A víz körforgása a természetben

A víz körforgása a természetben (hidrológiai körforgás) , a nedvességforgalom a víz  ciklikus mozgásának folyamata a Föld bioszférájában . Vízpárolgásból, légáramlatok általi gőzszállításból , azok kondenzációjából , csapadékból (eső, hó stb.) és folyókon és más víztesteken történő vízszállításból áll. A víz elpárolog a szárazföld felszínéről és a tározókról (folyók, tavak, tározók stb.), de a víz nagy része az óceánok felszínéről elpárolog [1] . A víz körforgása a hidroszféra minden részét összefűzi [2] .

Felfedezési előzmények

Néhány ezer évvel ezelőtt a Biblia egy egyszerű leírást írt le a víz körforgásáról a természetben:

"Vízcseppeket gyűjt, ködből esővé válik, felhőkből ömlik, nagylelkűen öntik az emberekre"

„A szél délre fúj, majd visszatér északra. Körbe-körbe jár, folyamatosan körben mozog. Minden folyó a tengerbe ömlik, de a tenger nem ömlik ki. Ahol a folyók indulnak, ott visszatérnek, hogy újra folyjanak.”

A víz körforgásával kapcsolatos ötletek Kínában , majd Indiában is megjelentek , ahol elkezdtek csapadékmérőket  - a csapadékmennyiség meghatározására szolgáló eszközöket - használni, vagyis kapcsolatot teremtettek a csapadék és a folyók vízáramlása között. Az ókori Görögországban , az ókori Egyiptomban , a Közel-Keleten ez a kapcsolat nem valósult meg, mivel az esőzések , amelyek például a Nílust táplálták, valahol a felső folyásánál estek, és a száraz alsó szakaszon vizet használtak - az ókori Egyiptomban . A Közel-Keleten a Tigris és az Eufrátesz esőzései és olvadékvizei is messze a hegyekig kialakultak. A karszt Görögországban elterjedt , ezért Arisztotelész (Kr. e. 384-322) úgy gondolta, hogy a folyók földalatti üregekben keletkeznek.

Európában a víz körforgását csak 500 évvel ezelőtt ismerték, és az első megfontolásokat ebben a témában Leonardo da Vinci (1452-1519) tette. Egyes írásaiban olyan gondolatokat fogalmazott meg, amelyek összhangban vannak a víz körforgásával kapcsolatos modern tudományos elképzelésekkel. Rámutatott az Alpok vízadó rétegeit alkotó áteresztő geológiai kőzetek fontosságára , elmagyarázta, hogyan pótolják a talajvizet, és hogyan táplálják be vízzel az alacsonyan fekvő forrásokat. Más tudósok nagymértékben kiterjesztették elképzeléseit, de ez sokkal később történt. A ciklussal kapcsolatos teljesebb elképzeléseket egy 1580-ban Franciaországban megjelent könyv, Bernard Palissy vázolta fel . Ő volt az első, aki a csapadékot jelölte meg a folyók táplálkozásának fő forrásaként.

A víz körforgása tanának megalapítója a francia P. Perrault (1611-1680), aki ismertebb a párizsi  királyi palota, a Louvre vízvezeték -építőjeként . Jóval később Erasmus Darwin (1731-1802), Charles Darwin nagyapja elmagyarázta a víz körforgásának mechanizmusát, és bebizonyította, hogy a csapadék biztosítja a víz áramlását a folyókban, és a nedvesség egy része a tengerből érkezik a szárazföldre. A nagy vízkörforgás lényegét és jelentőségét a természetben először a híres angol csillagász , Edmund Halley (1656-1742) értette meg, és a "Nagy Természeti Jelenség" nevet adta neki. Ő volt az első, aki kiszámolta az óceán felszínéről származó párolgás mértékét.

A víz körforgásának vizsgálatához nagyban hozzájárult Alekszandr Ivanovics Vojkov (1842-1916) orosz tudós, akinek „a folyók az éghajlat termékének tekinthetők” szavai elismert állásponttá váltak.

Leírás

A tengerek több vizet veszítenek a párolgás miatt, mint amennyit a csapadékkal kapnak, a szárazföldön a helyzet fordított. A teljes párolgás körülbelül 84%-a az óceánok felszínéről származik, és a teljes csapadék körülbelül 74%-a esik az óceánok fölé [3] . A víz folyamatosan kering a földkerekségen, miközben teljes mennyisége változatlan marad.

