Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Zmiany temperatury i ciśnienia przyczyniają się do przekształcenia struktury wody, która w środowisku naturalnym występuje w stanie stałym, lotnym oraz ciekłym. Niezależnie od fazy skupienia materii HIndeks dolny 2O może dokonywać swobodnych przejść między poszczególnymi stanami, biorąc udział w szeregu procesów.

RVI3ONV7RDQWC
Schemat zmian stanów skupienia wody
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.

Wszystkie przeobrażenia dotyczące HIndeks dolny 2O  w naturze sprawiają, że ilość wód retencjonowanych na Ziemi pozostaje niezmienna od zarania dziejów. Jak to jest możliwe, że mimo wykorzystywania wody na wiele sposobów jest jej wciąż tyle samo?

Dzieje się tak za sprawą fenomenu cyklu hydrologicznego będącego nieustannie powtarzającym się, zamkniętym obiegiem utrzymującym globalny zasób wodny na równym poziomie.

Przebieg ciągłej cyrkulacji nie ma jednoznacznego początku, ani końca. Parowanie, kondensacja, opad, zasilanie oraz retencjonowanie to procesy zachodzące symultanicznie, będące sekwencjami kompletnego systemu krążenia wody.

Ze względu na zasięg zjawiska, wyróżnić można dwa lokalne obiegi wodne –oceaniczny (obejmujący wyłącznie parowanie, kondensację i opad) oraz kontynentalny (składający się ze wszystkich pięciu faz). Oba te obiegi, zwane małymi, w połączeniu tworzą obieg duży (globalny).

RbCcjUeS6iDk21
Globalny i lokalny obieg wody
Źródło: Polska Fundacja Ochrony Zasobów Wodnych, dostępny w internecie: http://www.pfozw.org.pl.

Obieg lokalny i globalny

Stadium parowania wody zachodzi przy spełnieniu warunku termicznego określonego temperaturą równą lub przekraczającą 0°C. Woda w takiej temperaturze zmienia swój stan z ciekłego w gazowy, unosząc się wraz z ciepłym powietrzem atmosferycznym ku górze.

Zależnie od warunków klimatycznych udział pary wodnej w powietrzu występującym przy powierzchni może przyjmować wartość od 0,5 do 4%, co przy azocie (ok. 78%) i tlenie (ok. 20%) stanowi niewielką, choć znaczącą cząstkę.

Głównym emiterem pary wodnej transferowanej do atmosfery jest ogół wód występujących na Ziemi (ok. 90%), pozostały udział przypada procesowi transpiracjitranspiracjatranspiracji (ok. 10%). Różnorodność źródeł pochodzenia wspomnianego gazu umożliwia wydzielenie pięciu rodzajów parowania:

  • parowanie z powierzchni wody,

  • intercepcjaintercepcjaintercepcja,

  • sublimacja,

  • transpiracja,

  • parowanie z gleby.

Całość drobnych cząsteczek wody unoszona przez powietrze ulega ochłodzeniu wraz ze wzrostem wysokości. Zachodzi wtedy kolejna faza – kondensacja, podczas której cząsteczki HIndeks dolny 2O grupują się tworząc mgły i chmury.

Wbrew częstym przekonaniom o lekkości i zwiewności obłoków, warto zaznaczyć, że największe chmury burzowe mogą magazynować nawet około 0,5 mln ton wody.

Na jakiej wysokości tworzą się i unoszą tak ciężkie obiekty?

RV95QRvAX1gbx1
Chmury kłębiasto-deszczowe – Cumulonimbus (Cb) – powstają na wysokości od 2 do 20 km nad powierzchnią gruntu.
Źródło: By fir0002flagstaffotos [at] gmail.comCanon 20D + Canon 17-40mm f/4 L - Own work, GFDL 1.2, http://www.gnu.org/licenses/old-licenses/fdl-1.2.html, dostępny w internecie: https://pl.wikipedia.org/wiki/Cumulonimbus#/media/File:Anvil_shaped_cumulus_panorama_edit_crop.jpg.
RELmmsBi4ubQ61
Chmury warstwowo-deszczowe – Nimbostratus (Ns) – powstają na wysokości od 200 do 500 m nad powierzchnią gruntu.
Źródło: By Jacek Halicki - Praca własna, CC BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0, dostępny w internecie: https://pl.wikipedia.org/wiki/Plik:2014_Nimbostratus.jpg.

Zmiany stanów skupienia

Skumulowane w chmurach drobiny, łącząc się w większe krople, ulegają sile grawitacji, kierując się z powrotem ku powierzchni ziemi w formie opadu.

