VATTEN ELLER HYDROLOGISK CYKEL: STADIER OCH VIKT - MILJÖ - 2025

Den vattencykeln eller hydrologiska cykeln är cirkulationen av vatten på jorden förändras mellan flytande, gasformiga och fasta tillstånden. I denna cirkulationsrörelse övergår vattnet mellan hydrosfären, atmosfären, litosfären och kryosfären.

Denna process är grundläggande för livet på jorden eftersom en stor andel celler består av vatten. Hos människor är 60% av kroppen vatten och når 70% i hjärnan och 90% i lungorna.

Vattencykeln omfattar hela massan av planetvatten, både ytan och underjordiskt, i floder, hav, luften och i levande varelser. De mest relevanta egenskaperna hos vatten för den hydrologiska cykeln är dess kokpunkt och fryspunkt.

Kokpunkten eller temperaturen vid vilken den går från vätska till gas är 100 ºC vid havsnivån (minskar med höjden). Medan fryspunkten eller temperaturen vid vilken vatten passerar från en vätska till ett fast tillstånd är 0 ºC.

En annan enastående egenskap är dess karaktär som ett universellt lösningsmedel, eftersom det är vätskan som löser upp flesta ämnen (polära joner och molekyler). Vatten, som består av två väteatomer och en av syre, har en positiv pol (väten) och en negativ pol (syre).

I vattencykeln går detta element genom sex steg: förångning och transpiration, kondensation, nederbörd, avrinning, infiltration och cirkulation. Energin som driver vattencykeln är solenergi, och en annan grundkraft är tyngdkraften, som möjliggör nederbörd, avrinning och infiltration.

Stadier av vattencykeln

Vattnets kretslopp. Källa: Malama Stegen i vattencykeln är inte strikt sekventiella, det vill säga inte varje vattenmolekyl går nödvändigtvis igenom alla vid varje sväng av cykeln. Kombinationen av alla stadier bildar ett slutet flöde eller cykel som inkluderar förångning av vatten och dess atmosfäriska cirkulation.

Senare kondenserar och faller ut vattnet, cirkulerar genom floder eller samlas i sjöar och hav, där ny förångning sker. En annan del rinner från marken, av detta förångas en del och en annan infiltrerar, ackumuleras eller cirkulerar under jord.

I genomsnitt förnyas allt atmosfäriskt vatten var åttonde dag och var 16 till 180 dagar förnyas vattnet i floderna. Däremot kvarstår vatten i en sjö eller en glaciär i upp till 100 år eller mer.

1- Förångning och svett

Indunstning är omvandlingen av vatten från en vätska till ett gasformigt tillstånd genom att öka dess temperatur. Denna temperaturökning är produkten av uppvärmning orsakad av solstrålning, främst ultraviolett.

På samma sätt bidrar den utstrålade värmen (infraröd strålning) från jorden och föremål som är på dess yta till uppvärmningen av vattnet.

Vatten förångas när det når 100 ° C eller mindre beroende på atmosfärstrycket. Denna förgasning av vatten består av vattenmolekylerna som laddas med kinetisk energi, ökar deras rörelse och expanderar vattnet.

När molekylerna skiljer sig från varandra förlorar vattnet den koherens som tilldelas den av dess flytande egenskap och ytspänningen bryts. Att vara lättare, vattnet förvandlas till en gas stiger till atmosfären som vattenånga.

Temperatur, relativ luftfuktighet och vind

I nästan alla fall når vattnet i haven, floderna och i jorden inte 100 ºC, men indunstning sker, eftersom det i ett vattenlager finns molekyler som värms upp mer än andra och bryter ytspänningen , förångning.

Om luften är mycket torr (låg relativ luftfuktighet) kommer de vattenmolekyler som lyckas bryta ytspänningen att tendera att passera lättare i luften. Om det däremot finns vind kommer det att dra det skikt vattenånga som samlas på vattnet.

Den högsta indunstningsgraden sker i haven, där förångningsgraden är sju gånger högre än jordens yta.

Edafisk förångning

Av vattnet som infiltrerar marken når en del grundvattenskiktet (mättad zon). Medan en annan del värms upp i sin transitering genom den omättade zonen och avdunstar tillbaka till ytan.

Svett

Växter behöver vatten för sina metabola processer, som de får från jorden i de flesta fall. De gör detta genom sina rötter och när de når bladen, och en del används för fotosyntesprocessen.

Emellertid släpps cirka 95% av det vatten som absorberas av växter till miljön i form av vattenånga i svett. Vattenångan frigörs genom stomaten i bladhuden.

