VODNÝ ALEBO HYDROLOGICKÝ CYKLUS: STUPNE A VÝZNAM - PROSTREDIE - 2025

Voda cyklus alebo hydrologický cyklus je cirkulácia vody na Zemi mení medzi kvapalných, plynných a pevných látok. Pri tomto obehovom pohybe voda prechádza medzi hydrosférou, atmosférou, litosférou a kryosférou.

Tento proces je nevyhnutný pre život na Zemi, pretože veľké percento buniek je tvorených vodou. U ľudí tvorí 60% tela voda, ktorá dosahuje 70% v mozgu a 90% v pľúcach.

Vodný cyklus zahŕňa celú masu planétovej vody, povrchovej aj podzemnej, v riekach, oceánoch, vzduchu a živých bytostiach. Najdôležitejšie vlastnosti vody pre hydrologický cyklus sú teplota varu a teplota tuhnutia.

Bod varu alebo teplota, pri ktorej prechádza z kvapaliny na plyn, je 100 ° C na hladine mora (klesá s výškou). Zatiaľ čo teplota tuhnutia alebo teplota, pri ktorej voda prechádza z kvapaliny do tuhého stavu, je 0 ° C.

Ďalšou vynikajúcou vlastnosťou je jej charakter ako univerzálneho rozpúšťadla, pretože je to kvapalina, ktorá rozpúšťa najviac látok (polárne ióny a molekuly). Voda, ktorá sa skladá z dvoch atómov vodíka a jedného kyslíka, má kladný pól (vodík) a záporný pól (kyslík).

Vo vodnom cykle prechádza tento prvok šiestimi stupňami: odparovanie a prúdenie, kondenzácia, zrážanie, odtok, infiltrácia a obeh. Energia, ktorá riadi vodný cyklus, je slnečná energia a ďalšou zásadnou silou je gravitácia, ktorá umožňuje zrážanie, odtok a infiltráciu.

Fázy vodného cyklu

Vodný Cyklus. Zdroj: Malama Fázy vodného cyklu nie sú striktne postupné, to znamená, že nie každá molekula vody nevyhnutne prechádza všetkými z nich v každom cykle cyklu. Kombinácia všetkých stupňov tvorí uzavretý prietok alebo cyklus, ktorý zahŕňa odparovanie vody a jej atmosférickú cirkuláciu.

Neskôr voda kondenzuje a zráža sa, cirkuluje cez rieky alebo sa hromadí v jazerách a oceánoch, kde dochádza k novému odparovaniu. Ďalšia časť steká zo zeme, časť sa vyparuje a iná infiltrácia sa hromadí alebo cirkuluje v podzemí.

V priemere sa každých 8 dní obnovuje všetka atmosférická voda a každých 16 až 180 dní sa voda v riekach obnovuje. Naproti tomu voda v jazere alebo ľadovci zostáva až 100 rokov a viac.

1 - Odparovanie a potenie

Odparovanie je premena vody z kvapaliny na plynný stav zvýšením jej teploty. Toto zvýšenie teploty je výsledkom tepla spôsobeného slnečným žiarením, najmä ultrafialovým žiarením.

K ohrevu vody prispieva aj vyžarované teplo (infračervené žiarenie) zeme a predmetov, ktoré sú na jeho povrchu.

Voda sa odparuje, keď dosiahne 100 ° C alebo menej v závislosti od atmosférického tlaku. Toto splyňovanie vody spočíva v tom, že molekuly vody sú nabité kinetickou energiou, zvyšujú ich pohyb a rozširujú vodu.

Keď sa molekuly navzájom oddeľujú, voda stráca súdržnosť, ktorá je jej priradená svojimi tekutými vlastnosťami a povrchové napätie je prerušené. Keď je voda ľahšia, premieňa sa na plyn, ktorý stúpa do atmosféry ako vodná para.

Teplota, relatívna vlhkosť a vietor

Takmer vo všetkých prípadoch voda v oceánoch, riekach a pôde nedosahuje 100 ° C, ale dochádza k odparovaniu, pretože vo vrstve vody sú molekuly, ktoré sa zahrievajú viac ako iné a narušujú povrchové napätie. , odparuje sa.

