféře, která se následně vysráží jako déšť nebo sníh.
Koloběh vody má mnoho vlivů, reguluje teplotu okolí, mění klima a vytváří déšť, napomáhá při přeměně hornin na půdu, koluje sférami důležité minerály.
Hydrologický cyklus hraje zásadní roli při utváření klimatu na Zemi, v současné době jsou všechny vodní útvary vystaveny antropogennímu vlivu a do značné míry se to týká suchozemských vod a vnitrozemských moří.
Voda funguje v uzavřeném okruhu, který je stejný po miliardy let, mořská voda se působením slunečního tepla vypařuje do atmosféry a vytváří mraky, které se budou pohybovat pod popudem větrů.
Za pomoci účinku gravitace kapky, které tvoří mraky, ztěžknou a padají k zemi jako srážky (déšť, kroupy, sníh).
Tato dešťová voda bude využita k zásobování podzemních vodních hladin, které budou dobíjet řeky, které zase budou téct do moře, a tedy z moře do nebe, z nebe do země a ze země do moře cesta vody začíná a znovu.
Typy koloběhu vody
Zde můžete rozlišovat mezi velkým a malým vodním cyklem:
velký cyklus
Voda oceánů stoupá do vzduchu, tato voda je větry unášena na kontinent, pak padá ve formě různých srážek, pak stejné množství vlhkosti padá zpět do vod oceánu spolu s řekami a podzemními vodami.
malý cyklus
Pára vytvořená nad oceánem se vrací do své vlastní vody jako srážky.
Rozlišuje se také cyklus kontinentální vlhkosti, který se vyskytuje na území pevniny, voda z místních nádrží a zemského povrchu eroduje a po nějaké době se opět vrací do atmosféry ve formě sněhu, mlhy nebo deště.
V důsledku mnohaletého výzkumu vědci dospěli k závěru, že cyklus vlhkosti se v poslední době výrazně zrychlil, což negativně ovlivňuje klima na celém světě, horké oblasti se stanou ještě teplejšími a suššími a v deštivých oblastech bude více pršet. oblastí.
Jaké procesy jsou součástí koloběhu vody?
Proces přechodu z páry do kapalného skupenství se nazývá kondenzace. Ke kondenzaci může dojít, jakmile vzduch obsahuje více vodní páry, než může přijmout z volné vodní hladiny odpařováním při převládající teplotě.
Tato situace běžně nastává v důsledku úbytku nebo míšení vzduchových hmot o různých teplotách, kondenzací, tímto způsobem se vodní pára uvolňuje do atmosféry za účelem vzniku srážek.
Srážky, které dopadají na Zemi, jsou distribuovány čtyřmi hlavními způsoby: část se vrací do atmosféry vypařováním, část může být zachycena vegetací a poté se vypařuje z povrchu listů, část odpařováním na zemi nebo infiltrací a zbytek proudí přímo jako povrch. odtok do moře.
Část infiltrovaných srážek pak může prosakovat do toků jako odtok podzemní vody, přímé měření odtoku je pomocí průtokoměrů a vyneseno proti času na hydrografech.
Led také hraje roli v koloběhu vody. Led a sníh na zemském povrchu přicházejí v různých formách, jako je mráz, mořský led a ledovcový led, když zemní vlhkost zamrzne, pod zemským povrchem vzniká také led, který tvoří hluboké části půdy v podnebí tundry.
Asi před 18,000 12 lety pokrývaly ledovce a ledové příkrovy asi třetinu zemského povrchu, dnes zůstává asi XNUMX procent zemského povrchu pokryto masami ledu.
Fáze vodního cyklu
Voda je základním prvkem přírody, pokrývá 70 % zemského povrchu, poskytuje život, uvolňuje teplo, odvádí škodlivé látky a je s námi při mnoha každodenních úkolech.
Voda musí být znovu a znovu čištěna a cirkulována, aby mohla plnit své funkce, příroda tuto práci provádí prostřednictvím proces vodního cykluTento cyklus je jev, při kterém se voda pohybuje směrem ke třem fázím: Plyn, kapalina a pevná látka.
Vědět jak probíhá koloběh vody, zjistíte, že reguluje teplotu okolí, mění počasí a vytváří déšť. Pomáhá také při přeměně hornin na půdu, cirkuluje důležité minerály sférami, vytváří také mnoho geografických prvků přítomných na Zemi, jako jsou polární ledové čepice hor, řeky, údolí, jezera a další.