Ze względu na prędkość i rodzaj przemieszczania wyróżnia się opady osiadające, unoszące się oraz spadające, które niezależnie od swojej postaci i tak w końcu trafiają do rezerwuarów wyznaczając tym samym kolejną fazę cyklu hydrologicznego – zasilanie.

Woda doprowadzana przez opady może trafiać do zbiorników i cieków bezpośrednio lub poprzez spływ powierzchniowy oraz wsiąkanie w grunt, przy czym rozprowadzanie powierzchniowe może odbywać się w granicach zlewni lub dorzeczami tworzącymi zlewisko i odprowadzającymi HIndeks dolny 2O do mórz, natomiast przenikanie w głąb gleby przyczynia się do magazynowania wód przesiąkających utwory oraz wypełniających przestrzenie zlokalizowane na warstwach nieprzepuszczalnych.

Ostatnim z opisywanych etapów jest gromadzenie, czyli kumulowanie wspomnianej cieczy w naturalnych lub sztucznych zagłębieniach, będących zapleczem dla organizmów żywych. Magazynowanie wspomnianego zasobu jest także elementem zapętlającym jego cyrkulację w środowisku, gdyż kolejnym krokiem jest ponowny proces parowania.

R1RleUvTksYQy1
Źródło: dostępny w internecie: https://pixabay.com/pl/illustrations/tapety-wody-ziemia-symbol-globus-2111330/, domena publiczna.

Ilość wody retencjonowanej na Ziemi sięga około 1400 mln kmIndeks górny 3, mimo tego nie wystarcza jej by zapewnić wszystkim ludziom godne warunki bytowania. Kraje położone w strefie klimatów zwrotnikowych charakteryzują się zasobami poniżej wodnej bariery zarządzania i wynoszą nawet 10 mIndeks górny 3   Indeks górny koniecna mieszkańca rocznie. Tak drastyczne sytuacje spowodowane są zarówno wpływem warunków pogodowych, jak i dużą liczbą mieszkańców oraz konfliktami. Istotny jest także sam zapas wody słodkiej, który w skali świata sięga zaledwie 2,5% ogółu wód.

Działaniami mogącymi pomóc w zwalczeniu wspomnianego niedoboru HIndeks dolny 2O są:

Globalne zasoby wód słodkich magazynowane są głównie w formie trudno dostępnej dla ludzi, gdyż większość z nich mieści się w lodowcach i pokrywie lodowej (68,7%) oraz wodach podziemnych (30,1%). Pozostałe 1,2% to wody powierzchniowe, zdatne  do wykorzystania.

Działaniami mogącymi pomóc w zwalczeniu wspomnianego niedoboru HIndeks dolny 2O są:

  • zwiększenie retencji,

  • zwiększenie dostępności wód podziemnych,

  • zmniejszenie parowania wody,

  • odsalanie wody morskiej,

  • odzyskiwanie wody z lodowców,

  • oszczędzanie wody dzięki nowym technologiom,

  • racjonalna i odpowiedzialna gospodarka wodna.

Ciekawostki

  1. Przeciętny Polak w ciągu roku dysponuje zaledwie 1/3 ilości wody, która przypada na jednego obywatela Unii Europejskiej. Statystyczny Europejczyk może wykorzystać ok. 4500 mIndeks górny 3/rok, a mieszkaniec naszej planety ok. 7300 mIndeks górny 3/rok.

  2. Średnia roczna suma opadów atmosferycznych w Polsce wynosi 600 mm. Najniższa wartość odnotowywana jest na Pojezierzu Kujawskim, a najwyższa w Tatrach.

  3. Bilans hydrosfery utrzymuje się na równym poziomie, gdyż średnia roczna ilość globalnych opadów na lądzie to około 710 mm, z czego w formie gazowej do atmosfery uchodzi około 470 mm, a część stanowiąca odpływ powierzchniowy i gruntowy wynosi około 240 mm.

Słownik

ewaporacja
ewaporacja

parowanie wody z gruntu.

ewapotranspiracja
ewapotranspiracja

proces obejmujący transpirację i ewaporacje.

intercepcja
intercepcja

proces zatrzymywania wody opadowej przez obiekty pochodzenia naturalnego lub sztuczne.

transpiracja
transpiracja

parowanie wody z części roślin znajdujących się ponad powierzchnią ziemi.

virga
virga

opad, który nie dociera do powierzchni ziemi (odparowuje lub sublimuje w powietrzu).

Aplikacje dostępne w
Pobierz aplikację ZPE - Zintegrowana Platforma Edukacyjna na androida