Вода циркулирует в природе уже миллиарды лет. Находясь в постоянном движении, она делает возможной жизнь на Земле. Во время путешествия между подземными, поверхностными и атмосферными водами молекулы воды претерпевают непрерывные фазовые превращения и несколько раз меняют свое агрегатное состояние между газообразным, жидким и твердым. Циркуляция воды между атмосферой, гидросферой и литосферой становится возможной благодаря влиянию солнца, гравитационных сил и движению Земли. Профессиональный термин для этого процесса — гидрологический цикл, мы знаем его как дождь. Гидросфера определяется как вся вода на земном шаре, накопленная в водоемах, таких как океаны, моря, реки или озера. В этой статье мы рассмотрим круговорот воды в природе и проследим его цикл.
Как вода образует облака?
Испарение воды с поверхности Земли происходит благодаря энергии солнца, тепло которого вызывает этот процесс. Жидкая вода начинает испаряться с поверхности водоемов, будь то океан, море, река или искусственный водоем. Основным источником атмосферной воды являются моря и океаны, которые покрывают 70% поверхности Земли. В процессе сублимации лед и снег также становятся источником пара. Это можно наблюдать, например, в теплые весенние дни, когда снежинки исчезают, и мы не видим их таяния. Просто испаряясь, вода также отдается почвой, а также наземными растениями в процессе транспирации. В незначительной степени вода также испаряется из организмов животных и человека.
Вертикальные движения нагретого воздуха заставляют молекулы водяного пара подниматься вверх. Дальнейшие преобразования водной фазы в атмосфере зависят от значения температуры, точнее, от температурного градиента. С увеличением высоты над уровнем моря воздух охлаждается, что позволяет возникнуть явлению конденсации — сконденсироваться водяному пару, который переходит из газообразного состояния в жидкое. Молекулы водяного пара конденсируются на очень маленьких твердых частицах — так называемых ядрах конденсации. На них оседают продукты конденсации в виде капель воды или кристаллов льда, образовавшихся в результате ресублимации. Так образуются видимые на небе облака. На более низких высотах в результате этого процесса образуется туман, а на поверхности Земли образуются такие отложения, как иней, роса или изморозь.
Когда идет дождь?
При понижении температуры капли воды расширяются, и под действием силы тяжести они выпадают из облаков на землю в виде различных осадков. Чаще всего это дождь, зимой выпадает снег, иногда град. Преобладающая часть осадков попадает в моря и океаны, и только 20% выпадает на поверхность континентов. Их количество зависит от множества факторов. Прежде всего, расстояние от морей и океанов, чем оно больше, тем ниже влажность атмосферы на суше, а значит, частота осадков уменьшается. Второй важный фактор, определяющий ее, — высота над уровнем моря. Вода, попадающая на континенты, частично снова испаряется с поверхности суши в атмосферу. Определенное количество улавливается растениями, что позволяет ей вновь циркулировать через транспирацию. Однако большая часть дождя попадает в реки или впитывается, переходя в грунтовые воды, которые затем попадают в моря и океаны, замыкая цикл.
Полный замкнутый круговорот воды между сушей, атмосферой и океаном, включающий все превращения воды, называется большой циркуляцией, и о нем говорят в планетарном масштабе. Простой случай круговорота воды, основанный на испарении и осадках, происходит между сушей или океаном и атмосферой. Это называется малой циркуляцией воды и относится к местному масштабу. Таким образом, круговорот воды в природе состоит из испарения, конденсации, осадков, перколяции, стока на поверхность земли и грунта, речного и подземного стока в озера и моря, а затем снова испарения.
Источник:
