Vandens ciklo gamtoje harmonijos diagrama. Vandens ciklas gamtoje: įdomūs faktai

1-5 pavojingumo klasės atliekų išvežimas, perdirbimas ir šalinimas

Dirbame su visais Rusijos regionais. Galiojanti licencija. Pilnas uždarymo dokumentų komplektas. Individualus požiūris į klientą ir lanksti kainų politika.

Naudodami šią formą galite palikti užklausą dėl paslaugų teikimo, prašyti komercinio pasiūlymo arba gauti nemokamą mūsų specialistų konsultaciją.

Siųsti

Visi procesai, vykstantys aplinką, iš prigimties apgalvotas iki smulkmenų. Vienas iš tokių procesų yra nuolatinis vandens ciklo veikimas.

Visas planetos vandens tiekimas nuolat juda ir taip užtikrina daugiau ar mažiau tolygų drėgmės pasiskirstymą. Ir jei gamtos istorijos pamokose mokykloje, kur pirmą kartą išgirdome apie ciklą, tai atrodė kažkas paslaptingo ir buvo sunku suprasti jo paskirtį, tai dabar, susidūrus su masėmis. aplinkosaugos klausimai ir klausimų, supratimas tampa daug gilesnis. Kokia vandens mainų esmė, kam to reikia ir kaip tai veikia mūsų gyvenimą – apie visa tai kalbėsime vėliau.

Amžinas procesas

Mūsų planetos amžių mokslininkai apskaičiavo apie 4 milijardus metų, ne mažiau. Savo vystymosi pradžioje Žemė buvo gana bauginantis vaizdas: didžiulis karštas kamuolys, sudarytas iš kietų uolienų.

Tuo metu visoje jos teritorijoje veikė aktyvūs ugnikalniai, dėl kurių į tik pradėjusią formuotis atmosferą pateko dujos, tarp jų ir vandens garai. Šis procesas pradėjo lėto planetos paviršiaus aušinimo procesą ir kažkuriuo momentu Žemė atvėso tiek, kad susidariusios vandens atsargos pradėjo nuolat judėti, pereidamos iš kietos į skystą būseną, iš skystos į dujinę, o taip toliau.

Visą pasaulio vandens tiekimą galima suskirstyti į dvi dalis:

  • Pagrindinis vandens tiekimas yra druskos prisotintos jūros ir vandenynai. Jų tūris sudaro 97% viso kiekio.
  • Likusieji vandenys yra gėli, sudaro tik 3%, o apie 70% šios dalies yra uždengti ledynais. Kiti šaltiniai gėlo vandens Tai požeminis vanduo, ežerai ir upės, taip pat atmosferos drėgmė.

Stabilų vandens balansą užtikrina nuolatinė jo cirkuliacija, vadinama pasauliniu vandens ciklu. Būtent jo dėka išlaikomas ne tik stabilus vandens santykis, bet ir išsaugomas visas jo tūris planetoje.

Kaip ir daugelis kitų pasaulinių procesų, ciklas turi milžinišką mastą. Taigi kas sekundę ant Žemės paviršiaus iškrenta apie 16 milijonų tonų kritulių. Bendras jų tūris yra maždaug 300 milijardų litrų skysčio per dieną.

Tuo pačiu metu išgaruojant į atmosferą grįžta toks pat drėgmės kiekis. Tuo pačiu metu jūros ir vandenynai išgarina daugiau vandens, nei gauna iš kritulių – pusiausvyra atkuriama upių, požeminio ir požeminio vandens sąskaita. Taigi gamta pasirūpino vandens balanso planetoje palaikymu, kuris leidžia visus organizmus aprūpinti gyvybine drėgme.

Cirkuliacijos rūšys

Visi žino, kad bet kokie Žemėje vykstantys procesai vienu metu vyksta keliais lygiais. Tas pats pasakytina ir apie skysčių cirkuliaciją planetoje, kurią galima nagrinėti trimis dimensijomis: globaliu (dideliu), okeaniniu (mažu), intrakontinentaliniu. Apsvarstykite visus tris lygius, kad suprastumėte ne tik jų skirtumus, bet ir sąveikos laipsnį.

  1. Pasaulinis (didysis) tiražas. Tai apima vandens garų išgarinimo procesus visame vandenynų paviršiuje. oro masės surinkti garus ir perkelti juos į sausumos teritorijas. Čia drėgmė kondensuojasi ir iškrenta įprastų kritulių – lietaus ar sniego – pavidalu. Po kurio laiko, kai drėgmė prasiskverbia į gruntinius vandenis, taip pat į upes, upelius ir ežerus, srovė vėl grąžina išgaravusį skystį į vandenyną. Šio proceso vertė itin didelė: sūrūs vandenyno vandenys, pereidami per garavimo ir kritulių etapus, virsta gėlu vandeniu; vanduo, užterštas visokiomis priemaišomis, praeina natūralų valymą.
  2. Okeaninė (maža) cirkuliacija. Šis tipas apima procesą, kuris veikia visus vandens virsmo etapus tik virš vandenyno paviršiaus. Tai yra, vanduo iš vandenynų, veikiamas šilumos, išgaruoja ir virsta vandens garais. Šie garai juda aukštyn, kondensuojasi ir kritulių pavidalu patenka į tą patį vandenyną. Mažas vandens ciklas nesuteikia reikšmingo sūraus vandens pavertimo gėlu vandeniu.
  3. Intrakontinentinė cirkuliacija. Visas planetos vanduo nėra sutelktas tik vandenynuose, jūrose, upėse ir kituose vandens šaltiniuose. Užtenka ir sausumoje, įvairaus tipo dirvose. Taigi skystis, išgaravęs iš dirvožemio tiek iš paviršiaus, tiek išgarinant dirvožemyje, vėliau virsta krituliais ir vėl patenka ant tos pačios dirvos.