A Föld felszínének háromnegyedét víz borítja. A Föld vízhéját hidroszférának nevezzük . Ennek nagy része (97%) a tengerek és óceánok sós vize, kisebb része a tavak , folyók , gleccserek édesvize , talajvíz és vízgőz . Az összes víz kevesebb mint 1%-a vesz részt a körforgásban, a többi nagy része jég és hó formájában raktározódik [3] . A Föld felszínére hulló csapadék teljes mennyisége megközelítőleg megegyezik a párolgás mértékével - 519 ezer km 3 víz [4] . A szárazföld felszínéről a légtömegek által elpárolgott nedvesség eltávozása az óceánba jelentéktelen [1] .

A Földön a víz három halmazállapotban létezik: folyékony, szilárd és gáz halmazállapotú. Az élőlények nem létezhetnek víz nélkül. Minden szervezetben a víz az a közeg, amelyben kémiai reakciók mennek végbe , amely nélkül az élőlények nem tudnak élni . A víz a legértékesebb és legszükségesebb anyag az élő szervezetek életéhez.

A hidroszféra, a légkör és a földfelszín közötti állandó nedvességcserét, amely a párolgási folyamatokból, a légkörben a vízgőz mozgásából, a légkörben való kondenzációjából, a csapadékból és a lefolyásból áll, a természetben vízkörforgásnak nevezzük. A légköri csapadék részben elpárolog, részben átmeneti és állandó tározókat képez, részben beszivárog a talajba és talajvizet képez [1] .

A víz körforgása a napsugárzás és a gravitáció hatására megy végbe [2] . A nap felmelegíti az óceánok és tengerek vizét, és vízgőzné párolog . Párhuzamos folyamat megy végbe a szárazföldön is: a Nap által felmelegített Föld felszínéről a víz párolog el, vagy párologtatás hatására a növényekről párolog el . Az advekció során a vízgőz a légtömegekkel együtt mozog, míg végül egy alacsony hőmérsékletű zónában találja magát. Emiatt a nedvesség lecsapódik a felhőkben. A felhők tovább mozognak a levegővel, miközben a bennük lévő kondenzvízcseppek összekeverednek, összetapadnak és megnőnek. Ennek eredményeként a víz csapadékként hullik a szárazföldre vagy az óceánokra; ugyanakkor az óceán több nedvességet párologtat el a légkörbe, mint amennyit a csapadékból kap, a szárazföld pedig éppen ellenkezőleg, több nedvességet kap a csapadékból, mint amennyit elpárolog belőle.

A csapadék egy része hóként vagy jégesőként, ónos esőként hullik, és felhalmozódhat jégsapkákban és gleccserekben, amelyek hónapokig vagy több tízezer évig tárolják a fagyott vizet. De még ebben a formában is megmarad egy jelentéktelen jégcsere a légkörrel: működik a szublimáció . Abban az időben, amikor az üledékzónában a hőmérséklet emelkedik, elkezdődik az olvadás, és a víz aktívan érkezik ezekből a forrásokból.

A víz nagy része esőként tér vissza a légkörből. A csapadék egy részét a növények lombozata felfogja, nem éri el a talajt. A szárazföldre kerülve a víz folyók formájában folyik át a szárazföldön, és az óceánok felé halad.

Ennek a víznek egy része a beszivárgás következtében felszívódik a talajba , mélyen behatol a talajba, és feltölti a felszín alatti víztartó rétegeket, amelyek hosszú ideig édesvizet is felhalmoznak. A föld alatt és annak felszínén is víztömegek mozgása zajlik, és a víz mozog, változtatva a helyét. A talajvíz vizet cserél a felszínnel források és artézi kutak formájában (talajvízkibocsátás). Ez, valamint a talajba szivárgó, de a víztartó réteg szintjét el nem érő víz egy kis része visszakerül a felszíni víztestekbe és az óceánba.

A víz egy részét elvezetik a talajból, ismét a növények.

Idővel a víz visszatér az óceánba, hogy folytassa a ciklust.

