ความสำคัญของวัฏจักรของน้ำสำหรับโลก

บางครั้งตลอดชีวิตของคุณคุณได้รับการอธิบายว่าวัฏจักรของน้ำคืออะไร กระบวนการทั้งหมดที่มีตั้งแต่มันตกตะกอนในรูปของฝนหิมะหรือลูกเห็บจนกว่าจะระเหยอีกครั้งและก่อตัวเป็นเมฆ อย่างไรก็ตามแต่ละส่วนของกระบวนการที่วัฏจักรของน้ำนี้มีองค์ประกอบและลักษณะที่เป็นพื้นฐาน การพัฒนาชีวิตและความอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตจำนวนมาก และระบบนิเวศของมัน

คุณต้องการทราบทีละขั้นตอนถึงความสำคัญของวัฏจักรของน้ำบนโลกใบนี้หรือไม่?

วัฏจักรของน้ำคืออะไร?

บนโลกมีสสารที่เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องและสามารถอยู่ในสามสถานะ: ของแข็งของเหลวและก๊าซ เป็นเรื่องของน้ำ น้ำมีการเปลี่ยนแปลงสถานะอย่างต่อเนื่องและเป็นกระบวนการต่อเนื่องที่เกิดขึ้นเป็นเวลาหลายพันล้านปีบนโลกของเรา หากไม่มีวัฏจักรของน้ำ ชีวิตอย่างที่เรารู้ว่ามันไม่สามารถพัฒนาได้

วัฏจักรของน้ำนี้ไม่ได้เริ่มต้นในสถานที่เฉพาะใด ๆ นั่นคือไม่มีจุดเริ่มต้นหรือจุดสิ้นสุด แต่มีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง เพื่ออธิบายและทำให้ง่ายขึ้นเราจะจำลองจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุด วัฏจักรของน้ำเริ่มต้นในมหาสมุทร ที่นั่นน้ำจะระเหยและไปในอากาศเปลี่ยนเป็นไอน้ำ กระแสอากาศจากน้อยไปมากเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความดันอุณหภูมิและความหนาแน่นทำให้ไอน้ำขึ้นไปถึงชั้นบนของบรรยากาศซึ่งอุณหภูมิของอากาศที่ต่ำกว่าจะทำให้น้ำกลั่นตัวและเกิดเมฆ เมื่อกระแสอากาศขยายตัวและสลับกันเมฆจะมีขนาดและความหนาเพิ่มขึ้น จนกว่าจะตกตามหยาดน้ำฟ้า 

การตกตะกอนอาจเกิดขึ้นได้หลายวิธี: น้ำเหลวหิมะหรือลูกเห็บ ส่วนของหยาดน้ำฟ้าที่ตกอยู่ในรูปของหิมะสะสมจนกลายเป็นแผ่นน้ำแข็งและธารน้ำแข็ง สิ่งเหล่านี้สามารถกักเก็บน้ำที่เป็นน้ำแข็งได้เป็นเวลาหลายล้านปี ส่วนที่เหลือของน้ำตกลงมาเหมือนฝนในมหาสมุทรทะเลและพื้นผิวแผ่นดิน เนื่องจากผลของแรงโน้มถ่วงเมื่อพวกมันตกลงบนผิวน้ำจะเกิดการไหลบ่าของพื้นผิวซึ่งก่อให้เกิดแม่น้ำและลำธาร ในแม่น้ำน้ำจะถูกส่งกลับไปที่มหาสมุทร แต่ไม่ใช่ว่าน้ำทั้งหมดที่ตกลงบนพื้นผิวโลกจะไปสู่แม่น้ำ แต่ส่วนใหญ่จะสะสมอยู่ ส่วนใหญ่ของน้ำนี้คือ ดูดซึมโดยการแทรกซึม และยังคงถูกกักเก็บไว้เป็นน้ำใต้ดิน อีกแห่งหนึ่งถูกเก็บไว้ในทะเลสาบและน้ำพุ

น้ำที่แทรกซึมอยู่ในระดับตื้นจะถูกดูดซึมโดยรากของพืชเพื่อกินอาหารและส่วนหนึ่งจะไหลผ่านผิวใบ มันจึงกลับคืนสู่บรรยากาศอีกครั้ง.