Proto je docela důležité pochopit a naučit se, jaké jsou jednotlivé fáze vodního cyklu, které vám ukážeme níže:
vody v oceánech
Koloběh vody popisuje, jak se voda pohybuje nad, nad a skrz Zemi, ve skutečnosti je mnohem více vody „uskladněno“ po dlouhou dobu, než ve skutečnosti projde koloběhem.
Zásobníky drtivé většiny vody na Zemi jsou oceány, odhaduje se, že z 332,500,000 321,000,000 XNUMX krychlových mil světové zásoby vody připadá přibližně XNUMX XNUMX XNUMX tis. 3 (1,338,000,000 km 3 ) jsou uloženy v oceánech, to je asi 96.5 procenta veškeré vody na Zemi, odhaduje se také, že oceány dodávají asi 90 procent odpařené vody, která jde do vodního cyklu.
Voda v oceánech je slaná (slaná voda), slaná voda obsahuje významné množství nazývané „koncentrace“ rozpuštěných solí, v tomto případě je koncentrace hmotnostní množství soli ve vodě, voda je slaná, pokud má koncentraci více než 1,000 ppm rozpuštěných solí; oceánská voda obsahuje přibližně 35,000 XNUMX ppm soli.
Samozřejmě nic, co souvisí s koloběhem vody, který je skutečně trvalý, ani množství vody v oceánech, v „krátkodobém“ horizontu stovek let se objemy oceánů příliš nemění. Během chladnějších klimatických období se tvoří více ledových příkrovů a ledovců a dostatek světové zásoby vody se hromadí jako led, aby se snížilo množství v jiných částech vodního cyklu.
Je důležité si uvědomit, že oceány jsou neustále v pohybu. Měsíc ovlivňuje denní příliv a odliv, díky čemuž je pláž zajímavějším místem, kam se vydat, přílivy a odlivy se po celém světě velmi liší a na některých místech mohou být docela dramatické.
Každá fáze hydrologického cyklu zahrnuje akumulaci vody, která může být rozdělena do několika hlavních přírodních lokalit: výše může být voda skladována v atmosféře, na zemském povrchu nebo v podzemí, tyto skladovací oblasti jsou nejčastěji známé jako vklady.
Mezi přírodní přehrady patří oceány, ledovce a další ledová tělesa, podzemní vody, jezera, Teplota a vlhkost půda, mokřady, živé organismy, atmosféra a řeky, dohromady všechny oblasti akumulace vody tvoří hydrosféru a většina vody na Zemi se nachází v oceánech a mořích, poté v ledovcích a podzemních vodách, vysoké procento světového voda se hromadí v oceánech jako slaná voda.
Naprostá většina vody je zde uložena, takže oceány lze vnímat jako začátek a konec hydrologického cyklu, voda z oceánu se vypařuje do atmosféry, poté padá zpět na zemský povrch jako srážky, většina srážek se vrací do oceánu, ale nějaké srážky padají na pevninu.
Voda se pohybuje z jedné nádrže do druhé prostřednictvím řady různých transportních mechanismů, jako je odpařování, kondenzace, atd. Každý typ nádrže (například atmosférické, vodonosné vrstvy, jezera) má a doba pobytu jiné.
Doba zdržení je doba, po kterou voda zůstává v nádrži, voda v atmosféře tam zůstává v průměru 15 dní, zatímco půdní vlhkost trvá několik měsíců, jezera doplňují vodu každých 50 až 100 let, zatímco podzemní voda se může zdržovat v nádrži. na 100 až 10 000 let.
Ledové čepice mají nejdelší dobu zdržení, až 200 000 let, typ ukládání, ke kterému dochází na povrchu země a pod zemí, závisí do značné míry na geologických vlastnostech oblasti a souvisí s typy půd a přítomných hornin. ve skladovacích místech.
Vypařování
Voda se nachází v jezerech, oceánech, bažinách a na souši, stejně jako ve všech živých tvorech a rostlinách, když teplo ze slunce, námahou nebo umělým způsobem, molekuly vody vzruší a rozšíří se, ztráta hustota se nazývá vypařování a způsobuje, že voda stoupá do vzduchu a vytváří oblaka vodní páry. Normálně k odpařování vody dochází, když voda dosáhne bodu varu, kolem sta stupňů Celsia.