Az oktatás típusai a különböző változásoktól

A természetben kétféle vízciklus létezik [1] :

1. Nagy keringés - az óceán felszíne felett képződő vízgőz lecsapódik, csapadékként hullik a szárazföldre, és három fő irányba oszlik el: egy része a felszíni lefolyásba kerül; a második rész a talajba szivárog (földalatti lefolyás), a harmadik rész pedig ismét a légkörbe párolog [4] .
2. Kis (óceáni) cirkuláció - a szárazföld vagy az óceán felszínén elpárolgott víz csapadék formájában ismét az óceánba esik [4] .

Emellett létezik egy lokális, vagy belvízi körforgás, amelyben a föld felszínéről elpárolgott víz csapadék formájában a szárazföldre esik [5] . A zárt hegyközi medencéket belső nedvességciklus jellemzi [1] . Végül a mozgás során a csapadék ismét eléri az óceánokat .

Mennyiségi mutatók

Egy naptári év során körülbelül 577 000 km³ csapadék hullik a bolygó felszínére, ami átlagosan 1130 mm rétegmagasságot ad. Ebből 119 000 km³ van a szárazföldön , ami átlagosan 800 mm rétegmagasságot ad, és 458 000 km³ ömlik át a Világóceánon 1270 mm rétegmagassággal. Százalékosan ez azt jelenti, hogy az óceánok kapják a csapadék 79%-át, bár a Föld területének csak 71%-át foglalják el. Így a szárazföldre hulló csapadék mennyisége 21%. Mindkét sarki sapka csak a csapadék 4% -át kapja, teljes mennyiségének csaknem fele az egyenlítőtől északra és délre eső ± 20 ° -os szélességi körök között oszlik meg. Az óceánokba áramló folyók mennyisége 47 000 km³ , ami 130 mm-rel növeli a vízszintjüket. A folyók hozzájárulását figyelembe véve kiderül, hogy évente megközelítőleg 1400 mm víz párolog el az óceán felszínéről [6] .

Sebesség

A különböző típusú vizek átadási sebessége nagyon eltérő, és eltérőek az áramlási időszakok és a víz megújulásának időszakai is. Néhány órától több tíz évezredig terjednek. A légköri nedvesség, amely az óceánok, tengerek és szárazföldi vizek elpárolgása során képződik, és felhők formájában létezik, átlagosan nyolc nap után frissül.

Az élő szervezetek részét képező vizek néhány órán belül helyreállnak. Ez a vízcsere legaktívabb formája. A hegyi gleccserek vízkészleteinek megújulási ideje körülbelül 1600 év, a sarki országok gleccsereiben sokkal hosszabb - körülbelül 9700 év.

Az óceánok vizének teljes megújulása körülbelül 2700 évente egyszer történik meg.

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 3 4 5 Vízkörforgás // Nagy Szovjet Enciklopédia  : [30 kötetben]  / ch. szerk. A. M. Prohorov . - 3. kiadás - M .  : Szovjet Enciklopédia, 1969-1978.
2. ↑ 1 2 Vízkörforgás // Földrajz. Modern illusztrált enciklopédia. — M.: Rosman. Szerkesztőségében prof. A. P. Gorkina.
3. ↑ 1 2 Vízkörforgás // Tudományos és műszaki enciklopédikus szótár.
4. ↑ 1 2 3 Vízkörforgás // Ökológiai enciklopédikus szótár. - Chisinau: A Moldvai Szovjet Enciklopédia főkiadása. I. I. Dedyu. 1989.
5. ↑ A víz körforgása (nedvesség körforgása) a természetben // Földtani szótár: 2 kötetben. — M.: Nedra. Szerkesztette: K. N. Paffengolts et al., 1978.
6. ↑ S. P. Khromov, M. A. Petrosyants. Vízháztartás a földgömbön // Meteorológia és klimatológia. - 5. - M.  : MGU, 2001. - S. 323-324. — 528 p. - LBC  26.23 . - UDC  551,5 . — ISBN 5-211-04499-1 .

Szótárak és enciklopédiák	Nagy dán Nagy norvég Nagy orosz Nagy Szovjet (1 kiadás) Britannica (online)
Bibliográfiai katalógusokban	GND : 4189218-5 J9U : 987007533737605171 LCCN : sh85063450 NKC : ph194817