ในท้ายที่สุดแล้วน้ำทั้งหมดก็กลับไปที่มหาสมุทรเนื่องจากสิ่งที่ระเหยไปนั้นค่อนข้างจะตกกลับไปในรูปแบบของการตกตะกอนในทะเลและมหาสมุทร "ปิด" วัฏจักรของน้ำ

ขั้นตอนของวัฏจักรของน้ำ

วัฏจักรของน้ำมีส่วนประกอบต่าง ๆ ตามลำดับขั้น การสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐฯ (USGS) ได้ระบุส่วนประกอบ 15 อย่างในวัฏจักรของน้ำ:

• น้ำที่กักเก็บในมหาสมุทร
• การระเหย
• น้ำในบรรยากาศ
• การควบแน่น
• การเร่งรัด
• น้ำที่เก็บไว้ในน้ำแข็งและหิมะ
• ละลายน้ำ
• ไหลบ่าผิว
• กระแสน้ำ
• น้ำจืดที่เก็บไว้
• การแทรกซึม
• การปล่อยน้ำใต้ดิน
• สปริง
• เหงื่อ
• เก็บกักน้ำใต้ดิน
• การกระจายน้ำทั่วโลก

น้ำที่กักเก็บในทะเลและมหาสมุทร

แม้ว่าจะมีความคิดว่ามหาสมุทรอยู่ในกระบวนการระเหยอย่างต่อเนื่อง แต่ปริมาณน้ำที่กักเก็บในมหาสมุทรนั้นมีมากกว่าปริมาณที่ระเหยออกไป มีน้ำกักเก็บในมหาสมุทรประมาณ 1.386.000.000 ลูกบาศก์กิโลเมตรซึ่งในจำนวนนี้ เพียง 48.000.000 ลูกบาศก์กิโลเมตร พวกมันเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องผ่านวัฏจักรของน้ำ มหาสมุทรมีความรับผิดชอบ 90% ของการระเหยของโลก

มหาสมุทรมีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของชั้นบรรยากาศ ด้วยเหตุนี้จึงมีกระแสที่โด่งดังที่สุดในโลกเช่นกระแสน้ำกัลฟ์สตรีม ด้วยกระแสน้ำเหล่านี้ทำให้น้ำจากมหาสมุทรถูกส่งไปยังทุกที่บนโลก

การระเหย

มีการกล่าวถึงก่อนหน้านี้ว่าน้ำมีการเปลี่ยนแปลงสถานะอย่างต่อเนื่อง: ไอของเหลวและของแข็ง การระเหยเป็นกระบวนการที่น้ำเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นก๊าซ ต้องขอบคุณน้ำที่พบในแม่น้ำทะเลสาบและมหาสมุทรกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศในรูปของไอและเมื่อกลั่นตัวจะก่อตัวเป็นเมฆ

แน่นอนคุณคิดว่าทำไม น้ำจะระเหยถ้าไม่เดือด สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานในสิ่งแวดล้อมในรูปของความร้อนสามารถทำลายพันธะที่ยึดโมเลกุลของน้ำเข้าด้วยกันได้ เมื่อพันธะเหล่านี้ขาดน้ำจะเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นก๊าซ ดังนั้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นถึง 100 ° C น้ำจะเดือดและเปลี่ยนจากของเหลวเป็นก๊าซได้ง่ายและเร็วกว่ามาก

ในความสมดุลของน้ำทั้งหมดอาจกล่าวได้ว่าปริมาณน้ำที่ระเหยกลายเป็นน้ำที่ตกลงมาอีกครั้งในรูปของการตกตะกอน อย่างไรก็ตามสิ่งนี้แตกต่างกันไปตามภูมิศาสตร์ ในมหาสมุทรการระเหยเป็นเรื่องปกติมากกว่าการตกตะกอน ในขณะที่การตกตะกอนบนบกเกินการระเหย ประมาณ 10% ของน้ำเท่านั้น ที่ระเหยจากมหาสมุทรตกลงบนโลกในรูปแบบของการตกตะกอน

น้ำที่กักเก็บในบรรยากาศ

น้ำสามารถกักเก็บไว้ในบรรยากาศเป็นไอความชื้นและก่อตัวเป็นเมฆ ไม่มีน้ำกักเก็บในชั้นบรรยากาศมากนัก แต่เป็นเส้นทางที่รวดเร็วสำหรับการขนส่งและเคลื่อนย้ายน้ำไปทั่วโลก มีน้ำอยู่เสมอในบรรยากาศแม้ว่าจะไม่มีเมฆก็ตาม น้ำที่ถูกกักเก็บในบรรยากาศคือ ที่ 12.900 ลูกบาศก์กิโลเมตร