V místech, kde je tlak a vlhkost vzduchu velmi nízký, je však energie potřebná k odpaření vody menší, protože je zde menší tlak, který udržuje molekuly vody shromážděné, voda, která se vypařuje z moří, není slaná, protože sůl je dostatečně hustá a těžká, aby stoupala s vodní párou, naopak voda v řekách a jezerech není slaná.
Sníh a led se dokážou změnit ve vodní páru, aniž by se předtím změnily ve vodu, tato věc se nazývá „sublimace“ a je důsledkem nízké vlhkosti a suchého počasí, k tomu obvykle dochází na vrcholcích hor nebo v jiných vysokých oblastech, protože je nižší tlak vzduchu znamená, že k sublimaci ledu na vodní páru je potřeba méně energie.
Několik nejvyšších hor na Zemi, jako např Monte Everest, mají všechny přesné mechanismy pro odpařování, mezi ty nejrelevantnější patří zrychlené sluneční záření, nízké teploty, nízký tlak vzduchu, silný vánek a malý déšť, pokud jste někdy viděli suchý led, který má opar, toto je příklad odpařování v akci.
Když se voda vypařuje z listů rostliny, proces je známý jako „evapotranspirace“, tento proces produkuje velké procento vody v atmosféře kvůli velkým plochám pokrytým rostlinami a stromy po celé planetě. Zatímco asi devadesát procent světové vodní páry pochází z jezer, oceánů a potoků, zbývajících deset procent tvoří různé rostliny po celém světě.
K odpařování dochází s větší intenzitou při určitých klimatických podmínkách, jako je nízká relativní vlhkost a suchý vítr, také se vyskytuje více ve vyšších nadmořských výškách, kde je tlak vzduchu nižší než v nižších. Potřebná je také energie, jako je sluneční záření.
Ačkoli některé definice úplného výparu zahrnují výpar z povrchové vody, jako jsou jezera a dokonce i oceány, na této stránce je úplný výpar definován jako voda vstupující do atmosféry ze zemského povrchu a odpařování vody z rostlin skrz její listy.
Většina výparů se skládá z vody produkované rostlinami, vypařování je proces, kdy voda z kořenů rostlin dosáhne listů a vypařuje se z horního povrchu, vypařování je v podstatě vypařování vody z listů rostliny. Je známo, že přibližně 10 procent vzdušné vlhkosti se získává z rostlinných výparů.
Kondenzace
Kondenzace představuje opak vypařování, jedná se o metodu, kdy se vodní pára ve vzduchu mění na kapalinu (vodu), kondenzace je pro koloběh vody velmi významná, protože je garantem vzniku a zarovnání oblačnosti a následně i srážek. .
Přestože jsou mraky na jasné modré obloze daleko, voda je stále přítomna ve formě vodní páry a kapiček, které jsou příliš malé na to, aby byly viditelné, mraky se tvoří v atmosféře, protože vzduch obsahující vodní páru se ochlazuje a následně kondenzuje. .
Kondenzace je také zodpovědná za mlhu z vašich skleněných kelímků, když vyjdete z chladného venku za horkého a vlhkého dne, voda kape z vnější strany vašeho skla a kapky na vnitřní straně sklenic. okna vašeho domova na chladný den.
Vodní pára, která vystoupila na oblohu, se při kontaktu s chladnějším vzduchem nahoře výrazně ochladí, pára se změní v mrak, který se pohybuje po zeměkouli pohybem proudů vzduchu a mraků.
Pokud je vodní pára ochlazena na něco nad nula stupňů Celsia, bude kondenzovat jako voda, v podstatě vodní pára začne kondenzovat na povrchu malých částeček prachu a nečistot, které vznikly s párou během procesu kondenzace.
Tyto malé kapičky začnou padat do sebe a slučovat se, produkovat větší kapku, když je kapka dostatečně velká, gravitace ji stáhne dolů rychlostí, která přesahuje vzestupný proud v oblaku, což způsobí, že kapka spadne z oblaku a spadnout na zem. Tento proces se nazývá „srážení“ nebo častěji déšť.
Pokud srážky pocházejí ze situací, kdy je prostředí chladné nebo s nízkým tlakem vzduchu, padající kapky vody mohou krystalizovat a následně zamrznout, což způsobí, že voda sestoupí jako pevný led, lépe známý jako kroupy nebo sníh. ve prospěch sněhu a deště se kapky zhroutí jako zmrzlá voda, více či méně zmrzlá, toto je také známé jako plískanice.
