أهمية دورة المياه للكوكب

بالتأكيد في وقت ما ، طوال حياتك ، تم شرح ما هي دورة المياه. كل العمليات التي حدثت منذ ذلك الحين تترسب على شكل مطر أو ثلج أو برد حتى تتبخر مرة أخرى وتشكل غيومًا. ومع ذلك ، فإن كل جزء من العملية التي تحتوي عليها دورة المياه هذه يحتوي على عناصر وجوانب أساسية تطور الحياة وبقاء العديد من الكائنات الحية وأنظمتها البيئية.

هل ترغب في معرفة أهمية دورة المياه على هذا الكوكب خطوة بخطوة؟

ما هي دورة الماء؟

توجد على الأرض مادة في حالة حركة مستمرة ويمكن أن تكون في ثلاث حالات: صلبة وسائلة وغازية. إنه يتعلق بالمياه. تتغير حالة الماء باستمرار وينتمي إلى عملية مستمرة استمرت لمليارات السنين على كوكبنا. بدون دورة المياه ، الحياة كما نعرفها لا يمكن أن تتطور.

لا تبدأ دورة الماء هذه في أي مكان محدد ، أي ليس لها بداية أو نهاية ، ولكنها في حركة مستمرة. لشرحها وجعلها أسهل ، سنحاكي البداية والنهاية. تبدأ دورة المياه في المحيطات. هناك يتبخر الماء ويذهب إلى الهواء ويتحول إلى بخار ماء. تتسبب تيارات الهواء الصاعدة بسبب التغيرات في الضغط ودرجة الحرارة والكثافة في وصول بخار الماء إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي ، حيث تؤدي درجة حرارة الهواء المنخفضة إلى تكثف الماء وتكوين السحب. مع نمو وتناوب التيارات الهوائية ، تنمو الغيوم في الحجم والسماكة ، حتى تسقط على شكل هطول. 

يمكن أن يحدث الترسيب بعدة طرق: الماء السائل والثلج أو البرد. يتراكم جزء الهطول الذي يتساقط على شكل ثلج مكونًا صفائح جليدية وأنهار جليدية. هذه قادرة على تخزين المياه المجمدة لملايين السنين. ما تبقى من المياه يسقط على شكل أمطار على المحيطات والبحار وسطح الأرض. بسبب تأثير الجاذبية ، بمجرد سقوطها على السطح ، يتم إنشاء الجريان السطحي الذي يؤدي إلى ظهور الأنهار والجداول. في الأنهار ، يتم نقل المياه مرة أخرى إلى المحيط. ولكن ليس كل الماء الذي يسقط على سطح الأرض يذهب إلى الأنهار ، بل يتراكم الكثير منه. جزء كبير من هذه المياه تمتصه التسلل وتبقى مخزنة كمياه جوفية. يتم تخزين أخرى مكونة البحيرات والينابيع.

تمتص جذور النباتات المياه المتسربة الضحلة لتتغذى ويتدفق جزء منها عبر سطح الأوراق ، لذا مرة أخرى يعود إلى الغلاف الجوي.

في النهاية ، تعود جميع المياه إلى المحيطات ، حيث أن ما يتبخر ، من المحتمل جدًا ، يتراجع في شكل هطول على البحار والمحيطات ، "يغلق" دورة المياه.

مراحل دورة الماء

تحتوي دورة الماء على مكونات مختلفة تتبع بعضها البعض على مراحل. ال هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) حدد 15 مكونًا في دورة المياه:

• المياه المخزنة في المحيطات
• تبخر
• الماء في الغلاف الجوي
• تركيز
• هطول
• المياه المخزنة في الجليد والثلج
• تذوب الماء
• الجريان السطحي
• مجرى مياه
• مياه عذبة مخزنة
• تسرب
• تصريف المياه الجوفية
• الينابيع
• عرق
• المياه الجوفية المخزنة
• التوزيع العالمي للمياه

المياه المخزنة في البحار والمحيطات

على الرغم من أنه يُعتقد أن المحيط في عملية تبخر مستمرة ، فإن كمية المياه المخزنة في المحيطات أكبر بكثير من تلك التي تتبخر. هناك حوالي 1.386.000.000،XNUMX،XNUMX،XNUMX كيلومتر مكعب من المياه المخزنة في المحيط ، منها فقط 48.000.000 كيلومتر مكعب هم في حركة مستمرة خلال دورة المياه. المحيطات مسؤولة 90٪ من تبخر العالم.