Kiekvienas iš išvardytų procesų, nepaisant tam tikros hierarchijos, labiau siejamas su jų eigos mastu, vaidina svarbus vaidmuo palaikant visos planetos vandens balansą. Juk vandens ciklas gamtoje miniatiūriškai atkuriamas kiekviename gyvame organizme: geriame vandenį, kuris paskui su atliekomis ir prakaitu grįžta atgal.

Reikšmė

Įmonių veikla, miškų kirtimas, žemės ūkio darbai, susiję su žemės drenavimu ir drėkinimu, rezervuarų statyba ir daug daugiau, ką sukūrėme savo gerovei, šiandien ne pačiu geriausiu būdu veikia cirkuliacijos procesą.

Visų pirma, taip yra dėl šiltnamio efekto reiškinio, kuris neigiamai veikia skysčių išgaravimo nuo Žemės paviršiaus greitį, veda prie ledynų tirpimo ir bendro disbalanso. Tokia žmogaus įtaka ciklo procesui reikalauja, kad mes aiškiai suprastume, kokia yra vandens ciklo svarba planetai.

Ciklo procesas suteikia planetai galimybę nuolat atnaujinti vandenį. Priklausomai nuo skysčio šaltinio, tai gali užtrukti nuo kelių dienų iki tūkstantmečių, tačiau faktas lieka faktu, kad užterštas vanduo gali būti išvalytas, pereinant visus ciklo etapus. Vidutinis atnaujinimo laikas yra toks:

  • Drėgmė dirvožemyje visiškai atsinaujina per 1 metus, atmosferoje – per 8-10 dienų;
  • Skystis, kuris yra kietos būsenos ledynuose, gali visiškai atsinaujinti tik po 1600 metų; tie ledynai, kurie yra arčiau ašigalių ir visiškai išvalomi tik per dešimt tūkstantmečių;
  • Pasaulio vandenyno vandenys visiškai atsinaujina tik po 3000 metų.

Šios kelios figūros pavadintos neatsitiktinai. Ledynuose yra pagrindinis planetos gėlo vandens šaltinis. Jų tirpimas, kurį sukelia destruktyvūs žmogaus veiksmai, sukelia klimato sąlygų pažeidimus, cirkuliacijos proceso sutrikimus ir galiausiai gėlo vandens trūkumą.

Tuo pačiu metu didėjanti vandens tarša, susijusi su pavojingomis pramoninėmis emisijomis, situaciją dar labiau pablogina: likusi gėlo vandens dalis tiesiog nespėja transportuoti. Jau šiandien planetoje jaučiamas didelis vandens trūkumas, kuris, jei išliks dabartinis taršos lygis, gali išsivystyti į pasaulinę katastrofą.

Viena iš būtinų sąlygų gyvybei planetoje išlaikyti buvo vandens prieinamumas. Visos Žemės vandens atsargos nei sekundei nelieka ramios būsenos, priešingai, vyksta nenutrūkstamas procesas, kurį mokslininkai pavadino vandens ciklu Žemėje. Šis mechanizmas užtikrina optimalų drėgmės pasiskirstymą, palaiko klimato sąlygos, bet svarbiausia – užtikrina visišką vandens atnaujinimą.

Deja, šiuolaikiniai tyrinėtojai šiame procese pastebi vis daugiau nesėkmių, susijusių su žmogaus veikla. Jei nesiimsite veiksmų dabar, ciklo pažeidimų pasekmės gali sukelti tikrą nelaimę.

Vanduo yra vienas iš organinės gyvybės atsiradimo Visatoje pamatų. Tai vienas iš svarbius elementus mūsų planetoje. Vanduo vaidina svarbų vaidmenį žmogaus vystymuisi, yra jo gyvenimo pagrindas. Mokykloje, gamtos mokslų pamokose, mums pasakojo apie vandens ciklą planetoje. Šio proceso schema labai paprasta (1 pav.). Vanduo išgaruoja nuo vandenynų ir sausumos paviršiaus, garų molekulės kyla aukštyn, kur vanduo kondensuojasi debesų pavidalu ir krituliais nukrenta į žemę. Kalnuose tirpsta sniegas ir susidaro upeliai, kurie susilieja ir sukuria upę... Ar kada nors pagalvojote, kiek sniego turėtų nuolat ištirpti kalnuose, bet ten sniegas guli ištisus metus ir netirpsta, kad palaikytų net vienos upės tėkmė?