Srážky
Srážky jsou voda, která spadla z mraků ve formě deště, deště se sněhem nebo sněhu a to je hlavní důvod, proč se voda v atmosféře vrací na Zemi, mraky mají vodní páru a kapičky, které jsou dost malé na to, aby padat jako srážky, ale dostatečně velké, aby vytvořily nápadné mraky.
Aby se srážky považovaly za samozřejmost, musí se malé kapky vody koncentrovat do částic prachu, soli nebo kouře, poté se kapky vody srazí a stanou se dostatečně velké, aby dopadly na Zemi.Miliony kapiček mraku, aby vytvořily jedinou kapku deště.
Světový rekord v průměrných ročních srážkách patří městu Waialeale na Havaji, kde činí průměrně asi 1.140 centimetrů (450 palců) za rok. Porovnejte to s chilskou Arikou, kde nepršelo 14 let.
Voda, která spadla jako déšť, je absorbována do země procesem známým jako „infiltrace“. Půda a další porézní materiály mohou tímto způsobem absorbovat velké množství vody, zatímco kameny a jiné tvrdší látky zadrží pouze malé množství vody.
Když voda pronikne do země, bude se pohybovat všemi směry, dokud neprosákne do blízkých toků nebo neklesne hlouběji do toho, co je známé jako „zásobník podzemní vody“. Zde se voda, která neprosakuje ani neodpařuje, kaluží pod zemí a nasycuje ty nejmenší kouty ve skalních štěrbinách a pod zemí.
Tyto útvary jsou také známé jako „vodonosné vrstvy“ a vysvětlují, proč je někdy pod povrchem půdy mokrá nebo rozmočená, když se vodonosná vrstva příliš zaplní, začne prosakovat až na povrch a tvoří to, co je běžně známé jako „pramen“.
Často je lze nalézt ve formě savých nebo křehkých kamenů, které se mohou po velmi silném dešti rozbít, pokud se voda setká v blízkosti sopky nebo jakéhokoli přírodního zdroje horké energie, vytvoří horký pramen.
Voda uložená v ledu a sněhu
Část vody na Zemi byla poměrně dlouhou dobu uzavřena v ledovcích, naprostá většina, téměř 90 procent, zemského ledu se nachází v Antarktidě, zatímco ledová čepice ostrova Grónsko obsahuje téměř 10 procent. z celkové globální ledové hmoty.
Ledovce po chvíli přicházejí a tají, protože klima se v celosvětovém měřítku neustále mění a v minulosti byla horká a chladná období.
Led pokrývá 10 až 11 procent veškeré pevniny, pokud by všechny ledovce roztály, dnes by hladina moře stoupla asi o 70 metrů (230 stop) a během poslední doby ledové by byla hladina o 122 metrů a 400 stop níže než dnes. a ledovce by pokrývaly téměř třetinu země.
Cyklus vody popisuje, jak se voda pohybuje nad, nad a skrz Zemi, ale ve skutečnosti je v kterémkoli okamžiku „uskladněno“ mnohem více vody, než ve skutečnosti projde koloběhem, víme, skladováním. máme na mysli vodu, která je uzamčena. v současném stavu poměrně dlouhou dobu.
Krátkodobé skladování může být dny nebo týdny pro vodu v jezeře, ale může to být tisíce let pro hluboké skladování podzemní vody nebo dokonce déle pro vodu na dně ledového příkrovu, ve skvělém schématu věcí je tato voda stále součástí koloběhu vody.
Klima se v globálním měřítku neustále mění, i když obvykle ne tak rychle, aby si toho lidé všimli. Bylo mnoho teplých období, jako když žili dinosauři (asi před 100 miliony let), a mnoho studených období, jako poslední doba ledová asi před 18,000 XNUMX lety.
Během poslední doby ledové byla velká část severní polokoule pokryta ledem a ledovci, a jak ukazuje tato mapa z University of Arizona, pokrývaly téměř celou Kanadu, velkou část severní Asie a Evropy a sahaly až do Spojených států. ..
Ledovce jsou tu dodnes; desetitisíce z nich jsou na Aljašce. Klimatické faktory na ně působí dodnes a při dnešním teplejším počasí mohou v ročním měřítku snadno měřitelnou rychlostí zmenšovat svou velikost.
Rozpusťte vodu
Na celém světě je poslední cesta z tání důležitou součástí globálního pohybu vody, v chladnějších podnebích většina poslední jarní cesty a proudění v řekách pochází z rozpouštění sněhu a ledu, také z povodní, rychlé tání může způsobit únik země.