การควบแน่น

วัฏจักรของน้ำส่วนนี้คือที่ที่มันเปลี่ยนจากก๊าซไปสู่สถานะของเหลว ส่วนนี้ เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับเมฆที่จะก่อตัว หลังจากนั้นจะให้การเร่งรัด การควบแน่นยังก่อให้เกิดปรากฏการณ์ต่างๆเช่นหมอกการพ่นหมอกควันหน้าต่างปริมาณความชื้นของวันหยดที่ก่อตัวรอบกระจกเป็นต้น

โมเลกุลของน้ำรวมตัวกับฝุ่นละอองเกลือและควันเล็ก ๆ จนกลายเป็นละอองเมฆซึ่งจะเติบโตและก่อตัวเป็นเมฆ เมื่อละอองเมฆรวมตัวกันจะมีขนาดเพิ่มขึ้นการก่อตัวของเมฆและการตกตะกอนอาจเกิดขึ้นได้

การเร่งรัด

การตกตะกอนคือการตกของน้ำทั้งในรูปของเหลวและของแข็ง หยดน้ำส่วนใหญ่ที่ก่อตัวเป็นก้อนเมฆ ไม่ต้องรีบเนื่องจากพวกมันอยู่ภายใต้แรงของกระแสอากาศที่สูงขึ้น เพื่อให้เกิดการตกตะกอนขั้นแรกหยดจะต้องควบแน่นและชนกันกลายเป็นหยดน้ำขนาดใหญ่ที่หนักกว่าพอที่จะตกลงมาและเอาชนะความต้านทานที่อากาศก่อตัวขึ้น ในการสร้างเม็ดฝนคุณต้องมีละอองเมฆจำนวนมาก

น้ำที่เก็บไว้ในน้ำแข็งและธารน้ำแข็ง

น้ำที่ตกลงในพื้นที่ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0 ° C เสมอน้ำจะถูกกักเก็บไว้เป็นธารน้ำแข็งทุ่งน้ำแข็งหรือทุ่งหิมะ ปริมาณน้ำนี้ในสถานะของแข็งจะถูกกักเก็บไว้เป็นเวลานาน มวลน้ำแข็งส่วนใหญ่บนโลก ประมาณ 90% พบในแอนตาร์กติกาในขณะที่อีก 10% ที่เหลืออยู่ในกรีนแลนด์

ละลายน้ำ

น้ำที่เกิดจากการละลายของธารน้ำแข็งน้ำแข็งและทุ่งหิมะไหลลงสู่แหล่งน้ำในลักษณะไหลบ่า ทั่วโลกการไหลบ่าที่เกิดจากน้ำละลายเป็นตัวการสำคัญในวัฏจักรของน้ำ

ส่วนใหญ่ของน้ำละลายนี้ เกิดขึ้นในฤดูใบไม้ผลิเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

ไหลบ่าผิว

การไหลบ่าของพื้นผิวเกิดจากน้ำฝนและโดยปกติจะถูกนำไปสู่ร่องน้ำ น้ำในแม่น้ำส่วนใหญ่มาจากการไหลบ่าของผิวดิน เมื่อฝนตกน้ำส่วนหนึ่งจะถูกดูดซับโดยพื้นดิน แต่เมื่อมันอิ่มตัวหรือซึมผ่านไม่ได้มันจะเริ่มวิ่งบนพื้นดินตามความลาดเอียงของความลาดชัน

ปริมาณน้ำที่ไหลบ่าผิวแตกต่างกันไป ความสัมพันธ์กับเวลาและภูมิศาสตร์ มีสถานที่ที่มีฝนตกชุกและรุนแรงและนำไปสู่การไหลบ่าที่รุนแรงขึ้น

กระแสน้ำ

น้ำมีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องเหมือนในแม่น้ำ แม่น้ำมีความสำคัญทั้งสำหรับคนและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ แม่น้ำใช้ในการจัดหาน้ำดื่มการชลประทานผลิตไฟฟ้ากำจัดของเสียขนส่งผลิตภัณฑ์หาอาหาร ฯลฯ สิ่งมีชีวิตที่เหลือ พวกเขาต้องการน้ำจากแม่น้ำเป็นที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติ

