CICLUL APEI SAU HIDROLOGICE: ETAPE ȘI IMPORTANȚĂ - MEDIU INCONJURATOR - 2025

Apa Ciclul sau ciclul hidrologic este circulația apei pe Pământ schimbarea între stări lichide, gazoase și solide. În această mișcare circulatorie apa tranzitează între hidrosferă, atmosferă, litosferă și criosferă.

Acest proces este fundamental pentru viața de pe Pământ, deoarece un procent mare de celule este format din apă. La om, 60% din corp este apă, ajungând la 70% în creier și 90% în plămâni.

Ciclul apei cuprinde întreaga masă de apă planetară, atât de suprafață cât și subterană, în râuri, oceane, aer și în ființe vii. Cele mai relevante proprietăți ale apei pentru ciclul hidrologic sunt punctul de fierbere și punctul de îngheț.

Punctul de fierbere sau temperatura la care trece de la lichid la gaz este de 100 ºC la nivelul mării (scade cu înălțimea). În timp ce punctul de îngheț sau temperatura la care apa trece de la un lichid la o stare solidă este de 0 ºC.

O altă proprietate remarcabilă este caracterul său de solvent universal, deoarece este lichidul care dizolvă cele mai multe substanțe (ioni polari și molecule). Apa, care este formată din doi atomi de hidrogen și unul de oxigen, are un pol pozitiv (hidrogeni) și un pol negativ (oxigen).

În ciclul apei acest element trece prin șase etape: evaporare și transpirație, condensare, precipitare, scurgere, infiltrare și circulație. Energia care conduce ciclul apei este energia solară, iar o altă forță fundamentală este gravitația, care permite precipitarea, scurgerea și infiltrarea.

Etapele ciclului apei

Ciclu de apă. Sursa: Malama Etapele ciclului apei nu sunt strict secvențiale, adică nu toate moleculele de apă trec în mod obligatoriu pe toate la fiecare rândul ciclului. Combinația tuturor etapelor formează un flux sau ciclu închis care include evaporarea apei și circulația atmosferică a acesteia.

Mai târziu, apa se condensează și precipită, circulă prin râuri sau se acumulează în lacuri și oceane, unde se produce o nouă evaporare. O altă parte fuge de pe sol, din care o porțiune se evaporă și o alta se infiltrează, se acumulează sau circulă sub pământ.

În medie, la fiecare 8 zile, toată apa atmosferică este reînnoită și la fiecare 16 până la 180 de zile, apa din râuri este reînnoită. În schimb, apa dintr-un lac sau ghețar rămâne până la 100 de ani sau mai mult.

1- Evaporarea și transpirația

Evaporarea este transformarea apei de la un lichid la o stare gazoasă prin creșterea temperaturii sale. Această creștere a temperaturii este produsul încălzirii cauzate de radiațiile solare, în principal ultraviolete.

La fel, căldura radiată (radiația infraroșie) de către pământ și obiectele care se află pe suprafața sa, contribuie la încălzirea apei.

Apa se evaporă când atinge 100ºC sau mai puțin în funcție de presiunea atmosferică. Această gazificare a apei constă în faptul că moleculele de apă sunt încărcate cu energie cinetică, crescând mișcarea acestora și extindând apa.

Pe măsură ce moleculele se separă între ele, apa pierde coerența atribuită proprietății sale lichide și tensiunea superficială este ruptă. Fiind mai ușoară, apa transformată într-un gaz se ridică în atmosferă ca vapori de apă.

Temperatură, umiditate relativă și vânt

În aproape toate cazurile, apa din oceane, râuri și din sol nu atinge 100 ºC, dar se produce evaporarea, deoarece într-un strat de apă există molecule care se încălzesc mai mult decât altele și rup tensiunea superficială. , evaporând.

Dacă aerul este foarte uscat (umiditate relativ scăzută), moleculele de apă care reușesc să rupă tensiunea superficială vor avea tendința să treacă mai ușor în aer. Dacă, pe de altă parte, există vânt, acest lucru va trage stratul de vapori de apă care se acumulează pe apă.

Cea mai mare rată de evaporare are loc în oceane, unde rata de evaporare este de șapte ori mai mare decât a suprafeței pământului.

Evaporarea edafică

Din apa care se infiltrează în sol, o parte ajunge în stratul de apă subterană (zonă saturată). În timp ce o altă porțiune se încălzește în tranzitul său prin zona nesaturată și se evaporă revenind la suprafață.

Transpiraţie

Plantele au nevoie de apă pentru procesele lor metabolice, pe care le obțin din sol în majoritatea cazurilor. Ei fac acest lucru prin rădăcinile lor și când ajung la frunze, iar o parte este folosită pentru procesul de fotosinteză.

Cu toate acestea, aproximativ 95% din apa absorbită de plante este eliberată în mediu sub formă de vapori de apă în transpirație. Vaporii de apă sunt eliberați prin stomate în epidermul foliar.