Poslední cesta z tání se mění sezónně a také ročně, pokud je zimní sněžení v oblasti slabé po dobu jednoho roku, pak je nedostatek akumulované vody, protože sněhová pokrývka může snížit množství vody dostupné po zbytek roku .
To může mít určitý vliv na množství vody v povodích po proudu, což zase může ovlivnit vodu dostupnou pro zavlažování a zásobování lidí vodou.
Povrchový odtok
Povrchový odtok je srážkový odtok nad krajinou. Stejně jako u všech částí koloběhu vody se interakce mezi srážkami a povrchovým odtokem mění s časem a zeměpisnou polohou, přičemž pouze asi třetina srážek, které spadnou na pevninu, teče do potoků a řek a vrací se do oceánů.
Další dvě třetiny se vypařují, potí nebo klesají do podzemní vody. Povrchový odtok může být také odkloněn lidmi pro vlastní potřebu.
Poté, co voda opadne a zem nasákne nebo roztaje sníh, voda následuje gravitaci a padá z kopců, hor nebo jiných svahů a vytváří nebo spojuje řeky. Tento proces je známý jako „odtok“ a spočívá v tom, jak voda spočívá v jezerech a vrací se do oceánu, voda padá podle proudu místa, kam padá, a když několik vláken vody klopýtne, vytvoří proud. .
Cesta, po které se voda stlouká, je nám známější jako „výraz proudu“ a je nezbytná pro intuici proudů v řekách a potocích, tyto potoky a řeky často prosakují a vytvářejí jezera nebo se znovu spojují s proudem. oceán, v závislosti na jeho blízkost oceánu.
Kvůli množství vody uložené ve sněhu nebo ledu může náhlé zvýšení tepla vést k záplavám, protože voda náhle taje a uniká alarmující rychlostí, a proto může během bouře tak snadno dojít k povodním. teplé jaro po obzvláště chladném počasí a kousavá zima.
Když napadne více sněhu, než se odpaří nebo sublimuje, led se hustě shlukuje a tvoří takzvané „ledové příkrovy“. Ledové příkrovy a ledovce nacházející se v nejchladnějších oblastech světa jsou největší sbírkou ledu na světě a pomalu se začínají zmenšovat, jak se voda, ve které sedí, zahřívá.
To se děje neustále a jak se v jedné části světa vyskytují srážky, množství vody v zemi se soustřeďuje na jiné místo, protože koloběh vody nikdy nekončí, proto moře zůstávají plochá, protože někde jsou vždy mraky. nebe a sterilizovaná voda náhle nevyteče.
V určitém okamžiku se voda, která pronikla, uvolní, voda, která se připojila k oceánu, se vypaří a dokonce i velká část ledových příkrovů roztaje, čímž se uvolní voda, která byla uložena po miliony let v koloběhu oceánů. voda, potenciálně kataklyzmatické účinky.
Proud vody
Proudění je založeno na množství vody, které v řece proteče, řeky jsou neocenitelné nejen pro lidi, ale i pro rostliny, zvířata a život každého člověka. Řeky jsou nejen skvělým místem pro hraní lidí, ale lidé také využívají říční vodu k zásobování pitnou vodou a závlahovou vodou, k výrobě elektřiny, k likvidaci odpadu (doufejme, ale ne vždy, s ohledem na odpad), k přepravě zboží a získávání potravin.
Řeky dokonce pomáhají udržovat podzemní vodu naplněnou vodou, vypouštějí vodu svými kanály, když přemýšlíte o řekách, je důležité myslet na hladiny řek, pokud právě teď stojíte na zemi, podívejte se dolů.
Stojíte v pánvi, na vodní hladině, v oblasti země, kde veškerá voda padá a vypařuje se z tohoto místa. Hlavní vliv na vztlak má poslední kolo depozice v povodí a velikost řeky závisí na velikosti její hladiny.
Skladovaná sladká voda
Součástí koloběhu vody, který vidíme každý den, je sladká voda, která existuje na zemském povrchu jako vodní plochy, jezera, koupaliště (umělá jezera), sladkovodní mokřady a řeky. Povrchová voda je nejen životně důležitá pro veškerý život na Zemi, ale také díky pronikání pomáhá udržovat podzemní vodonosné vrstvy naplněné vodou.
