27.7:
Водный цикл
27.7:
Водный цикл
Гидросфера Земли включает в себя все области, в которых происходит накопление и движение воды. Поскольку вода является основой всех живых процессов, круговорот воды чрезвычайно важен для динамики экосистемы.
Круговорот воды начинается, когда солнце нагревает поверхностные воды на суше и в океанах, заставляя их испаряться и попадать в атмосферу в виде пара. Водяной пар конденсируется в облака и в конечном итоге выпадает в виде осадков в виде дождя, снега или града.
После падения на Землю вода может попадать в большие водоемы, снова испаряться, оставаться на поверхности в виде стока или просачиваться в почву, где она может поглощаться растениями и выделяться (выделяться из пор в листьях и испаряться в атмосферу), или станет грунтовыми водами. Глубокие грунтовые воды могут образовывать резервуары или водоносные горизонты, а неглубокие грунтовые воды в конечном итоге достигают водоема, где они могут испаряться в виде поверхностных вод, чтобы продолжить цикл.
Долгосрочное хранение
Клетки человека на 70% состоят из воды, и почти все организмы на суше нуждаются в пресной воде для выживания. Однако 97,5% воды на Земле – это соленая вода, и менее 1% пресной воды доступно через реки и озера. Большая часть воды на Земле существует в виде льда, грунтовых вод или соленой воды в океанах и морях, недоступна для многих растений, животных и грибов и недоступна для краткосрочных циклов. В этих формах вода хранится в течение продолжительных периодов времени, называемых временем пребывания, перед тем как войти в круговорот воды.
Краткосрочный водный цикл
Энергия солнца нагревает поверхностные воды на суше и в океане, заставляя их попадать в атмосферу через испарение, сублимацию (испарение льда из твердой формы) и транспирацию (испарение воды из растений). Затем водяной пар конденсируется с образованием облаков и в конечном итоге падает на Землю в виде осадков (например, дождя или снега). Вода, которая возвращается на поверхность Земли, может: заполнять водоемы, снова испаряться с земли, проникать в почву, поглощаться и выделяться растениями, течь под поверхностью в виде грунтовых вод или храниться в течение длительных периодов времени в водоносных горизонтах.
Suggested Reading
Hamlington, B. D., J. T. Reager, M.-H. Lo, K. B. Karnauskas, and R. R. Leben. “Separating Decadal Global Water Cycle Variability from Sea Level Rise.” Scientific Reports 7 (April 20, 2017). [Source]
Haddeland, Ingjerd, Jens Heinke, Hester Biemans, Stephanie Eisner, Martina Flörke, Naota Hanasaki, Markus Konzmann, et al. “Global Water Resources Affected by Human Interventions and Climate Change.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 111, no. 9 (March 4, 2014): 3251–56. [Source]