2- Condensare

Este trecerea unui gaz la starea lichidă, care apare pe o suprafață datorită scăderii temperaturii. Pe măsură ce temperatura scade, moleculele de apă își diminuează energia cinetică și se leagă mai mult între ele pentru a se condensa.

Picături de apă din cauza condensului. Sursa: Nicole López Acest proces necesită ca să existe particule la care aderă apa și temperatura acestor particule să fie mai mică decât temperatura de saturație a apei. În aceste condiții se atinge punctul de rouă sau temperatura de rouă, adică temperatura la care apa se condensează.

Formarea norului

Formarea norului Sursa: Arun Kulshreshtha Aerul crește atunci când este încălzit și în acest proces transportă vaporii de apă care se produc din cauza evaporării pe suprafața pământului. Când crește, temperatura acesteia scade până când ajunge la punctul de rouă și se condensează.

Astfel, se formează picături mici de apă care ating diametrele cuprinse între 0,004 și 0,1 mm, care sunt purtate de vânt și ajung să se ciocnească între ele. Acumularea acestor puncte de condens formează nori care, la atingerea saturației de apă, generează precipitații.

Îngheţ

Dacă temperatura este foarte scăzută, se generează îngheț, adică un strat de solzi sau ace în bucăți mici de gheață. Aceasta este produsă prin depunerea directă a vaporilor de apă pe o suprafață, nu prin precipitații.

3- Precipitații

Ploaie precipitată. Sursa: Cassini83 Precipitația este căderea apei condensate sub formă lichidă sau solidă din atmosferă pe suprafața Pământului. Pe măsură ce apa condensată se acumulează în atmosferă sub formă de nori, greutatea ei crește, până când nu poate evita forța gravitației.

Ploaie

Ploaia este precipitația apei în stare lichidă, fiind foarte importantă, deoarece distribuie apa dulce pe suprafața pământului. 91% din apa care precipită se întoarce direct în oceane, 9% se îndreaptă spre masele continentale pentru a hrăni bazinele care se întorc în ocean.

Nevada

Dacă temperatura din straturile superioare ale atmosferei este suficient de scăzută, apa condensată se cristalizează în fulgi de zăpadă. Pe măsură ce cresc în dimensiune și se acumulează, sfârșesc prin precipitare prin forța gravitației și provocând ninsori.

Grindină

Sunt pietre de gheață cu diametrul de 5 și 50 de milimetri sau chiar mai mari, care se formează în jurul particulelor de material suspendate. Când gheața acumulată în jurul particulei atinge suficientă greutate, aceasta precipită.

4- Scurgere

Precipitarea apei poate cădea direct pe un corp de apă (iaz, râu, lac sau ocean) sau pe sol. De asemenea, corpurile de apă se pot revărsa, adică o parte din apa conținută evadează din limitele de izolare.

Acest proces prin care este generat un flux de apă ca urmare a revărsării unui container sau a unui canal se numește scurgere. Aceasta este generată atunci când cantitatea de apă care precipită sau revărsă recipientul este mai mare decât capacitatea de infiltrare a solului.

5- Infiltrare

Infiltrarea este procesul prin care apa pătrunde în sol prin porii și fisurile sale. Rata de infiltrare sau cantitatea de apă care reușește să pătrundă în sol într-un anumit timp depinde de diverși factori.

De exemplu, într-un sol nisipos cu particule grosiere care lasă pori mai mari între ele, infiltrarea va fi mai mare. În timp ce se află într-un sol argilos, care are particule mai fine, infiltrarea este mai mică.

Straturile de sol

Solurile sunt alcătuite din orizonturi diferite sau straturi dispuse unul peste altul, fiecare având propriile caracteristici. Există soluri al căror orizont de suprafață sau orizont A este foarte permeabil, în timp ce unele dintre orizonturile inferioare sunt mai puțin.

Dacă apa infiltrată întâlnește un strat impermeabil, se acumulează pe ea sau circulă pe orizontală. Aceasta formează corpurile de apă subterane sau acviferele, care sunt de mare importanță ca alimentare cu apă dulce.

Cantitatea de ape subterane la nivel global este estimată a fi de 20 de ori mai mare decât a apei de suprafață de pe Pământ. Acest corp de apă este ceea ce menține debitul de bază al râurilor și oferă apă plantelor.

Springs

Apa acumulată în subsol poate găsi căi spre exterior și formează izvoare. Cu alte cuvinte, o sursă naturală de apă care curge din pământ formând iazuri sau râuri.

6- Circulația

O mare parte din apă este conținută în oceane, lacuri și rezervoare subterane sau înghețată la stâlpi sau în munți înalți. Cu toate acestea, o porțiune relevantă se află în circulație permanentă, dând dinamică ciclului apei.