Sladká voda tvoří jen asi tři procenta veškeré vody na Zemi a sladkovodní jezera a močály tvoří 0.29 procenta sladké vody na Zemi, řeky obsahují jen asi 0.006 procent zásob celkové sladké vody, můžete vidět, že život na Zemi přežívá díky skutečnost, že zásoby vody na Zemi jsou vždy zajištěny.
Infiltrace
Je to sestupný pohyb vody z povrchu země na základnu, někde na světě, kus vody, který padá, když déšť a sníh infiltrují podloží a skály, závisí hodně na řadě faktorů. Část vody, která se infiltruje, zůstane v mělké vrstvě půdy, kde by se mohla netěsností v břehu potoka dostat do potoka.
Část vody může proniknout hlouběji a nabít vodonosné vrstvy do podzemních vod, pokud jsou vodonosné vrstvy dostatečně malé nebo porézní, aby jimi voda mohla snadno procházet, mohou lidé ve vodonosné vrstvy postavit studny a využívat vodu pro vaše účely.
zásobárna podzemní vody
Velké množství vody je uloženo v zemi, voda se stále pohybuje, možná velmi pomalu a je stále součástí koloběhu vody, většina vody v základně země pochází z ložisek, která pronikají z povrchu země . Ornice je nenasycená zóna, kde je voda přítomna v měnících se množstvích, ale nenasycuje půdu.
Pod touto vrstvou je nasycená zóna, kde jsou všechna místa mezi částicemi hornin nasycena vodou, pro označení této oblasti se používá termín podzemní voda, obrovské množství podzemní vody je uloženo ve zvodnělých vrstvách a lidé po celém světě jsou závislí na podzemní vodě.
Vypouštění podzemní vody
Podzemní voda hraje klíčovou roli v hydrologickém cyklu, hydrologický cyklus je sled přeměn vody, ke kterým dochází v oběhu z atmosféry na povrch a do podpovrchových oblastí Země a poté znovu z povrchu do atmosféry.
Když se povrchová voda ukládá, jako je tání sněhu a srážky, přetěžuje podzemní vodu, ta pomalu odtéká do bodu vypouštění. Když srážky spadnou na zemský povrch, část vody stéká do jezer a řek. Část vody z rozpuštěného sněhu a déšť prosakuje do země a klesá do nasycené zóny.
Tento proces se nazývá dobíjení, místa, kde dochází k dobíjení, jsou známá jako oblasti dobíjení, podzemní voda nezůstává pod povrchem navždy a nestojí v klidu, tato voda se nakonec znovu vynoří nad zemí, nazývá se to vypouštění.
Většina podzemních vod se vrátí na zemský povrch v oblastech vypouštění podzemních vod, jako jsou mokřady, jezera, prameny a řeky, doba, po kterou voda zůstává v oblasti podzemních vod hydrologického cyklu se liší, podzemní voda v podzemí může přebývat dny, týdny nebo i desítky tisíc let.
Průměrná životnost říční vody ke kompletní výměně je ve srovnání s podzemní vodou asi dva týdny, vypouštění podzemní vody může významně přispívat k proudění povrchových vod, v sušších obdobích může být průtok některých toků zásobován zcela podzemní vodou.
Kapacita vody pohybující se z nasycené zóny do toků je dána rychlostí vypouštění a kapacita vody protékající pevninou je dána rychlostí doplňování, například při dešti závisí objem vody přitékající do potoků a řek. na tom, kolik deště může podzemní materiál absorbovat.
Když je přebytečná povrchová voda, která již nemůže být absorbována do zóny podzemní vody, odtéká do potoků a jezer. Podzemní vodu lze využít jako zdroj tepla, tepelným čerpadlům ze zemního zdroje se dostává pozornosti jako energeticky účinným, komerčním a obytným systémům vytápění a chlazení.
Ačkoli jsou počáteční náklady vyšší než u energetických systémů se vzduchem, kvůli dodatečným nákladům na podzemní instalace je vyšší energetická účinnost pozemních systémů činí atraktivnějšími, výzkum využití geotermální vody proběhl v různých institucích po celé Kanadě. .
Vlhkost par se do atmosféry dostává zplyňováním z roviny oceánů, moří, jezer, bažin, vlhké půdy a listů rostlin, podzemní voda se může odpařovat pouze v těch zónách, kde vlivem úzké akrece odkrývají povrch dne, speciální druh odpařování je vytváření parní vlhkosti jako důsledek života rostlin, tj. transpirace.