2 - Kondensation

Det är passagen av en gas till vätsketillståndet, som inträffar på en yta på grund av temperatursänkningen. När temperaturen sjunker minskar vattenmolekylerna sin kinetiska energi och binds mer med varandra för att kondensera.

Droppar vatten på grund av kondens. Källa: Nicole López Denna process kräver att det finns partiklar som vattnet vidhäftar och temperaturen på dessa partiklar måste vara lägre än mättnadstemperaturen för vattnet. Under dessa förhållanden når daggpunkten eller daggstemperaturen, det vill säga temperaturen vid vilken vattnet kondenseras.

Molnbildning

Molnbildning Källa: Arun Kulshreshtha Luften stiger när den värms upp och i denna process tar bort vattenångan som produceras på grund av förångning på jordytan. När den stiger sjunker temperaturen tills den når daggpunkten och kondenserar.

Således bildas små droppar vatten som når mellan 0,004 och 0,1 mm i diameter, vilka bärs av vinden och slutar kollidera med varandra. Uppsamlingen av dessa kondensationspunkter bildar moln som, när de når sin vattenmättnad, genererar nederbörd.

Glasera

Om temperaturen är mycket låg genereras frost, det vill säga ett lager våg eller nålar i små isstycken. Detta produceras genom direkt avsättning av vattenånga på en yta, inte genom nederbörd.

3 - Utfällning

Utfällning regn. Källa: Cassini83 Utfällning är fallet av kondenserat vatten i flytande eller fast form från atmosfären till jordens yta. När det kondenserade vattnet samlas i atmosfären i form av moln ökar dess vikt tills det inte kan undvika tyngdkraften.

Regn

Regn är nederbörden av vatten i flytande tillstånd, vilket är mycket viktigt eftersom det fördelar färskt vatten över jordens yta. 91% av det utfällda vattnet återvänder direkt till haven, 9% går till de kontinentala massorna för att mata bassängerna som återvänder till havet.

Nevada

Om temperaturen i de övre lagren av atmosfären är tillräckligt låg kristalliserar kondenserat vatten till snöflingor. När de ökar i storlek och ackumuleras slutar de att utfällas av tyngdkraften och orsakar snöfall.

Hagel

Det är isstenar med en diameter på 5 och 50 millimeter eller ännu större, vilka bildas kring suspenderade materialpartiklar. När isen som samlas runt partikeln når tillräckligt med vikt, fälls den ut.

4- Avrinning

Utfällande vatten kan falla direkt på en vattenmassa (damm, flod, sjö eller hav) eller på marken. Likaså kan vattendrag översvämma, det vill säga en del av det innehållande vattnet flyr från inneslutningsgränserna.

Denna process genom vilken en ström av vatten genereras som ett resultat av överflödet av en behållare eller kanal kallas avrinning. Detta genereras när mängden vatten som fälls ut eller översvämmar behållaren är större än jordens infiltrationskapacitet.

5 - Infiltration

Infiltration är den process genom vilken vatten tränger igenom jorden genom dess porer och sprickor. Infiltrationshastigheten eller mängden vatten som lyckas tränga in i jorden under en given tid beror på olika faktorer.

Till exempel, i en sandjord med grova partiklar som lämnar större porer i varandra, kommer infiltrationen att bli större. I en lerjord som har finare partiklar är infiltrationen mindre.

Jordlager

Jordar består av olika horisonter eller lager som är anordnade på varandra, var och en med sina egna egenskaper. Det finns jordar vars yta horisont eller horisont A är mycket permeabel, medan vissa av de nedre horisonterna är mindre.

Om det infiltrerade vattnet möter ett ogenomträngligt skikt samlas det på det eller cirkulerar horisontellt. Detta bildar de underjordiska vattendropparna eller vattenmassorna, som är av stor betydelse som färskvattenförsörjning.

Mängden grundvatten globalt beräknas vara 20 gånger ytan på jorden. Denna vattenmassa är det som upprätthåller flodernas basflöde och ger växterna vatten.

Springs

Vattnet som samlas i undergrunden kan hitta vägar utåt och bilda fjädrar. Med andra ord, en naturlig vattenkälla som strömmar ut ur jorden och bildar dammar eller floder.

6- Cirkulation

Mycket av vattnet finns i hav, sjöar och underjordiska reservoarer, eller fryst vid polerna eller i höga berg. Emellertid befinner sig en relevant del i permanent cirkulation, vilket ger dynamik i vattencykeln.

Luftströmmar

Skillnaderna i temperaturer mellan punkter i jordens atmosfär genererar förskjutningar av luftmassor. Dessa förskjutningar orsakar i sin tur skillnader i atmosfärstryck och vindar produceras som bär vattenångan.