Curenți de aer

Diferențele de temperatură între punctele atmosferei Pământului generează deplasări ale maselor de aer. La rândul lor, aceste deplasări provoacă diferențe de presiune atmosferică și vânturi care transportă vaporii de apă.

Masele de aer cald se ridică de la suprafața pământului spre straturile superioare ale atmosferei. De asemenea, aerul se deplasează orizontal din zonele de înaltă presiune în zonele de joasă presiune.

curenti oceanici

În oceane, apa se află într-o continuă mișcare circulatorie, formând curenți marini. Acestea sunt determinate de mișcările de rotație și de translație a Pământului.

râuri

Apa care precipită pe munți curge în jos datorită gravitației urmând liniile de contur ale terenului. În acest proces, un canal este format prin efectul eroziv al apei în sine și este canalizat prin el. În acest fel, se formează cursuri de apă care pot fi temporare sau permanente.

Înghețarea apei

O parte din apa care precipită pe pământ nu circulă, deoarece este imobilizată sub formă de gheață. În apa de mare punctul de îngheț este sub 0 ° C datorită conținutului ridicat de săruri (în general -2 ° C).

Pe de altă parte, dacă nu există particule de care apa se agață, punctul său de îngheț scade la - 42 ºC.

Importanța ciclului apei

Lichidul vital

Ființele vii necesită apă pentru a trăi, de fapt celulele vii sunt formate dintr-o proporție mare de apă. Apa, fiind un solvent universal și fiind capabilă să dizolve o cantitate mare de soluții, este esențială în reacțiile biochimice celulare.

Diferite faze ale apei. Sursa: BE Ciclul apei, prin precipitații și prin râuri, lacuri și acvifere subterane, furnizează apa necesară vieții. Producția primară prin fotosinteză este procesul care garantează transformarea energiei solare în energie utilă pentru viață.

Fotosinteza nu este posibilă fără apă, atât în ​​cazul planctonului (organisme acvatice), cât și în plante terestre.

Reglarea temperaturii

Masele de apă existente pe Pământ, precum și circulația lor în ciclul hidrologic sunt un regulator termic. Căldura specifică ridicată a apei îi permite să absoarbă treptat căldura și să o elibereze treptat.

În mod similar, ființele vii își reglează căldura corporală prin transmiterea acesteia în apa corpului și pierderea ei prin transpirație.

Tratamentul apei

Când apa se evaporă, se eliberează de poluanți și săruri dizolvate, deci atunci când precipită este apă proaspătă și relativ pură. Cu toate acestea, în atmosferă există gaze și particule poluante rezultate din activități umane care pot afecta calitatea acestuia.

Evenimente climatice

Ciclul apei determină sau contribuie la existența unei serii de fenomene climatice, cum ar fi ploaia, ninsorile și furtunile. În același mod, determină apariția ceaței, inundațiile periodice ale râurilor sau variațiile de temperatură pe suprafața pământului.

Efecte negative

Ciclul apei are, de asemenea, anumite efecte negative asupra oamenilor, cum ar fi levigarea, eroziunea și calamitățile socio-naturale.

Levigare

Constă în spălarea sau târârea substanțelor nutritive prezente în sol datorită efectului solvent al apei care se infiltrează. În solurile agricole cu capacitate redusă de retenție de nutrienți, acest fenomen provoacă sărăcirea solului.

Eroziune

Este pierderea uzurii solului sau a rocilor ca urmare a acțiunii mecanice a vântului sau a apei. Apa de scurgere are o putere erozivă ridicată a solului și rocilor, în funcție de caracteristicile structurale și mineralogice ale acestora.

În solurile goale cu pante abrupte situate în zone cu precipitații mari, eroziunea este ridicată. Pierderea solului din această cauză are un impact economic ridicat asupra producției de alimente.

Dezastre sociale

Ploile torențiale, precum și căderile abundente de zăpadă și furtunile puternice pot cauza impacturi negative majore asupra structurilor și comunităților umane. În același mod, revărsarea râurilor și creșterea nivelului mării generează inundații în zone populate și zone de cultivare.

Ființa umană, cu acțiunile sale, modifică ciclurile naturale și provoacă astfel de dezastre, cum ar fi încălzirea globală sau construcția de facilități în zone cu risc ridicat.

Referințe

1. Calow, P. (Ed.) (1998). Enciclopedia ecologiei și a managementului mediului.
2. Margalef, R. (1974). Ecologie. Ediții Omega.
3. Ordoñez-Gálvez, JJ (2011). Ciclul hidrologic. Grund tehnic. Societatea Geografică din Lima.
4. Sterling, TM și Hernández-Rios, I. (2019). Transpirația - Mișcarea apei prin plante. Științele plantelor și solului eLibrary. Tipărește lecția.
5. Vera, C. și Camilloni, I. (s / f). Ciclul apei. Explora. Program de formare multimedia. Ministerul Educației, Științei și Tehnologiei.