Ryžiai. 1. Vandens ciklo gamtoje schema

Aukščiau pateikta diagrama teisingai paaiškina tik kai kurias natūralus fenomenas ir yra toli nuo tikrų procesų, vykstančių su vandeniu planetoje. Ši schema nepaaiškina, kodėl debesys susidaro žiemą, esant 30 laipsnių šalčiui vanduo negali išgaruoti. Mums sakoma, kad vėjas atneša debesis iš jūrų ir vandenynų į žemyno vidurį, tačiau esant ramiam orui debesys susidaro ir virš sausumos. Ši diagrama negali paaiškinti skirtumo tarp bendro kritulių kiekio ir garuojančio vandens kiekio. Dar didesnė paslaptis – upių nešamo vandens kiekis.

Mokslininkai apskaičiavo vandens kiekį planetoje – 1 386 000 milijardų litrų. Tačiau toks didžiulis skaičius tik glumina, nes kritulių, garų atmosferoje, metinių vandens srautų vertinimas atliekamas skirtingais matavimo vienetais. Todėl daugelis negali akivaizdžių dalykų sujungti į vieną visumą. Bandysime analizuoti skaičius įprastais skysčio matavimo vienetais – litrais.

Jei atsižvelgsime į visą planetą, per metus vidutiniškai iškrenta apie 1000 milimetrų kritulių. Meteorologijoje vienas milimetras kritulių prilygsta vienam litrui vandens vienam kvadratiniam metrui.

Žemės paviršiaus plotas yra maždaug 510 072 000 kvadratinių kilometrų. Tai reiškia, kad visame rajone iškrenta maždaug 510 072 milijardai litrų kritulių. Tai yra trečdalis visų vandens atsargas planetos.

Remiantis vandens ciklo gamtoje pagrindais, iškritus krituliams, turėtų išgaruoti tiek vandens. Tačiau išgaravimas iš vandenynų paviršiaus, remiantis įvairiais šaltiniais, yra maždaug 355 milijardai litrų per metus. Kritulių iškrenta keliomis eilėmis daugiau nei išgaruoja nuo vandens paviršiaus. Paradoksas!

Esant tokiam ciklui, planeta jau seniai turėtų būti užtvindyta. Kyla kitas klausimas – kur vandens perteklius? Išstudijavę pamatines medžiagas, galite rasti atsakymą – atmosferoje vandens yra dideli kiekiai. Tai yra 12 700 000 milijardų kg vandens garų.

Litras vandens garavimo metu duoda kilogramą garų, tai yra, garų pavidalu atmosferoje pasiskirsto 12 700 000 milijardų litrų. Atrodytų, kad trūkstama grandis buvo rasta, bet vėl turime prieštaravimą. Vandens buvimas atmosferoje yra maždaug pastovus, o jei vanduo iš atmosferos tokiais kiekiais būtų negrįžtamai išsiliejęs į žemę, po kelerių metų gyvybė planetoje taptų neįmanoma.

Apskaičiuojant vandens srautą upėse taip pat pateikiami prieštaringi duomenys. Pavyzdžiui, pagal Vikipediją, remiantis oficialiais šaltiniais, tik vieno Niagaros krioklio krintančio vandens tūris yra 5700 kubinių metrų per sekundę. Skaičiuojant litrais, tai sudarys 179 755 milijardus litrų per metus.

Tačiau nukrypkime nuo skaičiavimų ir pasigrožėkime Venesuelos grožybėmis. Kaip matyti (2 pav.), kalno viršūnė yra plokščia plynaukštė, kurioje nėra sniego ar ežerų, kurie pakankamai atremtų krioklius. Nepaisant to, šio kalno papėdėje kyla Amazonės, Orinoco ir Essequibo baseinų upės.

Ir pagal vandens ciklo gamtoje mokyklos schemą neįmanoma paaiškinti Roraimos kalno krioklių šaltinio.



Ryžiai. 2. Kukenanos krioklio, Roraimos kalno, Kanaimos parko, Venesuela, Brazilijos ir Gajanos nuotrauka.

Iš mokslo istorijos žinoma, kad net V.I. Vernadskis manė, kad tarp Žemės ir kosmoso vyksta dujų mainai. Vernadskis manė, kad žemės plutoje vyksta kai kurių medžiagų irimas, o kitų – sintezė. 1911 metais skaitė pranešimą „Dėl dujų mainų Žemės pluta Sankt Peterburge antrajame Mendelejevo kongrese.Dabar tai laikoma moksliniu faktu.

Daug vėliau Airijos, Kanados ir Kinijos geofizikai sumodeliavo sąlygas, būdingas Žemės žarnoms, ir parodė, kad vanduo atsirado dėl jo sintezės planetos žarnyne. Tyrimo medžiaga buvo paskelbta žurnale Earth and Planetary Science Letters.

Mums įpratusią rasą galima rasti tik ryte ant žolės, tačiau ūkininkai puikiai žino, kad dirbamos žemės viduje yra požeminė, taip pat ir dienos rasa. Taigi Ovsinsky I.E. savo knygoje Naujoji žemės ūkio sistema kalba apie šiuos reiškinius. Vandens sintezės gamtoje patvirtinimu tapo „ledo cunamio“ atvejai (3 pav.), nufilmuoti 2013 metais Minesotoje, JAV ir Kanadoje. Sniegas buvo susintetintas pavasarį, gegužės mėnesį, ir tokie atvejai nėra pavieniai.