المحيطات في حركة مستمرة بفضل ديناميكيات الغلاف الجوي. لهذا السبب ، هناك أشهر التيارات في العالم مثل Gulf Stream. بفضل هذه التيارات ، يتم نقل مياه المحيطات إلى جميع الأماكن على الأرض.

تبخر

لقد ذكر من قبل أن الماء في حالة تغير مستمر في الحالة: بخار ، سائل ، صلب. التبخر هو العملية التي يغير فيها الماء حالته من سائل إلى غاز. بفضله ، يعود الماء الموجود في الأنهار والبحيرات والمحيطات إلى الغلاف الجوي في شكل بخار ، وعند التكثيف ، يشكل السحب.

بالتأكيد كنت تعتقد أن السبب يتبخر الماء إذا لم يكن يغلي. يحدث هذا لأن الطاقة في البيئة على شكل حرارة قادرة على كسر الروابط التي تربط جزيئات الماء معًا. عندما تنكسر هذه الروابط ، يتغير الماء من الحالة السائلة إلى الغاز. لهذا السبب ، عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 100 درجة مئوية ، يغلي الماء ويكون التحول من سائل إلى غاز أسهل وأسرع بكثير.

في التوازن المائي الكلي ، يمكن القول أن كمية الماء التي تتبخر تنتهي مرة أخرى في شكل ترسيب. هذا مع ذلك يختلف جغرافيا. فوق المحيطات ، يكون التبخر أكثر شيوعًا من هطول الأمطار. بينما على الأرض يتجاوز التبخر. حوالي 10٪ من الماء فقط الذي يتبخر من المحيطات يسقط على الأرض في شكل هطول الأمطار.

المياه المخزنة في الغلاف الجوي

يمكن تخزين الماء في الغلاف الجوي على شكل بخار ورطوبة وتشكيل غيوم. لا يوجد الكثير من المياه المخزنة في الغلاف الجوي ، لكنها مسار سريع لنقل المياه وتحريكها حول العالم. يوجد دائمًا ماء في الغلاف الجوي حتى لو لم تكن هناك غيوم. الماء المخزن في الغلاف الجوي هو ال 12.900 كيلومتر مكعب.

تركيز

هذا الجزء من دورة المياه هو المكان الذي ينتقل فيه من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة. هذا القسم من الضروري أن تتشكل الغيوم هذا ، في وقت لاحق ، سوف يعطي هطول الأمطار. التكثيف مسؤول أيضًا عن ظواهر مثل الضباب ، وتعفير النوافذ ، وكمية الرطوبة في اليوم ، والقطرات التي تتشكل حول الزجاج ، وما إلى ذلك.

تتحد جزيئات الماء مع جزيئات صغيرة من الغبار والأملاح والدخان لتشكيل قطرات سحابة تنمو وتشكل السحب. عندما تتجمع القطرات السحابية فإنها تنمو في الحجم ، ويمكن أن تحدث الغيوم وهطول الأمطار.

هطول

التساقط هو سقوط الماء ، في صورة سائلة وصلبة. معظم قطرات الماء التي تشكل سحابة لا تستعجل، لأنها تخضع لقوة التيارات الهوائية الصاعدة. لكي يحدث هطول الأمطار ، يجب أن تتكثف القطرات أولاً وتتصادم مع بعضها البعض ، لتشكيل قطرات ماء أكبر أثقل بما يكفي للسقوط والتغلب على المقاومة التي يضعها الهواء. لتشكيل قطرة مطر تحتاج إلى العديد من القطرات السحابية.

المياه المخزنة في الجليد والأنهار الجليدية

الماء الذي يسقط في المناطق التي تكون فيها درجة الحرارة دائمًا أقل من 0 درجة مئوية ، ويتم تخزين المياه لتشكيل الأنهار الجليدية أو حقول الجليد أو حقول الثلج. يتم تخزين هذا الحجم من الماء في الحالة الصلبة لفترات طويلة من الزمن. معظم الكتلة الجليدية على الأرض ، حوالي 90٪ يوجد في القارة القطبية الجنوبيةبينما النسبة المتبقية 10٪ في جرينلاند.

ذوبان الماء

تتدفق المياه الناتجة عن ذوبان الأنهار الجليدية والجليد وحقول الثلج في مجاري المياه على شكل جريان. في جميع أنحاء العالم ، يعد الجريان السطحي الناتج عن المياه الذائبة مساهمًا مهمًا في دورة المياه.

