Vandets kredsløb i naturen

Vandets kredsløb i naturen (hydrologisk kredsløb) , fugtomsætning  er processen med cyklisk bevægelse af vand i jordens biosfære . Består af vandfordampning , damptransport med luftstrømme, deres kondensering , nedbør (regn, sne osv.) og vandtransport via floder og andre vandområder. Vand fordamper fra jordens overflade og reservoirer (floder, søer, reservoirer osv.), men det meste af vandet fordamper fra havenes overflade [1] . Vandets kredsløb binder alle dele af hydrosfæren sammen [2] .

Opdagelseshistorie

For et par tusinde år siden skrev Bibelen en simpel beskrivelse af vandets kredsløb i naturen:

"Han samler vanddråber, fra tåge bliver de til regn, de hælder fra skyer, de hælder generøst over mennesker"

”Vinden blæser mod syd og vender så tilbage mod nord. Den går rundt og rundt og bevæger sig konstant i cirkler. Alle floder løber ud i havet, men havet løber ikke over. Hvor floder starter, vender de tilbage for at flyde igen."

Ideer om vandkredsløbet dukkede også op i Kina , derefter i Indien , hvor de begyndte at bruge regnmålere  - anordninger til at bestemme mængden af ​​nedbør, det vil sige, hvor de etablerede en forbindelse mellem nedbør og vandstrøm i floder. I det antikke Grækenland , det gamle Egypten , i Mellemøsten , blev denne forbindelse ikke realiseret, da regnen , der fodrede f.eks. Nilen , faldt et sted i dens øvre rækkevidde, og vand blev brugt i de tørre nedre områder - i det gamle Egypten . I Mellemøsten dannedes regnen og smeltevandet fra Tigris og Eufrat også langt ind i bjergene. Karst er udbredt i Grækenland , og derfor mente Aristoteles (384-322 f.Kr.) at floder dannes i underjordiske hulrum.

I Europa var vandets kredsløb kendt for kun 500 år siden, og de første overvejelser om dette emne blev gjort af Leonardo da Vinci (1452-1519). I nogle af sine skrifter udtrykte han tanker, der er i overensstemmelse med moderne videnskabelige ideer om vandets kredsløb. Han påpegede vigtigheden af ​​de permeable geologiske bjergarter, der danner grundvandsmagasinerne i Alperne , forklarede, hvordan grundvandet genopfyldes, og hvordan lavtliggende kilder fodres med vand. Andre videnskabsmænd udvidede i høj grad hans ideer, men dette skete meget senere. Mere fuldstændige ideer om cyklussen blev beskrevet i en bog udgivet i 1580 i Frankrig, Bernard Palissy . Han var den første til at påpege nedbør som den vigtigste kilde til flodens ernæring.

Grundlæggeren af ​​doktrinen om vandets kredsløb er franskmanden P. Perrault (1611-1680), der er bedre kendt som byggeren af ​​VVS til Louvre  - det kongelige palads i Paris . Langt senere forklarede Erasmus Darwin (1731-1802), farfar til Charles Darwin , mekanismen i vandets kredsløb og beviste, at nedbør sikrer strømmen af ​​vand i floder, og en del af fugten kommer til land fra havet. Essensen og betydningen af ​​det store vandkredsløb i naturen blev først forstået af den berømte engelske astronom Edmund Halley (1656-1742), hvilket gav det navnet "Det Store Naturfænomen". Han var den første til at beregne mængden af ​​fordampning fra havets overflade.

Et stort bidrag til studiet af vandets kredsløb blev ydet af den russiske videnskabsmand Alexander Ivanovich Voeikov (1842-1916), hvis ord "floder kan betragtes som et produkt af klimaet " blev en anerkendt position.

Beskrivelse

Havene mister mere vand på grund af fordampning, end de modtager ved nedbør, på land er situationen omvendt. Omkring 84 % af den samlede fordampning kommer fra havenes overflade, og omkring 74 % af den samlede nedbør falder over havene [3] . Vand cirkulerer konstant rundt om kloden, mens dets samlede mængde forbliver uændret.