Ryžiai. 3 2013 m. ledo cunamio nuotrauka, Minesota, JAV. Šaltinis: www.wptv.com

Mokslininkai nustatė faktą, kad judėjimo erdvėje metu Žemė praranda dalį atmosferos medžiagos. Nepaisant to, planetos atmosfera išlieka, o tai reiškia, kad prarasta medžiaga atkuriama. Tai pasakytina apie kitas medžiagas, kurios sudaro mūsų planetą.

Tokie medžiagų sintezės faktai buvo naftos išgavimas išeikvotuose gręžiniuose. Paaiškėjo, kad 150% naftos iš anksčiau apskaičiuotų atsargų buvo išgauta seniai atrastuose telkiniuose. O tokių vietų buvo daug: Gruzijos ir Azerbaidžano siena (du telkiniai, kuriuose naftą išgauna daugiau nei 100 metų), Karpatai, Pietų Amerika ir tt Laukas " baltasis tigras» Vietname gamina naftą iš pagrindinių uolienų sluoksnio, kur naftos neturėtų būti.

Rusijoje prieš daugiau nei 70 metų atrastas Romashkinskoye naftos telkinys yra vienas iš dešimties supermilžinių telkinių. tarptautinė klasifikacija. Buvo manoma, kad jis išeikvotas 80 proc., tačiau kasmet jo atsargos pasipildo 1,5-2 mln. Remiantis naujais skaičiavimais, naftą galima gaminti iki 2200 m. ir tai nėra riba..

Senuosiuose Grozno laukuose pirmasis gręžinys buvo išgręžtas XIX amžiaus pabaigoje, o praėjusio amžiaus viduryje buvo išsiurbta 100 mln. tonų naftos. Vėliau laukas buvo laikomas išsekusiu, o po 50 metų atsargos pradėjo atsigauti.

Remdamiesi šiais faktais, galime daryti išvadą, kad elementų sintezė planetoje nėra stebuklas ar anomalija – tai natūralus reiškinys. Vanduo sintetinamas tam tikromis sąlygomis ir tam tikrose mūsų planetos nevienalytiškumo srityse. Vandens ciklas gamtoje neabejotinai egzistuoja, tačiau tai yra materijos virsmo procesas, susijęs su mūsų planetos Žemės atsiradimo procesu.

Norint suprasti, kodėl planetoje sintetinamos medžiagos, būtina žinoti, kaip susiformavo mūsų planeta. Atsakymą į šiuos klausimus randame rusų mokslininko Nikolajaus Viktorovičiaus Levašovo knygose.

Mūsų visatą sudaro septynios pagrindinės medžiagos, turinčios specifines savybes ir savybes. Susiliedamos viena su kita, pirminės materijos sudaro hibridines materijos formas. Iš jų susidaro mūsų planetos medžiagos.

Pirminių dalykų sujungimas galimas tik esant tam tikroms sąlygoms. Tokia sąlyga yra erdvės matmens pasikeitimas.

Dimeniškumas – tai erdvės kvantavimas (atskyrimas) pagal pirminių materijų savybes ir savybes. Supernovos sprogimo metu įvyksta matmenų pokytis, pakankamas hibridinėms formoms (medžiagoms) susidaryti. Tuo pačiu metu iš sprogimo epicentro sklinda koncentrinės erdvės matmenų trikdymo bangos, kurios sukuria erdvės nevienalytiškumo zonas, kuriose susidaro planetos. Daugiau apie planetinių sistemų formavimąsi galite perskaityti straipsnyje The Oort Cloud.

Kai pirminė medžiaga patenka į šias zonas, jos pradeda jungtis ir formuoti hibridines materijos formas, įskaitant fiziškai tankią medžiagą. Šis procesas tęsis tol, kol bus užpildyta visa nehomogeniškumo zona. Dėl medžiagų sintezės proceso nehomogeniškumo zonoje matmenys palaipsniui atkuriami iki tokio lygio, koks buvo prieš supernovos sprogimą.

Dėl fiziškai tankios medžiagos ir kitų hibridinių formų sintezės iš pirminių medžiagų, matmenų nevienalytiškumo zonoje susidaro šešios materialios sferos, kurios yra viena į kitą. Šios sferos yra sukurtos iš hibridinių pirminės materijos formų, skiriasi pirminių medžiagų, kurios yra kiekvienos iš šių šešių sferų, skaičiumi. Būtent tokią struktūrą turi mūsų planeta Žemė (4 pav.)

Fiziškai tankią Žemės sferą (1) sudaro 7 pirminės medžiagos, šios sferos medžiaga turi keturias agregacijos būsenas – kietą, skystą, dujinę ir plazminę. Skirtingos agregacijos būsenos atsiranda dėl nedidelių matmenų svyravimų.



Ryžiai. 4. Planeta Žemė erdvės nevienalytiškumo zonoje. (Šaltinis: Levashov N.V. Essence and Mind. 1 tomas. 1999. Gava 1. Kokybinė Žemės planetos sandara. 6 pav.)

Kiekviena medžiaga turi savo matmenų lygį, kuriame ši medžiaga yra stabili ir pasiskirsto pagal matmenų skirtumą nuo planetos formavimosi centro. Sunkieji elementai turi maksimalų, o lengvi – minimalų matmenį heterogeniškumo zonoje.

