The koloběh vody nebo hydrologický cyklus je cirkulace vody na Zemi měnící se mezi kapalným, plynným a pevným skupenstvím. V tomto oběhovém pohybu voda přechází mezi hydrosférou, atmosférou, litosférou a kryosférou..
Tento proces je zásadní pro život na Zemi, protože velké procento buňky je tvořeno vodou. U lidí je 60% těla voda a dosahuje 70% v mozku a 90% v plicích..
Koloběh vody zahrnuje celé tělo planetární vody, povrchové i podzemní, v řekách, oceánech, ve vzduchu a v živých bytostech. Nejvýznamnějšími vlastnostmi vody pro hydrologický cyklus jsou bod varu a bod tuhnutí..
Bod varu nebo teplota, při které přechází z kapaliny do plynu, je 100 ° C na úrovni moře (klesá s výškou). Zatímco bod tuhnutí nebo teplota, při které voda přechází z kapalného do pevného stavu, je 0 ° C.
Další vynikající vlastností je jeho charakter jako univerzálního rozpouštědla, protože je to kapalina, která rozpouští nejvíce látek (polární ionty a molekuly). Voda, která je složena ze dvou atomů vodíku a jednoho kyslíku, má kladný pól (vodíky) a záporný pól (kyslík).
Ve vodním cyklu prochází tento prvek šesti fázemi: odpařováním a transpirací, kondenzací, srážením, odtokem, infiltrací a cirkulací. Energií, která řídí vodní cyklus, je sluneční energie a další základní silou je gravitace, která umožňuje srážení, odtok a infiltraci..
Rejstřík článků
Voda následně kondenzuje a sráží se, cirkuluje řekami nebo se hromadí v jezerech a oceánech, kde dochází k novému odpařování. Další část stéká ze země, část se odpařuje a další proniká, hromadí se nebo cirkuluje v podzemí..
V průměru se každých 8 dní obnovuje veškerá atmosférická voda a každých 16 až 180 dní se obnovuje voda v řekách. Naproti tomu voda v jezeře nebo ledovci zůstává až 100 a více let..
Odpařování je přeměna vody z kapalného do plynného stavu zvýšením její teploty. Toto zvýšení teploty je výsledkem ohřevu způsobeného slunečním zářením, zejména ultrafialovým.
Podobně vyzařované teplo (infračervené záření) ze Země a předmětů, které jsou na jejím povrchu, přispívá k ohřevu vody..
Voda se odpařuje, když dosáhne 100 ° C nebo méně v závislosti na atmosférickém tlaku. Toto zplyňování vody spočívá v tom, že molekuly vody jsou nabité kinetickou energií, zvyšují jejich pohyb a rozšiřují vodu..
Jak se molekuly od sebe oddělují, voda ztrácí soudržnost, kterou jí přiřazuje její kapalná vlastnost, a povrchové napětí je narušeno. Protože je lehčí, voda přeměněná na plyn stoupá do atmosféry jako vodní pára.
Téměř ve všech případech voda v oceánech, řekách a v půdě nedosahuje 100 ° C, ale dochází k odpařování, protože ve vrstvě vody existují molekuly, které se zahřívají více než ostatní a narušují povrchové napětí..
Pokud je vzduch velmi suchý (nízká relativní vlhkost), molekuly vody, kterým se podaří rozbít povrchové napětí, budou mít tendenci snadněji procházet do vzduchu. Pokud je naopak vítr, bude to táhnout vrstvu vodní páry, která se na vodě hromadí.
Nejvyšší rychlost odpařování se vyskytuje v oceánech, kde je rychlost odpařování sedmkrát vyšší než na povrchu pevniny.
Z vody, která proniká do půdy, se část dostává do vrstvy podzemní vody (nasycená zóna). Zatímco další část se zahřívá při svém průchodu nenasycenou zónou a odpařuje se zpět na povrch.
Rostliny potřebují pro své metabolické procesy vodu, kterou ve většině případů získávají z půdy. Dělají to prostřednictvím svých kořenů a když dosáhnou listů, část se použije pro proces fotosyntézy.
Asi 95% vody absorbované rostlinami se však uvolňuje do životního prostředí ve formě vodní páry v potu. Vodní pára se uvolňuje přes průduchy ve listové epidermis.
Jedná se o průchod plynu do kapalného stavu, ke kterému dochází na povrchu v důsledku poklesu teploty. Jak teplota klesá, molekuly vody snižují svou kinetickou energii a více se navzájem kondenzují.
Vznikají tak malé kapky vody, které dosahují průměru mezi 0,004 a 0,1 mm, které jsou vyfukovány větrem a nakonec se srazí. Akumulace těchto kondenzačních bodů tvoří mraky, které po dosažení nasycení vodou vytvářejí srážky..
Pokud je teplota velmi nízká, vytváří se námraza, tj. Vrstva šupin nebo jehel v malých kouscích ledu. To se vyrábí přímým ukládáním vodní páry na povrch, nikoli srážením.
Déšť je srážení vody v kapalném stavu, což je velmi důležité, protože distribuuje čerstvou vodu na zemský povrch. 91% vysrážené vody se vrací přímo do oceánů, 9% jde do kontinentálních mas, aby nakrmily nádrže, které se vracejí do oceánu.
Pokud je teplota v horních vrstvách atmosféry dostatečně nízká, kondenzovaná voda krystalizuje do sněhových vloček. Jak se zvětšují a hromadí, nakonec se srážejí v důsledku gravitační síly a způsobují sněžení..
Jsou to ledové kameny o průměru 5 a 50 milimetrů nebo dokonce větší, které se tvoří kolem suspendovaných částic materiálu. Když led nahromaděný kolem částice dosáhne dostatečné hmotnosti, vysráží se.