Ak je vzduch veľmi suchý (nízka relatívna vlhkosť), molekuly vody, ktoré dokážu rozbiť povrchové napätie, budú mať tendenciu ľahšie prechádzať do vzduchu. Ak je na druhej strane vietor, bude to ťahať vrstvu vodnej pary, ktorá sa hromadí na vode.

Najvyššia rýchlosť vyparovania sa vyskytuje v oceánoch, kde je rýchlosť vyparovania sedemkrát vyššia ako v prípade zemského povrchu.

Edafické odparovanie

Z vody, ktorá prenikne do pôdy, časť dosiahne vrstvu podzemnej vody (nasýtená zóna). Zatiaľ čo iná časť sa zahreje pri svojom prechode cez nenasýtenú zónu a odparuje sa a vracia sa na povrch.

potenie

Rastliny potrebujú vodu pre svoje metabolické procesy, ktoré vo väčšine prípadov získavajú z pôdy. Robia to prostredníctvom svojich koreňov a pri dosiahnutí listov a časť sa používa na proces fotosyntézy.

Približne 95% vody absorbovanej rastlinami sa však uvoľňuje do životného prostredia vo forme vodných pár v pote. Vodná para sa uvoľňuje cez stomatu v listovej epiderme.

2 - Kondenzácia

Je to prechod plynu do kvapalného stavu, ktorý sa vyskytuje na povrchu v dôsledku poklesu teploty. Pri poklese teploty molekuly vody znižujú svoju kinetickú energiu a navzájom kondenzujú viac, aby kondenzovali.

Kvapky vody v dôsledku kondenzácie. Zdroj: Nicole López Tento proces vyžaduje, aby existovali častice, ku ktorým voda priľne, a teplota týchto častíc musela byť nižšia ako teplota nasýtenia vody. Za týchto podmienok sa dosiahne rosný bod alebo rosná teplota, to znamená teplota, pri ktorej voda kondenzuje.

Oblačnosť

Oblačnosť Zdroj: Arun Kulshreshtha Vzduch stúpa, keď je zohriaty a pri tomto procese odvádza vodnú paru, ktorá sa vytvára odparovaním na zemskom povrchu. Keď stúpne, jeho teplota klesá, až kým nedosiahne rosný bod a kondenzuje.

Takto sa tvoria malé kvapky vody, ktoré dosahujú priemer medzi 0,004 a 0,1 mm, ktoré sú nesené vetrom a nakoniec sa navzájom zrážajú. Hromadenie týchto kondenzačných bodov vytvára oblaky, ktoré po dosiahnutí nasýtenia vodou vytvárajú zrážky.

mráz

Ak je teplota veľmi nízka, vytvára sa námraza, to znamená vrstva šupín alebo ihličiek v malých kúskoch ľadu. To sa vytvára priamym nanášaním vodnej pary na povrch, nie zrážaním.

3 - Zrážky

Zrážky dažďa. Zdroj: Cassini83 Zrážka je pokles kondenzovanej vody v kvapalnej alebo tuhej forme z atmosféry na zemský povrch. Keď sa kondenzovaná voda hromadí v atmosfére vo forme mrakov, jej hmotnosť stúpa, až kým sa nemôže vyhnúť gravitačnej sile.

dážď

Dážď je zrážanie vody v tekutom stave, čo je veľmi dôležité, pretože distribuuje sladkú vodu po zemský povrch. 91% vody, ktorá sa vyzráža, sa vracia priamo do oceánov, 9% ide do kontinentálnych hmôt, aby nakŕmilo nádrže, ktoré sa vracajú do oceánu.

Nevada

Ak je teplota v horných vrstvách atmosféry dostatočne nízka, kondenzovaná voda kryštalizuje na snehové vločky. Keď sa zväčšujú a hromadia, nakoniec sa zrážajú gravitačnou silou a spôsobujú sneženie.

krupobitie

Sú to ľadové kamene s priemerom 5 a 50 milimetrov alebo väčšie, ktoré sa tvoria okolo častíc suspendovaného materiálu. Keď ľad nahromadený okolo častice dosiahne dostatočnú hmotnosť, vyzráža sa.