Vanduo susidaro sintezuojant lengvuosius elementus – deguonį ir vandenilį ir yra skystasis kristalas. Atmosfera yra 20% deguonies. Vandenilis yra lengviausias tarp dujų, tačiau jo kiekis atmosferoje yra nereikšmingas – 0,000055%. Nepaisant to, mūsų planetoje lyja – vandens molekulės iš dujinės būsenos (garai atmosferoje) pereina į skystąją būseną (5 pav.).

Jei matmenų svyravimai įvyko kietosios medžiagos ir atmosferos ribos lygyje, iškrenta rasa, jei debesų lygyje lašų susidarymo procesas tampa grandininis, lyja. Atmosfera praranda savo esmę. Erdvės nevienalytiškumas lieka nekompensuotas. Pasibaigus planetos formavimuisi, ją sukūrusios materijos formos tęsia savo judėjimą per mūsų planetų nevienalytiškumą, nesusiliedamos viena su kita. Tačiau kai susidaro atitinkamos sąlygos, pirminiai dalykai vėl tampa materija. Vanduo atmosferoje garų pavidalu atkuriamas.

Daugelis mokslininkų yra linkę prie teorijos, kad vandenilis ir kitos dujos kyla iš Žemės žarnų. Tai dar 1902 metais pasiūlė E. Suess. Jis manė, kad vanduo yra susijęs su magmos kameromis, iš kurių jis patenka į viršutines žemės plutos dalis kaip dujinių produktų dalis.

Pakankamos sąlygos sudėtingų molekulių sintezei susidaro planetos žarnyne, nes pirminė medžiaga, eidama per planetų nehomogeniškumą, įtraukia lengvuosius elementus, kurių sintezė įmanoma visame nehomogeniškume. Magmos sudėtyje iš tiesų yra vandens garų pavidalu, o magmoje taip pat yra beveik visi periodinės lentelės elementai.

Siekdamos įgyti savo matmenų lygį, vandenilio ir deguonies molekulės patenka į nehomogeniškumo zonas, kuriose galima vandens sintezė. Garai, kylantys iš gelmių, pasiekia kieto paviršiaus ribas, kur dėl nedidelių matmenų skirtumų vandens molekulės iš dujinės būsenos pereina į skystą. Taip susidaro upės.

Medžiagos stabilumo diapazonų ribos yra atskyrimo tarp atmosferos, vandenynų ir kietojo planetos paviršiaus lygiai. Planetos kristalinės struktūros stabilumo riba atkartoja nevienalytiškumo formą, todėl kietos plutos paviršiuje yra įdubimų ir išsikišimų.



Ryžiai. 5. Medžiagų pasiskirstymas planetoje. (

Tai procesas, kurio metu vanduo nuolat juda tarp geografinių sričių, pereidamas iš vienos agregacijos būsenos į kitą. Be jo neįmanomas augalų augimas, o gyvybės egzistavimas tokia forma, prie kurios esame įpratę.

Beveik visas (apie 97%) Žemės vandens yra. Nedidelis vandens kiekis yra užrakintas ledynuose.

Vandens ciklo gamtoje diagrama

Kad būtų lengviau suprasti vandens ciklą gamtoje, jis suskirstytas į keturis pagrindinius etapus, parodytus aukščiau esančioje diagramoje.

1 etapas – išgarinimas

Rūkas virš vandens

Hidrologinis ciklas prasideda vandenyne, kur saulės šiluma jūros vandenį paverčia garais. Garai yra maži vandens lašeliai, kurie plūduriuoja ore. Šis procesas vadinamas garavimu. Vandens išgaravimas iš kitų vandens telkinių ir augalų dėl karščio taip pat turi įtakos visuotiniam vandens ciklo procesui visame pasaulyje.

2 etapas – kondensacija

Debesys

Vandens garai kyla į dangų ir, didėjant aukščiui, mažėjant oro temperatūrai, jie kondensuojasi. Taigi, ką dažnai matome danguje.

3 etapas – nusodinimas

Lietus

Vėjas varo debesis dangumi, o kai jie nebesulaiko susikaupusios drėgmės, iškrenta krituliai, lietaus ar sniego pavidalu.

4 etapas – kaupimas

Vanduo, kuris nukrenta į žemę iš debesų, leidžia augalams augti ir suteikia mums geriamas vanduo. Didžioji dalis vandens nuteka į ežerus ir upes ir atgal į vandenyną. Tada vandens ciklo procesas gamtoje prasideda iš naujo.

Vandens ciklas namuose

Vienas iš geresnių būdų sužinokite apie vandens ciklą – pamatykite jį veikiant. Demonstracija gali parodyti visus keturis hidrologinio ciklo etapus: garavimą, kondensaciją, sedimentaciją ir kaupimąsi. Nors kai kuriuos vandens ciklo etapus matome ir mūsų Kasdienybė, rodydami šį procesą konteineryje, galite geriau jį suprasti. Patirtis bus įdomi ne tik moksleiviams, ji sužavės ir ikimokyklinio amžiaus vaikus.

Žemiau pateikiamas paprastas būdas sukurti dirbtinį vandens ciklą namuose.

Paimkite didelį plastikinį indą ir užpildykite jį 1/4 karšto vandens. (Karštas vanduo nėra būtinas, bet jis greitai išgaruos.) Įdėkite kelis arbatinius šaukštelius druskos, kad imituotumėte vandenynų druskingumą. Įdėkite kitą mažesnį indą į didesnį vandens indą. Mažesnįjį pastatykite taip, kad jis būtų aukščiau nei aplinkiniai sūrus vanduo, ir liko tuščias. Šis konteineris galiausiai surinks kritulius.