Massor av varm luft stiger från jordytan mot atmosfärens övre lager. På samma sätt rör sig luften horisontellt från områden med högt tryck till lågtrycksområden.

havsströmmar

I haven är vattnet i konstant cirkulationsrörelse och bildar marina strömmar. Dessa bestäms av jordens rotation och översättning.

Rivers

Vattnet som faller ut på bergen rinner neråt på grund av tyngdkraften efter konturlinjerna i terrängen. I denna process bildas en kanal av den erosiva effekten av själva vattnet och det kanaliseras genom det. På detta sätt bildas vattendrag som kan vara tillfälliga eller permanenta.

Frys vatten

En del av vattnet som faller ut på jorden cirkulerar inte, eftersom det är immobiliserat i form av is. I havsvatten är fryspunkten under 0 ° C på grund av den höga halten salter (i allmänhet -2 ° C).

Å andra sidan, om det inte finns några partiklar som vattnet fastnar i, sjunker dess fryspunkt till - 42 ºC.

Betydelsen av vattencykeln

Vital vätska

Levande varelser kräver vatten för att leva, i själva verket består levande celler av en hög andel vatten. Vatten, som är ett universellt lösningsmedel och att kunna lösa upp en stor mängd lösta ämnen, är väsentlig i cellulära biokemiska reaktioner.

Olika faser av vatten. Källa: BE Vattencykeln, genom nederbörd och genom floder, sjöar och underjordiska akviferer, ger det vatten som krävs för livet. Primärproduktion genom fotosyntes är processen som garanterar omvandling av solenergi till användbar energi för livet.

Fotosyntes är inte möjlig utan vatten, både när det gäller plankton (vattenlevande organismer) och i markväxter.

Reglering av temperatur

Massorna av vatten som finns på jorden, såväl som deras cirkulation i den hydrologiska cykeln, är en termisk regulator. Den höga specifika vattenvärmen gör att den gradvis kan ta upp värme och gradvis också släppa den.

På samma sätt reglerar levande varelser sin kroppsvärme genom att överföra den till kroppsvatten och förlora den genom svett.

Vattenbehandling

När vatten förångas frigör det föroreningar och lösta salter, så när det fälls ut är det färskt och relativt rent vatten. Men det finns förorenande gaser och partiklar i atmosfären som härrör från mänskliga aktiviteter som kan påverka dess kvalitet.

Klimat händelser

Vattencykeln bestämmer eller bidrar till förekomsten av en serie klimatfenomen som regn, snöfall och hagelstormar. På samma sätt bestämmer det utseendet på dimma, periodiska floder av floder eller variationer i temperatur på jordytan.

Negativa effekter

Vattencykeln har också vissa negativa effekter för människor, såsom urlakning, erosion och socio-naturkatastrofer.

urlakning

Det består av tvättning eller släpning av näringsämnen som finns i jorden på grund av lösningsmedelseffekten av vattnet som infiltrerar. I jordbruksjordar med låg näringsmedelsförmåga orsakar detta fenomen jordförarmning.

Erosion

Det är förlusten av mark- eller bergslitage som ett resultat av den mekaniska verkan av vind eller vatten. Avloppsvattnet har en hög erosiv kraft hos marken och klipporna beroende på dessa strukturella och mineralogiska egenskaper.

I nakna markar med branta sluttningar belägna i områden med högt nederbörd är erosionen hög. Förlusten av mark på grund av denna orsak har en hög ekonomisk inverkan på livsmedelsproduktionen.

Socio-naturkatastrofer

Svårt regn, såväl som kraftiga snöfall och kraftiga hagelstormar kan orsaka stora negativa effekter på mänskliga strukturer och samhällen. På samma sätt genererar överflödet av floder och havsnivån översvämningar i befolkade områden och odlingsområden.

Människan förändrar med sina handlingar naturliga cykler och orsakar katastrofer som global uppvärmning eller anläggning av anläggningar i områden med hög risk.

referenser

1. Calow, P. (red.) (1998). Uppslagsverket för ekologi och miljöledning.
2. Margalef, R. (1974). Ekologi. Omega-utgåvor.
3. Ordoñez-Gálvez, JJ (2011). Hydrologisk cykel. Teknisk grundare. Geografiska föreningen i Lima.
4. Sterling, TM och Hernández-Rios, I. (2019). Transpiration - rörelse av vatten genom växter. Plante- och jordvetenskap eLibrary. Skriv ut lektion.
5. Vera, C. och Camilloni, I. (s / f). Vattencykeln. Utforska. Multimedia utbildningsprogram. Ministeriet för utbildning, vetenskap och teknik.