Betydelsen av vattencykeln

Du har antagligen hört talas om hydrologiska (vatten) cykla innan och vet att det beskriver hur jordens vatten reser från landet till himlen och tillbaka igen. Men vad du kanske inte vet är varför denna process är så viktig.

Av världens totala vattenförsörjning är 97% saltvatten som finns i vårt oceaner. Det betyder att mindre än 3% tillgängligt vatten är sötvatten och acceptabelt för vårt bruk. Tror du att det är en liten mängd? Tänk på att av dessa tre procent är över 68% frusna i is och glaciärer och 30% är under jord. Detta innebär att under 2% av sötvatten är lätt tillgängliga för att släcka behoven hos alla på jorden! Börjar du se varför vattencykeln är så viktig? Låt oss utforska stegen.

Här är lite mat (eller dryck) till eftertanke: varje droppe regn som faller från himlen är inte helt ny, och inte heller är varje glas vatten du dricker. De har alltid varit här på jorden, de har precis återvunnits och återanpassats, tack vare vattencykeln som innehåller fem huvudprocesser:

• Indunstning (inklusive sublimering, transpiration)
• Kondensation
• Nederbörd
• Ytmatning (inklusive snösmältning och strömning)
• Infiltration (lagring av grundvatten och eventuellt utsläpp)

avdunstning anses vara det första steget i vattencykeln. I det absorberar vatten som lagras i våra hav, sjöar, floder och bäckar värmeenergi från solen som förvandlar det från en vätska till en gas som kallas vattenånga (eller ånga).

Förångning sker naturligtvis inte bara över vattendrag - det händer också på land. När solen värmer marken, förångas vatten från det översta jordskiktet - en process som kallas evapotranspiration. På samma sätt förångas allt extra vatten som inte används av växter och träd under fotosyntes från dess blad i en process som kallas transpiration.

En liknande process händer när vatten som är frusit i glaciärer, is och snö omvandlas direkt till vattenånga (utan att först förvandlas till en vätska). Kallad sublime, detta händer när lufttemperaturen är extremt låg eller när högt tryck appliceras.

Nu när vattnet har förångats är det fritt att stiga upp i atmosfären. Ju högre den stiger, desto mer värme förlorar den och desto mer svalnar den. Så småningom svalnar vattenånga partiklarna så mycket att de kondenserar och förvandlas till flytande vattendroppar. När tillräckligt med dessa droppar samlas, de bilda moln.

När vindar rör sig moln runt, kolliderar moln med andra moln och växer. När de har blivit tillräckligt stora faller de ut ur himlen som nederbörd (regn om atmosfärens temperaturer är varma, eller snö om dess temperaturer är 32 ° F eller kallare).

Härifrån kan utfällande vatten ta en av flera vägar:

• Om den faller in i haven och andra vattendrag har cykeln avslutats och den är redo att börja igen genom att förångas ännu en gång.
• Å andra sidan, om den faller på land, fortsätter den på vattencykelresan och måste hitta sin väg tillbaka till haven.

Så att vi kan fortsätta utforska hela vattencykeln, låt oss anta alternativ # 2 - att vattnet har fallit över landområden.

Den nederbörd som faller när snö över land samlas, bildar säsongs snöpack (lager på lager av snö som kontinuerligt samlas och packas ner). Som vår anländer och temperaturerna varma, dessa stora mängder snö tiner upp och smälter, vilket leder till avströmning och strömning.

(Vatten förblir fryst och förvaras i iskappar och glaciärer i tusentals år!)

Både vattnet som smälter från snön och det som faller på marken när regnet rinner över jordytan och nedförsbacken på grund av dragkraften. Denna process kallas avrinning. (Avrinning är svårt att visualisera, men du har nog märkt det under mycket regn eller a översvämning, när vatten flödar hastigt ner din uppfart och i stormavlopp.)

Avrinningen fungerar så här: När vatten rinner över landskapet förskjuter det markens översta jordlager. Denna fördrivna jord bildar kanaler som vattnet sedan följer och matas till närmaste bäckar, bäckar och floder. Eftersom detta vatten rinner direkt in i floder och bäckar kallas det ibland strömning.

Avrinnings- och strömningsstegen i vattencykeln spelar en viktig roll i att se till att vatten kommer tillbaka in i haven för att hålla vattencykeln igång. Hur så? Tja, om inte floder avleds eller dammas upp, så tömmer de alla så småningom i havet!

Inte allt vatten som faller ut hamnar som avströmning. En del av det sjunker ner i marken - en vattencykelprocess som kallas infiltration. I detta skede är vattnet rent och drickbart.

En del av vattnet som infiltrerar marken fyller vattenmassor och andra underjordiska butiker. En del av detta grundvatten hittar öppningar i landytan och återkommer som sötvattenfjädrar. Och ändå, en del av det absorberas av växtrötter och slutar evapostranspirera från bladen. De mängder som förblir nära landytan, sipprar tillbaka i ytor av vatten (sjöar, hav) där cykeln startar om igen.