Čím vyšší je v oblasti teplota a rychlost větru, tím více, za jinak stejných okolností, je odpařování; čím vyšší je vlhkost a propustnost hornin a zemin, tím nižší je výpar.
Ze svahů jižní expozice se odpařuje více vlhkosti, čím blíže je hladina podzemní vody k zemskému povrchu, tím více vlhkosti, která stoupá kapilárami v horninách, se odpařuje.
Je to pohyb vody ze základny, ne všechny srážky, které spadnou do podzemní vody tam zůstanou, část se začne pohybovat vodorovně, část této vody odteče ze základny do proudů s příchodem jara v oceánu .
Voda, která se pohybuje pod zemí, závisí na kříži (jak snadná nebo obtížná je tato cesta pro vodu) a pórovitosti (množství otevřené plochy v materiálu) podpovrchové horniny. Pokud skála umožňuje relativně volný pohyb vody, může voda překonat velké vzdálenosti za mnoho dní.
Pružiny
Pramen je přirozený výtok podzemní vody na povrch země nebo přímo do koryta potoka, jezera nebo moře, voda, která vystupuje na povrch bez znatelného proudu, se nazývá filtrace. Studny jsou díry vykopané, aby přivedly vodu a další podzemní tekutiny na povrch.
Pramen je přeměna vody, když strana kopce, dno údolí nebo jiná geografická poloha protíná hladkou vodu nebo pod místní hladinou vody, kde je materiál podloží nasycen vodou, pramen je výsledkem zvodnělé vrstvy, která je v podstatě plný; voda přesahuje povrch země.
Mnoho horkých pramenů se vyskytuje v oblastech nedávné vulkanické činnosti, kde se voda zahřívá kontaktem s horkými horninami hluboko pod povrchem Horké prameny se mohou tvořit, když si voda v teplejším nitru Země najde cestu k zemskému povrchu.
Voda v pramenech, průsacích a studnách obecně pochází z Deštivé počasív důsledku deště, který se vsákl do země a prosákl do podložních hornin, jsou propustné horniny takové, které obsahují propojené prostory pórů, kterými může migrovat voda, jako je vápenec a pískovec. Ukládají a přenášejí vodu a nazývají se zvodnělé vrstvy.
Někdy se voda ve zvodněných vrstvách uzavře mezi dvěma nepropustnými horninovými vrstvami, jako je jíl, když se tyto vrstvy nakloní nebo složí do strukturální pasti, voda na dně zvodněné vrstvy se uchovává pod tlakem, pokud je tlak dostatečně vysoký a studna je propuštěna krycí vrstvou, voda vystoupí na povrch bez čerpání.
Prameny lze klasifikovat podle teploty vody, termální nebo horké prameny mají teplotu vody výrazně vyšší, než je průměrná teplota vzduchu v okolí, horké prameny se vyskytují ve vulkanických oblastech a v oblastech, kde došlo k porušení a zvrásnění horninových vrstev v geologicky nedávné době.
Gejzíry, velkolepá podoba horkých pramenů, chrlí vysoké sloupy horké vody a páry, prameny, které obsahují pozoruhodné množství rozpuštěných látek, se nazývají minerální prameny, většina horkých pramenů je bohatá na rozpuštěné minerály, zatímco mnohé minerální prameny jsou teplé.
Pot
Vodní cyklus nebo hydrologický cyklus popisuje vzorec vody, když na Zemi prochází různými fázovými změnami, kapalná voda se mění na vodní páru, která stoupá, kondenzuje a nakonec klesá zpět na zemský povrch.
Transpirace je proces, při kterém se voda uvolňuje přes póry pokožky, která se nakonec odpaří, aby ochlazovala tělo, transpirace je podobná transpiraci u rostlin, kde se voda uvolňuje přes listy a ztrácí se odpařováním.
Rostliny a další rostlinné druhy mohou zalévat půdu a uvolňovat ji jako vodní páru. Asi 10 % srážek, které spadnou na pevninu, pochází z transpirace rostlin, zbytek je důsledkem odpařování z oceánů a moří.
Uložená podzemní voda
Půda uchovává obrovské množství vody a existuje do určité míry bez ohledu na to, kde na Zemi se nacházíte, naštěstí pro lidi na mnoha místech existuje voda v takovém množství a hloubce, že je možné navrtat studny do vodonosných vrstev a stáhnout na server mnoho potřeb, které lidé mají.