معظم هذه المياه الذائبة يحدث في الربيع، عندما ترتفع درجات الحرارة.

الجريان السطحي

ينتج الجريان السطحي عن مياه الأمطار ويؤدي عادة إلى مجرى مائي. تأتي معظم مياه الأنهار من الجريان السطحي. عندما تمطر ، تمتص الأرض جزءًا من تلك المياه ، ولكن عندما تصبح مشبعة أو غير منفذة ، فإنها تبدأ في الجريان على الأرض ، بعد منحدر المنحدر.

كمية الجريان السطحي تختلف حسب فيما يتعلق بالوقت والجغرافيا. هناك أماكن يكون فيها هطول الأمطار غزيرًا وشديدًا ويؤدي إلى جريان أقوى.

مجرى مياه

المياه في حركة مستمرة كما يمكن أن تكون في النهر. الأنهار مهمة لكل من الناس والكائنات الحية الأخرى. تُستخدم الأنهار لتوفير مياه الشرب والري وإنتاج الكهرباء والتخلص من النفايات ونقل المنتجات والحصول على الطعام وما إلى ذلك. باقي الكائنات الحية يحتاجون إلى مياه النهر كموطن طبيعي.

تساعد الأنهار في الحفاظ على طبقات المياه الجوفية ممتلئة بالمياه ، حيث تقوم بتصريف المياه إليها من خلال أسرتهم. ويتم الاحتفاظ بالمياه في المحيطات ، حيث تعمل الأنهار والجريان السطحي باستمرار على تصريف المياه إليها.

تخزين المياه العذبة

يتم تخزين المياه الموجودة على سطح الأرض بطريقتين: على السطح مثل البحيرات أو الخزانات أو تحت الأرض كخزانات المياه الجوفية. هذا الجزء من تخزين المياه مهم للغاية للحياة على الأرض. تشمل المياه السطحية الجداول والبرك والبحيرات والخزانات (بحيرات من صنع الإنسان) ، وأراضي رطبة بالمياه العذبة.

يتغير إجمالي كمية المياه في الأنهار والبحيرات باستمرار بسبب دخول المياه إلى النظام وخروجه منه. الماء الذي يدخل من خلال هطول الأمطار والجريان السطحي والمياه التي تخرج من خلال التسرب والتبخر ...

تسرب

التسلل هو حركة نزولية للمياه من سطح الأرض باتجاه التربة أو الصخور المسامية. تأتي هذه المياه المتسربة من هطول الأمطار. بعض المياه التي تتسرب تبقى في أكثر طبقات التربة سطحية ويمكن أن تدخل مجرى مائي مرة أخرى عندما تتسرب إليها. جزء آخر من الماء يمكن أن يتسرب بشكل أعمق ، وبالتالي إعادة تغذية طبقات المياه الجوفية.

تصريف المياه الجوفية

إنها حركة الماء خارج الأرض. في كثير من الحالات ، يأتي رافد المياه الرئيسي للأنهار من المياه الجوفية.

الينابيع

الينابيع هي المناطق التي يتم فيها تصريف المياه الجوفية إلى السطح. ينتج الربيع عندما تمتلئ طبقة المياه الجوفية إلى النقطة التي يفيض فيها الماء إلى سطح الأرض. تتنوع أحجام الينابيع ، من ينابيع صغيرة لا تتدفق إلا بعد هطول أمطار غزيرة ، إلى برك كبيرة حيث تتدفق مليون لتر ماء يومياً.

عرق

إنها العملية التي يخرج بها بخار الماء من النباتات عبر سطح الأوراق ويذهب إلى الغلاف الجوي. بعبارة أخرى ، العرق هو كمية الماء التي تتبخر من أوراق النباتات. يقدر أن حول 10٪ من رطوبة الجو إنه يأتي من عرق النباتات.

هذه العملية ، بالنظر إلى مدى صغر قطرات الماء المتبخر ، لا تُرى.

المياه الجوفية المخزنة

هذه المياه هي التي بقيت لملايين السنين وهي جزء من دورة المياه. تستمر المياه في طبقات المياه الجوفية في التحرك ، على الرغم من البطء الشديد. طبقات المياه الجوفية هي المستودعات الكبيرة للمياه على الأرض ويعتمد الكثير من الناس حول العالم على المياه الجوفية.

مع كل المراحل الموضحة ، ستكون قادرًا على الحصول على رؤية أوسع وأكثر تفصيلاً لدورة المياه وأهميتها على نطاق عالمي.