Talpyklą sandariai uždarykite permatoma plėvele. Filmas atlieka virš Žemės sklandančių debesų vaidmenį ir sukuria vietą kondensatui kauptis. Ant plėvelės uždėkite kelis ledo kubelius. Ledas atvėsina „debesis“, kad išgaravęs vanduo geriau kondensuotųsi.

Palaukite, kol ledas ištirps. Laukimo laikas priklauso nuo to, koks karštas vanduo buvo eksperimento pradžioje, taip pat nuo kambario temperatūros. Tai gali trukti nuo kelių minučių iki valandos. Po kurio laiko po plėvele turėtų matytis kondensatas. Tada prasidės krituliai. Pro permatomus konteinerio šonus matysite mažyčius kondensuotus „lietaus lašelius“, kurie lašės į mažesnį indą. Tai bus deponavimas.

Atlikę kelis paprastus veiksmus, galite sukurti vandens ciklą namuose.

Vandens ciklas gamtoje– Tai nuolatinis vandens judėjimas veikiant saulės energijai ir gravitacijai. Vandens ciklo svarba yra didžiulė, nes jis ne tik sujungia visas hidrosferos dalis, bet ir sujungia visus Žemės apvalkalus (atmosferą, litosferą, biosferą ir hidrosferą).

Vanduo ciklo metu gali būti trijų būsenų: skystas, kietas, dujinis. Jame yra didžiulis kiekis medžiagų, reikalingų gyvybei Žemėje.

Veikiant saulės spinduliams, įkaista pasaulio vandenynai ir žemė. Dėl to vanduo iš skystos būsenos pereina į dujinę būseną (garai) ir pakyla. Vandenynas tiekia 86% drėgmės į atmosferą, o tik 14% garų drėgmės gaunama išgaruojant iš sausumos. Vanduo, kuris išgaruoja nuo vandenyno paviršiaus, yra gėlas vanduo. Taigi, vandenyną galima laikyti kolosalia gėlo vandens gamykla, be kurios gyvybė Žemėje negali egzistuoti. Yra žinoma, kad temperatūra atmosferoje mažėja didėjant aukščiui. Vandens garai, susitikę su visais šaltesniais oro sluoksniais, pradeda vėsti ir formuoja debesis. Sausumoje vanduo išgaruoja ne tik iš upelių, upių ir ežerų paviršiaus. Vandens garai patenka į atmosferą dėl vulkaninės veiklos ir išgaruoja nuo augalų paviršiaus.

Dažnai vanduo, išgaravęs iš vandenyno, grįžta į jį kritulių pavidalu, kuris iškrenta iš virš jūrų ir vandenynų išsidėsčiusių debesų. Štai kaip viskas vyksta mažas vandens ciklas gamtoje (1 pav.).

Ryžiai. 1. Mažojo vandens ciklo schema

At puikus vandens ciklas gamtoje dalis debesų, veikiami vėjo, persikelia į žemyną (2 pav.).

Ten jie taip pat gali nusodinti skystu arba kietu pavidalu. Dalis kritulių patenka į upes. Jie, tekėdami vienas į kitą, galiausiai neša vandenį į Pasaulio vandenyno jūras arba į uždarus rezervuarus, tokius kaip Kaspijos ar Aralo jūra, papildydami nuostolius garavimo metu. Kita vandens dalis, kritulių pavidalu nukritusi ant žemės, prasiskverbia nuo žemės paviršiaus ir su gruntiniu vandeniu nuteka atgal į Pasaulinį vandenyną arba upes. Tai labai svarbus vandens ciklo etapas, kuris laikui bėgant reguliuoja upės tėkmę. Jei jo nebūtų, vandens upėse būtų tik trumpais kritulių ar sniego tirpimo laikotarpiais.

Trečdalis vandens, kuris nukrenta ant žemės kaip krituliai, gali prasiskverbti į dirvą, o iš ten pakilti per augalo šaknis ir išgaruoti per lapus. Šis ciklo etapas yra labai svarbus augalams, nes ištirpusios mineralinės medžiagos, reikalingos augalų gyvybei, patenka su vandeniu iš dirvožemio per šaknis.

Ryžiai. 2. Didžiojo vandens ciklo schema


Diagramose (1, 2 pav.):

z - garavimo sluoksnis (rodyklė "o" - reiškia vandenyną, indeksas "c" - reiškia žemę), kuris yra viso išgarinto vandens tūrio () ir Žemės rutulio ploto () santykis, mm .

х, y – atitinkamai žymi kritulių ir nuotėkio sluoksnius, kurie taip pat apskaičiuojami pagal tūrių ir žemės rutulio ploto santykį.

Vandenyno vandens balanso lygtis:

z o = x o + y (2)

Žemės vandens balanso lygtis:

x c = z c + y (3)

Kartu išsprendę 2 ir 3 lygtis, galime gauti pasaulio vandens balanso lygtis:

z o + z c = x o + x c (4)

Tiriant hidrologinius procesus sausumoje, svarbu atsižvelgti į tai, kad žemė skirstoma į dvi sritis:

Išorinio srauto sritis (80% sausumos), iš kurios krituliai patenka į Pasaulio vandenyną ir kurią nusausina didžiausios pasaulio upės.