4 - odtok

Zrážková voda môže padať priamo na vodný útvar (rybník, rieka, jazero alebo oceán) alebo na zem. Podobne môžu pretekať vodné útvary, to znamená, že časť vody, ktorá obsahuje, uniká z obmedzovacích limitov.

Tento proces, ktorým sa vytvára prúd vody v dôsledku pretečenia nádoby alebo kanála, sa nazýva odtok. To sa vytvára, keď je množstvo vody, ktorá vyzráža alebo pretečie nádobu, väčšie ako je infiltračná kapacita pôdy.

5 - Infiltrácia

Infiltrácia je proces, ktorým voda preniká cez pôdu cez svoje póry a praskliny. Miera infiltrácie alebo množstvo vody, ktorá dokáže preniknúť do pôdy v danom čase, závisí od rôznych faktorov.

Napríklad v piesočnatej pôde s hrubými časticami, ktoré v sebe zanechávajú väčšie póry, bude infiltrácia väčšia. Zatiaľ čo v ílovitej pôde, ktorá obsahuje jemnejšie častice, je infiltrácia menšia.

Pôdne vrstvy

Pôdy sa skladajú z rôznych horizontov alebo vrstiev usporiadaných jedna na druhej, každá s vlastnými charakteristikami. Existujú pôdy, ktorých povrchový horizont alebo horizont A je vysoko priepustný, zatiaľ čo niektoré z dolných horizontov sú menšie.

Ak infiltrovaná voda narazí na nepriepustnú vrstvu, akumuluje sa na nej alebo horizontálne cirkuluje. To vytvára útvary alebo zvodnené podzemné vody, ktoré majú veľký význam ako prívod čerstvej vody.

Celosvetové množstvo podzemnej vody sa odhaduje na 20-násobok povrchovej vody na Zemi. Tento vodný útvar udržiava základný tok riek a dodáva rastlinám vodu.

springs

Voda nahromadená v podloží môže nájsť cestu von a vytvoriť pramene. Inými slovami, prírodný zdroj vody, ktorý prúdi zo zeme, vytvára jazierka alebo rieky.

6- Obeh

Veľká časť vody je obsiahnutá v oceánoch, jazerách a podzemných nádržiach alebo zamrznutá na póloch alebo vo vysokých horách. Relevantná časť je však v permanentnom obehu, čo dodáva dynamiku vodného cyklu.

Vzduchové prúdy

Rozdiely teplôt medzi bodmi zemskej atmosféry spôsobujú posuny vzdušných hmôt. Tieto posuny zase spôsobujú rozdiely v atmosférickom tlaku a vytvára sa vietor, ktorý nesie vodnú paru.

Z povrchu Zeme k horným vrstvám atmosféry stúpa množstvo horúceho vzduchu. Podobne sa vzduch pohybuje horizontálne z oblastí s vysokým tlakom do oblastí s nízkym tlakom.

Oceánske prúdy

V oceánoch je voda neustále v obehu a vytvára morské prúdy. Tieto sú určené pohybmi rotácie a posunu Zeme.

riek

Voda, ktorá sa zráža na horách, tečie z kopca v dôsledku gravitácie sledujúcej obrysy terénu. V tomto procese je kanál tvorený eróznym účinkom samotnej vody a je ním vedený. Týmto spôsobom sa vytvárajú vodné toky, ktoré môžu byť dočasné alebo trvalé.

Zmrazovanie vody

Časť vody, ktorá sa zráža na zemi, necirkuluje, pretože je imobilizovaná vo forme ľadu. V morskej vode je bod mrazu pod 0 ° C kvôli vysokému obsahu solí (zvyčajne -2 ° C).

Na druhej strane, ak nie sú prítomné žiadne častice, na ktorých voda prilieha, jej bod tuhnutia klesne na - 42 ° C.