Velké množství vody je uloženo v půdě, voda se stále pohybuje, možná velmi pomalu a je stále součástí koloběhu vody, většina vody v půdě pochází ze srážek, které se infiltrují dolů ze zemského povrchu.
Horní vrstva půdy je oblast, která je známá jako nenasycená, protože voda je přítomna ve velkém množství, které se v průběhu času mění, ale nepřetéká půdou, ve spodní části této vrstvy je nasycená oblast, kde jsou všechny póry, otvory a prostory mezi částicemi kamene jsou nasyceny vodou, pro označení této zóny se používá výraz podzemní voda.
Dalším termínem pro podzemní vodu je „vodonosná vrstva“, i když se tento termín obecně používá k popisu útvarů obsahujících vodu, které jsou schopné produkovat dostatek vody pro potřeby lidí. Vodní vrstvy jsou hlavní zásobárnou vody na Zemi a lidé na celém světě jsou ve svém každodenním životě závislí na podzemní vodě.
Horní část povrchu, kde podzemní voda vzniká, se nazývá hladina podzemní vody, zvodnělé vrstvy se obnovují filtrací srážek, které padají na zem, ale existuje mnoho geologických, meteorologických, topografických a lidských prvků, které určují stupeň a rychlost, jakou vodonosné vrstvy jsou znovu naplněny vodou.
Kameny mají různé typy pórovitosti a filtrace, což znamená, že voda není ve všech kamenech promíchávána stejně, proto se specifika doplňování podzemních vod ve světě mění.
Světová distribuce vody
Naše modrá planeta je především planetou slané vody, proto veškerá sladká voda představuje 2.8 % z celkového objemu, v tomto malém procentu tvoří stálý led a sníh 2.1 % a sladká voda dostupná 0.7 %, polovina z toho 0.7 % tvoří podzemní voda.
Je třeba mít na paměti, že z veškeré vody na planetě, což je několik milionů krychlových kilometrů, což představuje několik milionů krychlových mil vody, velké procento tvoří slaná voda a velkou část také sladká voda, 68 procent, se nachází v ledu a ledovcích, zbytek sladké vody se nachází v podzemních vodách.
Povrchové zdroje sladké vody, jako jsou řeky a jezera, symbolizují několik kubických kilometrů, je důležité si uvědomit, že všechny řeky a jezera jsou pro většinu lidí zdroji vody, využívají ji každý den.
Podzemní voda je druhým největším dostupným sladkovodním rezervoárem, sladkovodní na světě, většina z nich je uzavřena jako led v polárních ledových čepicích, kontinentálních ledových příkrovech a ledovcích, povrchové vody, jako jsou řeky a jezera, tvoří pouze méně než 1 % světové sladké vody zásoby, zatímco podzemní voda představuje 12 % světových zdrojů sladké vody.
Celková světová zásoba vody je přibližně 326 milionů krychlových mil vody, z čehož více než 96 procent tvoří slaná voda, a z celkového množství sladké vody je více než 68 procent uzavřeno v ledu a ledovcích. Dalších 30 procent sladké vody je v zemi, povrchové vodní zdroje, jako jsou řeky, tvoří pouze asi 300 krychlových mil.
Schéma koloběhu vody
Oceán je největší zásobárnou vody na Zemi, voda se odtud odpařuje, stejně jako Řeky a jezer, když slunce ohřívá povrch, tento teplý, vlhký vzduch stoupá, protože je méně hustý než ostatní vzduch kolem něj, výše v atmosféře voda kondenzuje a vytváří mraky.
Ke srážkám dochází, když se částice vody ochladí a vytvoří větší kapky, v závislosti na teplotě tyto kapky padají jako déšť, mrznoucí déšť, sníh a kroupy, část těchto srážek padá přímo do vody a část padá na zem, část této vody teče po povrchu země; tomu se říká povrchový odtok.
K tomu dochází, když voda nemůže proniknout do země, jiná voda proniká do země a pohybuje se pod zemí, to je známé jako proudění podzemní vody, nakonec všechna tato voda spadne do potoků a jezer a nakonec se vrátí do moře, kde voda projde. znovu tento cyklus.
Velkou část vody spotřebuje vegetace, která se používá k fotosyntéze, vegetace v celém rozsahu absorbuje vodu z půdy svými kořeny, tuto vodu pak rostliny musí přenést na své listy, kde dochází k fotosyntéze, činí tak pomocí kanálků v jejich stonky známé jako xylém, proces používaný k pohybu vody je známý jako transpirace.