Vidaus tėkmės plotas (20%), kuris yra be nutekėjimo, neduoda srauto į Pasaulinį vandenyną, pavyzdžiui: Kaspijos, Aralo, Balchašo baseinai, Gobio dykuma, Sachara, Kalaharis ir kt. Ar yra ir didžiosios upės: Volga, Amudarja.

Pagrindinis Žemės rutulio baseinas padalija visą žemę į du šlaitus:

1) su nuotėkiu į Atlanto ir Arkties vandenynus (60 % sausumos) ir

2) su nuotėkiu į Ramųjį ir Indijos vandenynus.

Vandens baseinas eina per Ameriką nuo Horno kyšulio palei Andus iki Beringo sąsiaurio, tada palei rytines Azijos aukštumas platumos kryptimi ir tęsiasi palei rytinį Afrikos pakraštį bei jos pietinį pakraštį.

Ne visas vanduo iš sausumos į vandenyną grįžta vienu metu. Vykstant vandens ciklui gamtoje, laipsniškai atsinaujina vanduo visose geografinio apvalkalo dalyse:

Požeminis vanduo atsinaujina šimtus, tūkstančius ir milijonus metų;

Dengti ledynus – kelis tūkstančius metų (Antarktidoje – dešimtis milijonų metų);

Pasaulio vandenyno vandenys - 2,5-3 tūkstančius metų;

Uždaryti bevandeniai ežerai – 200-300 metų;

Tekantys ežerai – kelerius metus;

Upės - 12-15 dienų;

Atmosferos vandens garai - 8 dienas;

Vanduo organizmuose – per kelias valandas.

svarbus vaidmuo vandens cikle gamtoje neseniai pradėjo vaidinti žmogaus veiklą. Miškų naikinimas, žemių sausinimas ir drėkinimas, rezervuarų ir užtvankų kūrimas, vandens naudojimas buities reikmėms – visa tai gerokai pakeitė hidrologinius procesus Žemėje. Ir nors ūkinė veikla turi mažai įtakos bendram hidrosferos tūriui, ji reikšmingai paveikia atskiras jos dalis. Vienų upių nuotėkis sumažėjo, kitų padidėjo, pasikeitė metinis nuotėkio pasiskirstymas.

Dėl vandens ištraukimo iš sausumos vandenų daugelyje pasaulio šalių padidėjo garavimas, nes būtent garavimui naudojama nemaža dalis vandens, kurį žmogus paima iš šaltinių. Dalis vandens, kurį žmogus vartoja ir kuris yra jo produktų dalis, ilgam iškrenta iš bendros apyvartos, todėl vadinamas „negrįžtamai ištrauktu“. Šis terminas, žinoma, yra gana savavališkas, nes šis vanduo nėra visiškai atmestas, tačiau jo sugrįžimas gali įvykti labai vėluojant ir visiškai kitoje teritorijoje.

Kita problema – dėl to užterštas didelis vandens kiekis ekonominė veikla asmuo. Būtent vandens masių užteršimo grėsmė dabar kelia pagrindinį pavojų, daug didesnį nei fizinio vandens trūkumo grėsmė. Vandens ciklo metu į Pasaulio vandenyną patekęs užterštas vanduo lemia gyvų organizmų mirtį ir biologinės pusiausvyros sutrikimą.

Variklis – vandens ciklo energijos donoras yra Saulė, o pagrindinis „sugertojas“ – energijos priėmėjas ir vandens garų tiekėjas vandenynų atmosferai.

Vienas iš pagrindinių veiksnių, dėl kurių yra , yra unikalus vandens gebėjimas būti natūraliu gamtinės sąlygos trijų būsenų – kietos, skystos ir garinės.

Taip pat vadinamas hidrologiniu ciklu. Vandens ciklas užtikrina vandens buvimą beveik visuose pasaulio kampeliuose. Tada trumpai vandens ciklas gamtoje(hidrologinį ciklą) galima apibūdinti taip – ​​skystos būsenos vanduo išgaruoja, pakyla į atmosferą, kur kondensuojasi, sudarydamas debesis, o paskui vėl grįžta į žemę skystoje būsenoje lietaus, rasos pavidalu... , arba per tarpines kietąsias būsenas – sniegą, šalną, krušą. Vanduo atmosferoje išsilaiko 8-9 dienas.

Vandens cikle dalyvauja visi Žemės vandens ištekliai, išskyrus mineralų kristalinėse gardelėse surištus vandenis ir didžiųjų ledynų gelmėse palaidotus vandenis, tačiau ši išimtis yra tik laikina.

Vandens cikle, be kita ko, aktyviai dalyvauja ledynai, kurie sutelkia didelius kietos būsenos (ledo) vandens kiekius. Ateityje dalis šių „rezervų“ vėl grįžta į skystą būseną.

Vandens ciklas gamtoje yra...