Dôležitosť vodného cyklu

Vitálna tekutina

Živé bytosti potrebujú vodu na život, v skutočnosti sú živé bunky tvorené vysokým podielom vody. Pri bunkových biochemických reakciách je nevyhnutná voda, ktorá je univerzálnym rozpúšťadlom a je schopná rozpúšťať veľké množstvo rozpustených látok.

Rôzne fázy vody. Zdroj: BE Cyklus vody, prostredníctvom zrážok a cez rieky, jazerá a podzemné kolektory, dodáva vodu potrebnú na život. Primárna výroba pomocou fotosyntézy je proces, ktorý zaručuje premenu slnečnej energie na užitočnú energiu pre život.

Fotosyntéza nie je možná bez vody, tak v prípade planktónu (vodných organizmov), ako aj v suchozemských rastlinách.

Regulácia teploty

Masy existujúce na Zemi, ako aj ich cirkulácia v hydrologickom cykle, sú tepelným regulátorom. Vysoké špecifické teplo vody mu umožňuje postupne absorbovať teplo a tiež ho postupne uvoľňovať.

Podobne aj živé bytosti regulujú svoje telesné teplo tým, že ich prenášajú do telesnej vody a strácajú ich potením.

Úprava vody

Keď sa voda vyparuje, uvoľňuje znečisťujúce látky a rozpustené soli, takže keď sa zráža, je to čerstvá a relatívne čistá voda. V atmosfére sú však znečisťujúce plyny a častice, ktoré sú výsledkom ľudskej činnosti a ktoré môžu ovplyvniť jej kvalitu.

Klimatické udalosti

Vodný cyklus určuje alebo prispieva k existencii série klimatických javov, ako sú dážď, sneženie a krupobitie. Rovnakým spôsobom určuje výskyt hmly, periodické záplavy riek alebo zmeny teploty na zemskom povrchu.

Negatívne efekty

Vodný cyklus má tiež určité negatívne účinky na ľudí, ako napríklad vylúhovanie, erózia a sociálno-prírodné katastrofy.

vyplavovanie

Pozostáva z umývania alebo ťahania živín prítomných v pôde v dôsledku rozpúšťacieho účinku vody, ktorá infiltruje. V poľnohospodárskych pôdach s nízkou retenčnou schopnosťou živín tento jav spôsobuje ochudobnenie pôdy.

erózia

Je to strata opotrebenia pôdy alebo hornín v dôsledku mechanického pôsobenia vetra alebo vody. Odtoková voda má vysokú erozívnu schopnosť pôdy a hornín, v závislosti od ich štrukturálnych a mineralogických charakteristík.

Na holých pôdach so strmými svahmi nachádzajúcimi sa v oblastiach s vysokou zrážkou je erózia vysoká. Strata pôdy spôsobená touto príčinou má veľký ekonomický dopad na produkciu potravín.

Sociálno-prírodné katastrofy

Prudké dažde, silné sneženie a krupobitie môžu spôsobiť veľké negatívne dopady na ľudské štruktúry a spoločenstvá. Rovnako pretečenie riek a stúpanie hladiny mora spôsobujú povodne v obývaných a kultivačných oblastiach.

Človek svojou činnosťou mení prírodné cykly a spôsobuje také katastrofy, ako je globálne otepľovanie alebo výstavba zariadení vo vysoko rizikových oblastiach.

Referencie

1. Calow, P. (Ed.) (1998). Encyklopédia ekológie a environmentálneho manažmentu.
2. Margalef, R. (1974). Ecology. Vydania Omega.
3. Ordoñez-Gálvez, JJ (2011). Hydrologický cyklus. Technický základný náter. Geografická spoločnosť v Lime.
4. Sterling, TM a Hernández-Rios, I. (2019). Transpirácia - pohyb vody rastlinami. Elektronická knižnica rastlín a pôdnych vied. Lekcia tlače.
5. Vera, C. a Camilloni, I. (s / f). Vodný cyklus. Preskúmať. Multimediálny vzdelávací program. Ministerstvo školstva, vedy a techniky.