Tre fjerdedele af jordens overflade er dækket af vand. Jordens vandskal kaldes hydrosfæren . Det meste af det (97%) er saltvandet i havene og oceanerne, og den mindre del er ferskvandet fra søer , floder , gletsjere , grundvand og vanddamp . Mindre end 1 % af alt vand er involveret i kredsløbet, og det meste af resten opbevares i form af is og sne [3] . Den samlede mængde nedbør, der falder på Jordens overflade, er omtrent lig med fordampning - 519 tusind km 3 vand [4] . Fjernelsen af ​​fugt, der er fordampet fra landoverfladen af ​​luftmasser til havet, er ubetydelig [1] .

På jorden eksisterer vand i tre aggregeringstilstande: flydende, fast og gasformig. Organismer kan ikke eksistere uden vand. I enhver organisme er vand det medium, hvori kemiske reaktioner finder sted , uden hvilket organismer ikke kan leve . Vand er det mest værdifulde og mest nødvendige stof for levende organismers liv.

Den konstante udveksling af fugt mellem hydrosfæren, atmosfæren og jordens overflade, bestående af fordampningsprocesserne, vanddampens bevægelse i atmosfæren, dens kondensation i atmosfæren, nedbør og afstrømning, kaldes vandets kredsløb i naturen. Atmosfærisk nedbør fordamper delvist, danner delvist midlertidige og permanente reservoirer, siver delvist ned i jorden og danner grundvand [1] .

Vandets kredsløb opstår under påvirkning af solstråling og tyngdekraften [2] . Solen opvarmer vandet i havene og havene, og det fordamper til vanddamp. En parallel proces finder også sted på land: vand fordamper fra jordens overflade opvarmet af Solen eller fordamper fra planter som følge af transpiration . Under advektion bevæger vanddamp sig med luftmasser, indtil den til sidst befinder sig i en zone med lav temperatur. Dette får fugt til at kondensere i skyerne. Skyerne fortsætter med at bevæge sig med luften, mens de kondenserede vanddråber i dem blandes, klæber sammen og vokser i størrelse. Som et resultat falder vandet som nedbør over land eller oceaner; samtidig fordamper havet mere fugt til atmosfæren, end det modtager fra nedbør, og landet modtager tværtimod mere fugt fra nedbør, end det fordamper fra det.

Noget nedbør falder som sne eller hagl, slud og kan samle sig i iskapper og gletsjere, der opbevarer frosset vand i måneder til titusinder af år. Men selv i denne form er en ubetydelig udveksling af is med atmosfæren bevaret: sublimering fungerer . På et tidspunkt, hvor temperaturen i sedimentzonen stiger, begynder smeltningen, og der kommer aktivt vand fra disse kilder.

Det meste af vandet kommer tilbage fra atmosfæren som regn. En del af nedbøren opsnappes af planters løv, der ikke når jorden. Når man først er på land, strømmer vandet gennem landet i form af floder, der bevæger sig mod havene.

Noget af dette vand absorberes i jorden som følge af infiltration , trænger dybt ned i jorden og genopbygger grundvandsmagasiner, som også akkumulerer ferskvand i lang tid. Under jorden såvel som på dens overflade er der også bevægelse af vandmasser, og vandet bevæger sig og ændrer dets placering. Grundvand udveksler vand med overfladen i form af kilder og artesiske brønde (grundvandsudledning). Dette, såvel som en lille del af vandet, der er gennemblødt i jorden, men ikke har nået niveauet af grundvandsmagasiner, kommer tilbage i overfladevandområder og havet.

En del af vandet ledes fra jorden, igen af ​​planter.

Over tid vender vandet tilbage til havet for at fortsætte cyklussen.