Hidrogeologijos ir inžinerinės geologijos žodynas

Vandens ciklas gamtoje (drėgmės ciklas) yra nuolatinis uždaras vandens cirkuliacijos procesas pasaulis, dėl saulės energijos patekimo ir gravitacijos veikimo: vanduo išgaruoja nuo vandenynų paviršiaus ir iš sausumos, vandens garai pernešami oro srovėmis, kondensuojasi ir kaip krituliai grįžta į vandenyną (maža, arba okeaninė cirkuliacija) arba į sausumą, kur dalis jų nuteka per upes atgal į vandenyną (didysis giras). Be to, yra vietinė arba intrakontinentinė cirkuliacija, kurioje atsižvelgiama į vandenį, išgaravusį iš žemės paviršiaus ir vėl nukritusį į žemę kritulių pavidalu.

Hidrogeologijos žodynas ir inžinerinė geologija. - M.: Gostoptekhizdat. Sudarė: A. A. Makkaveev, redaktorius O. K. Lange. 1961 m

Vandens ciklas gamtoje – rūšys ir klasifikacija

Pagrindiniai vandens ciklo tipai gamtoje

  • Didysis vandens ciklas arba kaip jis dar vadinamas pasauliu. Vanduo, garuodamas virš vandenynų ir jūrų, kritulių pavidalu iškrenta žemyninėje Žemės dalyje, o vėliau dėl nuotėkio grįžta į vandenynus. Tuo pačiu metu kokybiškai keičiasi vandens sudėtis, pašalinamos priemaišos, vanduo išvalomas ir įgauna naujų savybių.
  • Mažos cirkuliacijos arba vandenyno. Jūros vanduo, garuojantis virš vandenyno, kondensuojasi ir vėl nukrenta atgal į vandenyną kritulių pavidalu. Kiekvienais metais vandenyno cikle dalyvauja 458 000 km 3 - tai, pavyzdžiui, šeši Kaspijos jūros, o 505 000 km 3 išgaruoja nuo vandenynų paviršiaus, skirtumas – 47 000 km 3 patenka į žemyną ir ten pasiskirsto.
  • Intrakontinentinė cirkuliacija. Visas procesas vyksta virš žemyninės dalies, vanduo, išgaravęs virš žemyninės Žemės dalies, grįžta į ją kritulių pavidalu. Intrakontinentinėje cirkuliacijoje dalyvauja 119 000 km 3
  • Geologinis vandens ciklas– apima nenutrūkstamą vandens mainą tarp vandenynų, sausumos ir Žemės gelmių. Paprastai tai atsiranda įtrūkimų, esančių ties litosferos plokščių ribomis, srityje.
  • pasaulinis vandens ciklas- nėra uždaras ciklas, nes bendras jame dalyvaujančių vandenų tūris nuolat pasipildo iš Žemės žarnų - kasmet 0,25 km 3.

Vandens ciklas gamtoje. Vandens išteklių atnaujinimas

Gamtoje vyksta nuolatinis visų atsinaujinimas vandens ištekliai o „vandens ciklas“ aktyviai dalyvauja šiame procese.

AT skirtingų šaltinių nurodytos šiek tiek skirtingos vidutinės vandens išteklių atsinaujinimo laiko reikšmės, todėl autorius rekomenduoja skaitytojui, jei reikia, atidžiau išnagrinėti šį klausimą. Žemiau pateikiamos atskaitos vertės, kurios gali būti jūsų atskaitos taškas:

  • Vandenynai: 3200 metų*;
  • Ledynai: nuo 5 iki 10 metų*;
  • Sezoninė sniego danga: nuo 2 iki 6 mėnesių*;
  • Dirvos pluta: nuo 1 iki 2 mėnesių*;
  • Požeminis vanduo, potvynis: nuo 100 iki 200 metų*;
  • Požeminis vanduo, palaidotas: 10 000 metų*;
  • Ežerai: nuo 15 iki 17 metų*;
  • Upės: nuo 17 iki 19 dienų*;
  • Atmosfera: 9 dienos;
  • Kalnų ledynai: 1600 metų;
  • Gyvi organizmai: kelias valandas;
  • Poliarinių šalių ledynai: 9700 metų;
  • Visiškas Pasaulio vandenyno vandenų atnaujinimas: maždaug per 2700 metų.

Vandens ciklas gamtoje yra gyvybiškai svarbus visai mūsų planetai. Deja, žmogaus veikla daro didelę įtaką atskiroms šio proceso dalims, o tai sukelia katastrofiškas pasekmes, tokias kaip potvyniai, potvyniai, sausros...

Vandens ciklo svarba gamtoje

Neįmanoma pervertinti vandens ciklo gamtoje svarbos visai mūsų planetai.

  • Vandens ciklas gamtoje vienija visus Žemės apvalkalus, įskaitant, žinoma, pirmiausia hidrosferą.
  • Vandens ciklo dėka perduodama daug medžiagų, reikalingų gyvybei Žemėje palaikyti.
  • Vandens ciklas gamtoje išvalo vandenynų vandenis.
  • Ciklas įtakoja ir reguliuoja planetos klimatą.
  • Dėl vandens ciklo gamtoje vanduo pasiekia beveik visus Žemės rutulio kampelius.

Ir pabaigai pažymėtina, kad dėl savo ūkinės veiklos žmogus iš ciklo pašalina dalį vandens, dėl kurio keičiasi jo natūrali srovė, o tai gali padaryti nepataisomą žalą visam ciklui ir jį sutrikdyti. Būtina to nepamiršti ir išmintingai bei racionaliai žiūrėti į vandens išteklių naudojimą.


IŠSKELBIMO DATA: 2014 m. balandžio 7 d. 18:50