Шта је хидролошки циклус?

Водени циклус, или хидролошки циклус, односи се на континуирану циркулацију воде унутар Земљине хидросфере. Вода се креће уи из различитих резервоара на, преко и испод површине Земље, иу процесу се претвара у различите фазе чврстог (леденог), течног (вода) и гасовитог (пара), са укупном масом воде остаје прилично константна. Физички процеси испаравања, кондензације, сублимације, таложења, транспирације и отицања су одговорни за одржавање циклуса воде. Топлотна енергија се такође мења током циклуса, са овом складиштем и ослобађањем топлоте која утиче на климу широм света. Циклус воде је веома важан за одржавање живота на Земљи, јер обнавља слатководне ресурсе и умјеђује екстремне климатске прилике.

Физички процеси укључени у циклус воде

Различити физички процеси дјелују у координацији како би се водени циклус одржао активним у сваком тренутку. Испаравање подразумева испаравање воде из течне фазе, изазвано из извора топлотне енергије из сунчевог зрачења. Испаравање се може проширити и на транспирацију, процес губитка воде из листова биљака и знојење, што је сличан губитак воде од животиња у условима топлотног стреса. 90% атмосферске воде доприноси испаравању, а 10% транспирацијом из биљака. Кондензација и адвекција се односе на трансформацију испарених водених пара у капљице течне воде суспендоване у ваздуху као облаци или магле, и кретање такве кондензоване атмосферске воде између океана и копна. Кондензована вода достиже површину копна и океана процесом падавина. Неке падавине су подвргнуте пресретању крошње, при чему вегетација на земљи упија воду прије него што дође до копна. Вода која допире до земље подвргнута је отјецању (или отапању воде у случају снијега), и креће се преко копна према океанима у облику ријека које се уливају у мора. У том процесу вода се такође испарава, продире у подземље (у процесу познат као инфилтрација у којој се вода скупља у земљишту или чак дубље у подземним водоносницима) или се екстрахује коријенским системима биљака или другим средствима. Подземни ток воде се појављује испод земље, па чак и то може завршити у океанима или површини на копну преко извора. Мала количина сублимације, која укључује директну конверзију чврстог леда у водену пару, такође се види у природи.

Водени резервоари и вријеме боравка

Резервоари воде представљају регију у којој се дио воде који судјелује у циклусу воде складишти одређени временски период. Океани су највећи резервоари воде на планети, који складиште скоро 97% вода хидросфере, док ледене капе и глечери складиште још 2%. Подземни резервоари воде, ријеке, језера, баре и потоци похрањују мали постотак укупне воде хидросфере, док садржај воде у живим организмима представља најмањи од свих резервоара. Други важан термин повезан са циклусом воде је "вријеме боравка", које је представљено сљедећом математичком формулом:

Време боравка = Запремина резервоара / (Брзина воде се додаје у резервоар или напушта резервоар)

Време задржавања тако представља просечно време које молекул воде троши у резервоару и може се изразити или позитивно или негативно у зависности од тога да ли резервоар доживљава нето губитке или нето добитке воде. На пример, подземне воде могу да бораве 10.000 година испод Земљине површине пре него што напусте подземни резервоар, док атмосферска вода постоји највише 10 дана у атмосфери пре него што се таложи као киша или снег.

Важност водног циклуса и утицај људских активности

Глобалне климе су под утицајем и изузетно осетљиве на промене у обрасцима воденог циклуса, јер циклус омогућава размену топлоте и влаге између копнених маса и водних тела. Испаравање воде доводи до хлађења околине, док кондензација загрева околину ослобађајући топлотну енергију. Физичка географија Земље је такође под великим утицајем воденог циклуса, јер топљење глечера и отицања из река избацује долине, врхове, кањоне, језера и друге облике рељефа на Земљи. Недавно се циклус воде на планети интензивирао, а стопе испаравања и падавина су се знатно повећале. Људске активности, као што су затварање река и потока, вађење површинских и подземних вода за наводњавање и друге сврхе, и опсежно крчење шума, негативно су утицали на функционисање земаљског циклуса воде. Глобално загревање додатно је утицало на хидросферу тако што је покренуло топљење поларних ледених капа, које сада губе више воде испаравањем, топљењем снега и отицањем него што добијају воду падавинама. Ово прети да подигне нивое океана и поплави обалне градове широм света.