Uddannelsestyper fra forskellige ændringer

Der er to typer af vandkredsløb i naturen [1] :

1. Stor cirkulation - vanddamp dannet over havets overflade kondenserer, falder som nedbør på landjorden og fordeles i tre hovedretninger: en del går til overfladeafstrømning; den anden del siver ned i jorden (underjordisk afstrømning), og den tredje del fordamper igen i atmosfæren [4] .
2. Lille (oceanisk) cirkulation - vand, der er fordampet over jordens eller havets overflade, falder igen ned i havet i form af nedbør [4] .

Derudover er der en lokal, eller inde i landet, cirkulation, hvor vand, der er fordampet fra jordens overflade, falder på land i form af nedbør [5] . Lukkede mellembjergbassiner er karakteriseret ved en intern fugtcyklus [1] . I sidste ende når nedbør i bevægelsesprocessen igen havene .

Kvantitative indikatorer

I løbet af et kalenderår falder der cirka 577.000 km³ nedbør på planetens overflade, hvilket giver en gennemsnitlig laghøjde på 1130 mm. Heraf er 119.000 km³ over landområderne , hvilket giver en gennemsnitlig laghøjde på 800 mm, og 458.000 km³ udslip over Verdenshavet med en laghøjde på 1270 mm. Procentvis betyder det, at havene modtager 79 % af nedbøren, selvom det kun fylder 71 % af Jordens areal. Således er mængden af ​​nedbør, der falder på land, 21 %. Begge polarkapper modtager kun 4% af nedbøren, næsten halvdelen af ​​deres samlede mængde er fordelt mellem breddegrader ± 20 ° nord og syd for ækvator. Mængden af ​​flodstrømning i havene er 47.000 km³ , hvilket giver en stigning i deres niveau med 130 mm. Tager man floders bidrag i betragtning, viser det sig, at cirka 1400 mm vand fordamper fra havets overflade om året [6] .

Hastighed

Overførselshastigheden af ​​forskellige typer vand varierer meget, og perioderne med flow og perioder med vandfornyelse er også forskellige. De varierer fra et par timer til flere titusinder. Atmosfærisk fugt, som dannes ved fordampning af vand fra havene, havene og landjorden, og eksisterer i form af skyer, opdateres i gennemsnit efter otte dage.

Vandet, der er en del af levende organismer, genoprettes i løbet af få timer. Dette er den mest aktive form for vandudveksling. Perioden med fornyelse af vandreserver i bjerggletsjere er omkring 1600 år, i polarlandenes gletsjere er den meget længere - omkring 9700 år.

En fuldstændig fornyelse af havenes farvande sker cirka en gang hvert 2700 år.

Noter

1. ↑ 1 2 3 4 5 Vandets kredsløb // Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 bind]  / kap. udg. A. M. Prokhorov . - 3. udg. - M .  : Sovjetisk encyklopædi, 1969-1978.
2. ↑ 1 2 Vandets kredsløb // Geografi. Moderne illustreret encyklopædi. — M.: Rosman. Under redaktion af prof. A.P. Gorkina.
3. ↑ 1 2 Vandets kredsløb // Videnskabelig og teknisk encyklopædisk ordbog.
4. ↑ 1 2 3 Vandets kredsløb // Økologisk encyklopædisk ordbog. - Chisinau: Hovedudgaven af ​​Moldavian Soviet Encyclopedia. I. I. Dedyu. 1989.
5. ↑ Vandets kredsløb (fugtighedskredsløb) i naturen // Geologisk ordbog: i 2 bind. — M.: Nedra. Redigeret af K. N. Paffengolts et al. 1978.
6. ↑ S. P. Khromov, M. A. Petrosyants. Vandbalancen på kloden // Meteorologi og klimatologi. - 5. - M.  : MGU, 2001. - S. 323-324. — 528 s. - LBC  26.23 . - UDC  551,5 . — ISBN 5-211-04499-1 .

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Fantastisk norsk Stor russer Great Soviet (1 udg.) Britannica (online)
I bibliografiske kataloger	GND : 4189218-5 J9U : 987007533737605171 LCCN : sh85063450 NKC : ph194817