Mis on hüdroloogiline tsükkel?

Veetsükkel või hüdroloogiline tsükkel viitab vee pidevale ringlusele Maa hüdrosfääris. Vesi liigub erinevatesse reservuaaridesse Maa pinnale, selle pinnale ja selle all, ning muundub protsessis oma erinevateks tahketeks (jää), vedelikuks (vesi) ja gaasiks (aurudeks), mille kogumass on jäävad suhteliselt konstantseks. Veetsükli säilitamise eest vastutavad aurustamise, kondenseerumise, sublimatsiooni, sadestumise, läbitungimise ja äravoolu füüsikalised protsessid. Tsükli jooksul vahetatakse ka soojusenergiat, selle poodiga ja kogu maailmas ilmastikutingimusi mõjutava soojuse eraldamisega. Veetsükkel on ülimalt oluline Maa elu säilitamiseks, kuna see täiendab maailma magevee ressursse ja mõõdab äärmuslikke ilminguid.

Veetsüklis osalevad füüsilised protsessid

Erinevad füüsikalised protsessid toimivad kooskõlastatult, et hoida veetsükkel aktiivselt kõigil ajahetkedel. Aurustamine hõlmab vedelast faasist vee aurustumist, mille käivitab päikesekiirguse soojusenergia allikas. Aurustumist võib samuti laiendada, et hõlmata transpiratsioon, taimede lehtedest veekadu ja higistamine, mis on sarnane veekadu loomadest soojusstressi tingimustes. 90% atmosfääri veest on kaasa aidanud aurustumine ja 10% taimede läbitungimisest. Kondensatsioon ja nõustamine viitavad aurustunud veeaurude muutumisele õhku vedelateks veepiisadeks, nagu pilved või udu, ja sellise kondenseerunud atmosfääri vee liikumine ookeani ja maa vahel. Kondenseerunud vesi jõuab sademete abil maale ja ookeani pinnale. Mõningad sademed on varjatud varikatuse pealtkuulamise teel, kus taimestik maal imab vett enne maale jõudmist. Maa, mis jõuab maapinnale, allub äravoolule (või lumi korral vee sulamisele) ja liigub üle maa ookeanide suunas merre voolavate jõgede kujul. Protsessis aurustub ka vesi, seepub maa alla (protsess, mida nimetatakse infiltratsiooniks, kus vesi koguneb pinnasesse või isegi sügavamale põhjaveekihtidesse) või kaevandatakse taimede juurestike või muude vahenditega. Vee allavool tekib maapinnast allpool ja isegi see võib jõgede kaudu jõuda ookeanidesse või pinnale. Looduses esineb ka väike kogus sublimatsiooni, mis hõlmab tahke jää vahetu muutmist veeauruks.

Veepaagid ja Residence Times

Veepaagid kujutavad endast piirkonda, kus osa veetsüklis osalevast veest säilitatakse teatud aja jooksul. Ookeanid on planeedi suurimad veehoidlad, mis hoiavad peaaegu 97% hüdrosfääri veest, samal ajal kui jääkapid ja liustikud hoiavad veel 2%. Maa-alused veehoidlad, jõed, järved, tiigid ja ojad säilitavad ka väikese protsendi hüdrosfääri koguvees, samas kui elusorganismides leiduv veesisaldus on väikseim kõikidest reservuaaridest. Teine oluline tsükkel, mis on seotud veetsükliga, on "viibimisaeg", mida kujutab järgmine matemaatiline valem:

Elamisaeg = reservuaari maht / (veekogus lisatakse reservuaari või lahkub mahutist)

Seega näitab viibimisaeg keskmist aega, mil veemolekul veehoidlas veedab, ja seda saab väljendada kas positiivselt või negatiivselt sõltuvalt sellest, kas reservuaaril on netokadu või vee netovõimalus. Näiteks võib põhjavesi enne maa-alusest veehoidlast lahkuda 10 000 aastat Maa pinnal, samas kui atmosfääri vesi on atmosfääris maksimaalselt 10 päeva, enne kui sadestub vihma või lumena.

Vee tsükli ja inimtegevuse mõju tähtsus

Ülemaailmset kliimat mõjutavad veetsükli mustrite muutused ja see on äärmiselt tundlik, sest tsükkel võimaldab vahetada soojust ja niiskust maapinna ja veekogude vahel. Vee aurustamine viib keskkonna jahutamiseni, samas kui kondensatsioon soojendab keskkonda soojuse eraldamise teel. Maa füüsilist geograafiat mõjutab ka veetsükkel, sest liustike sulamine ja jõgede äravool tekitab orus, orus, kanjonid, järved ja muud maapinnal nähtavad maapinnad. Hiljuti on planeedi veetsükkel intensiivistunud ning aurustumise ja sademete hulk on oluliselt suurenenud. Inimtegevus, nagu jõgede ja ojade tõmbamine, pinnase ja maa-aluse vee eraldamine niisutamiseks ja muudel eesmärkidel ning ulatuslik metsade hävitamine, on kahjustanud Maa veetsükli toimimist. Globaalne soojenemine on veelgi mõjutanud hüdrosfääri, vallandades polaarsete jääkatete sulamise, mis kaotavad aurustumise, lume sulamise ja äravoolu tõttu rohkem vett kui sadestamise teel vett. See ähvardab tõsta ookeanide veetaset ja üleujutada rannikuäärseid linnu üle maailma.

Soovitatav

Mis on Intercropping?
2019
Mis vahe on rassi ja rahvuse vahel?
2019
Parimad riigid, mis alustavad äri alustamist
2019