แม่น้ำช่วยให้ aquifers เต็มไปด้วยน้ำในขณะที่พวกเขาปล่อยน้ำเข้าสู่พวกเขาผ่านเตียงของพวกเขา และมหาสมุทรจะถูกกักเก็บไว้ด้วยน้ำเนื่องจากแม่น้ำและน้ำที่ไหลบ่าจะปล่อยน้ำเข้าสู่มหาสมุทรอย่างต่อเนื่อง

ที่เก็บน้ำจืด

น้ำที่พบบนพื้นผิวโลกถูกกักเก็บไว้สองวิธี: บนพื้นผิวเป็นทะเลสาบหรืออ่างเก็บน้ำหรือใต้ดินเป็นชั้นหินอุ้มน้ำ แหล่งกักเก็บน้ำส่วนนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสิ่งมีชีวิตบนโลก น้ำผิวดินรวมถึง ลำธารสระน้ำทะเลสาบอ่างเก็บน้ำ (ทะเลสาบที่มนุษย์สร้างขึ้น) และพื้นที่ชุ่มน้ำจืด

ปริมาณน้ำทั้งหมดในแม่น้ำและทะเลสาบมีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องเนื่องจากน้ำเข้าและออกจากระบบ น้ำที่ไหลผ่านการตกตะกอนไหลบ่าน้ำที่ไหลผ่านการแทรกซึมการระเหย ...

การแทรกซึม

การแทรกซึมคือการเคลื่อนตัวลงของน้ำจากพื้นผิวโลกไปยังดินหรือหินที่มีรูพรุน น้ำที่ไหลซึมนี้มาจากการตกตะกอน น้ำบางส่วนที่แทรกซึมยังคงอยู่ในชั้นตื้นที่สุดของดินและสามารถไหลเข้าสู่ร่องน้ำอีกครั้งเมื่อซึมลงไป อีกส่วนหนึ่งของน้ำสามารถแทรกซึมลึกลงไปได้ จึงเติมพลังให้กับชั้นหินอุ้มน้ำใต้ดิน

การปล่อยน้ำใต้ดิน

เป็นการเคลื่อนตัวของน้ำออกจากพื้นดิน ในหลายกรณีลำน้ำสาขาหลักของแม่น้ำมาจากน้ำใต้ดิน

สปริง

สปริงเป็นพื้นที่ที่ปล่อยน้ำใต้ดินลงสู่พื้นผิว ผลของฤดูใบไม้ผลิเกิดขึ้นเมื่อน้ำแข็งไหลลงสู่จุดที่น้ำล้นขึ้นสู่พื้นผิวของแผ่นดิน สปริงมีขนาดแตกต่างกันไปตั้งแต่น้ำพุขนาดเล็กที่ไหลหลังจากฝนตกหนักไปจนถึงแอ่งน้ำขนาดใหญ่ที่ไหล ล้านลิตรต่อวัน

เหงื่อ

เป็นกระบวนการที่ไอน้ำหนีออกจากพืชผ่านผิวใบและขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ กล่าวเช่นนี้เหงื่อคือปริมาณน้ำที่ระเหยออกจากใบพืช คาดว่าประมาณ 10% ของความชื้นในบรรยากาศ มันมาจากเหงื่อของพืช

กระบวนการนี้จะไม่เห็นหยดน้ำที่ระเหยออกมาขนาดเล็กเพียงใด

เก็บกักน้ำใต้ดิน

น้ำนี้เป็นสิ่งที่คงอยู่มาหลายล้านปีและเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรของน้ำ น้ำในชั้นหินอุ้มน้ำยังคงเคลื่อนไหว แม้ว่าจะช้ามาก. Aquifers เป็นแหล่งกักเก็บน้ำที่ดีเยี่ยมในโลกและผู้คนจำนวนมากทั่วโลกต้องพึ่งพาน้ำใต้ดิน

ด้วยขั้นตอนทั้งหมดที่อธิบายไว้คุณจะสามารถมีวิสัยทัศน์ที่กว้างขึ้นและละเอียดขึ้นเกี่ยวกับวัฏจักรของน้ำและความสำคัญในระดับโลก