Srážející voda může spadnout přímo na vodní útvar (rybník, řeka, jezero nebo oceán) nebo na zem. Podobně mohou vodní útvary přetékat, to znamená, že část obsažené vody uniká z limitů zadržení..
Tento proces, při kterém se generuje proud vody z přetečení nádoby nebo kanálu, se nazývá odtok. To se vytváří, když je množství vody, které vysráží nebo přetéká nádobou, větší než infiltrační kapacita půdy.
Infiltrace je proces, při kterém voda proniká do půdy přes její póry a praskliny. Rychlost infiltrace nebo množství vody, které dokáže v daném čase proniknout dovnitř půdy, závisí na různých faktorech.
Například v písčité půdě s hrubými částicemi, které v sobě zanechávají větší póry, bude infiltrace větší. Zatímco v jílovité půdě, která má jemnější částice, je infiltrace menší.
Půdy jsou tvořeny různými horizonty nebo vrstvami uspořádanými jeden na druhém, z nichž každý má své vlastní vlastnosti. Existují půdy, jejichž povrchový horizont nebo horizont A je velmi propustný, zatímco některé spodní horizonty jsou méně.
Pokud infiltrovaná voda narazí na nepropustnou vrstvu, hromadí se na ní nebo cirkuluje vodorovně. Tvoří se podzemní vodní útvary nebo zvodnělé vrstvy, které mají velký význam jako zásoba čerstvé vody..
Množství podzemní vody na celém světě se odhaduje na 20násobek množství povrchové vody na Zemi. Tato vodní plocha udržuje základní tok řek a dodává vodu rostlinám..
Akumulovaná voda v podloží může najít způsoby úniku ven a vytvářet prameny. To znamená, že přírodní zdroj vody, který pramení ze Země tvořící rybníky nebo řeky..
Velká část vody je obsažena v oceánech, jezerech a podzemních nádržích nebo zmrzlá na pólech nebo vysoko v horách. Příslušná část je však v permanentním oběhu, což dává dynamiku vodnímu cyklu..
Rozdíly teplot mezi body v zemské atmosféře generují posuny vzdušných hmot. Tyto posuny zase způsobují rozdíly atmosférického tlaku a vytvářejí se větry, které přenášejí vodní páru.
Masy horkého vzduchu stoupají od zemského povrchu k horním vrstvám atmosféry. Stejně tak se vzduch pohybuje horizontálně z oblastí vysokého tlaku do oblastí s nízkým tlakem..
V oceánech je voda v neustálém oběhovém pohybu a vytváří mořské proudy. Ty jsou určeny pohyby rotace a translace Země..
Voda, která se vysráží na horách, teče z gravitace dolů po vrstevnicích terénu. V tomto procesu je kanál vytvořen erozivním účinkem samotné vody a ten je skrz něj veden. Tímto způsobem se vytvářejí vodní toky, které mohou být dočasné nebo trvalé..
Část vody, která se vysráží na Zemi, necirkuluje, protože je imobilizována ve formě ledu. V mořské vodě je bod tuhnutí nižší než 0 ° C kvůli vysokému obsahu solí (obvykle -2 ° C).
Na druhou stranu, pokud neexistují žádné částice, ke kterým voda přilne, její bod tuhnutí klesne na - 42 ° C..
Živé bytosti k životu potřebují vodu, ve skutečnosti jsou živé buňky tvořeny vysokým podílem vody. Voda, která je univerzálním rozpouštědlem a je schopna rozpouštět velké množství rozpuštěných látek, je nezbytná v buněčných biochemických reakcích.
Fotosyntéza není možná bez vody, a to jak u planktonu (vodní organismy), tak u suchozemských rostlin.
Hmoty vody existující na Zemi, stejně jako jejich cirkulace v hydrologickém cyklu, jsou tepelným regulátorem. Vysoké měrné teplo vody jí umožňuje postupně absorbovat teplo a také jej postupně uvolňovat.
Stejným způsobem živé bytosti regulují své tělesné teplo tím, že jej přenášejí do vody v těle a ztrácejí ho potem..
Když se voda odpařuje, uvolňuje znečišťující látky a rozpuštěné soli, takže při srážení je to sladká a relativně čistá voda. V atmosféře však existují znečišťující plyny a částice způsobené lidskou činností, které mohou ovlivnit její kvalitu..
Koloběh vody určuje nebo přispívá k existenci řady klimatických jevů, jako je déšť, sněžení a krupobití. Stejným způsobem určuje vzhled mlhy, periodické zaplavování řek nebo kolísání teploty na zemském povrchu..
Koloběh vody má také určité negativní účinky na člověka, jako je vyluhování, eroze a sociálně-přírodní katastrofy..
Spočívá v promývání nebo odvádění živin přítomných v půdě v důsledku rozpouštěcího účinku infiltrující vody. V zemědělských půdách s malou schopností zadržovat živiny tento jev způsobuje ochuzení půdy..
Jde o ztrátu půdy nebo horniny v důsledku mechanického působení větru nebo vody. Odtoková voda má vysokou erozivní schopnost půdy a hornin, v závislosti na jejich strukturálních a mineralogických vlastnostech.
Na holých půdách se strmými svahy v oblastech s vysokými srážkami je eroze vysoká. Ztráta půdy v důsledku této příčiny má vysoký ekonomický dopad na výrobu potravin.
Přívalové deště, stejně jako silné sněžení a silné krupobití, mohou mít zásadní negativní dopady na lidské struktury a komunity. Obdobně přetečení řek a zvýšení hladiny moře způsobují záplavy obydlených oblastí a oblastí pěstování..
Člověk svými činy mění přírodní cykly a dává přednost takovým katastrofám, jako je globální oteplování nebo výstavba zařízení ve vysoce rizikových oblastech..
Zatím žádné komentáře