Hinweise zum Wasserkreislauf und zur Luftfeuchtigkeit

Der hydrologische Zyklus bezieht sich auf die Bewegung von Wasser von Ozeanen, Atmosphäre und Land in einer Reihe von kontinuierlichen Austauschungen sowohl der geographischen Position als auch des physischen Zustands.

Wasser geht der Erde aus Flüssen, Seen, Meeren, unterirdischen Quellen, Pflanzen und Tieren verloren. Diese Feuchtigkeit kondensiert auf höheren Ebenen und fällt als Niederschlag in Form von Regen, Schnee, Hagel, Tau, Graupel, Frost usw. ab.

Da die Gesamtfeuchtigkeit in diesem gesamten System konstant bleibt, ist ein Gleichgewicht zwischen Evapotranspiration und Niederschlag erforderlich. Der Wasserkreislauf hält dieses Gleichgewicht aufrecht. Die Untersuchung des Wasserkreislaufs beinhaltet tatsächlich die Untersuchung des Feuchtigkeitsflusses von einem Speicher zum anderen und von einer Form zur anderen.

Speicherung von Feuchtigkeit Die Meere mit einer mittleren Tiefe von 3800 Metern, die 71% der Erdoberfläche bedeckt, halten 97% aller Wasservorräte der Erde von 1, 31 x 10 ²⁴ cm ³ . Drei Viertel des gesamten Süßwassers sind in Gletschern und Eisflächen eingeschlossen, während das restliche Grundwasser fast vollständig aus Grundwasser besteht. In jedem Fall halten die Flüsse und Seen nur 0, 33% des gesamten Süßwassers und die Atmosphäre nur 0, 35%.

Bei der Untersuchung des Wasserkreislaufs liegt der Fokus auf dem Transfer von Wasser zwischen diesen Speichern. Verschiedene Phasen in diesem Zyklus sind Verdampfung, Feuchtigkeitstransport, Kondensation, Niederschlag und Abfluss. Diese Stufen werden im Folgenden beschrieben.

Verdampfung Die Verdampfung kann als Ausgangspunkt genommen werden, da sie den atmosphärischen Kreislauf im Wasserkreislauf darstellt. Die Ozeane tragen 84% zur jährlichen Gesamtsumme und die Kontinente 16% bei.

Die höchsten jährlichen Verluste treten in den Subtropen des westlichen Nordatlantiks und des Nordpazifischen Ozeans aufgrund des Einflusses des Golfstroms und des Kuroshio-Stroms sowie in der Passatwindzone der südlichen Ozeane auf. Das Landmaximum tritt aufgrund hoher Sonneneinstrahlung und üppiger Vegetation in der Äquatorregion auf.

Atmosphärische Feuchtigkeit:

Der atmosperische Feuchtigkeitsgehalt aus Wasserdampftröpfchen und Eiskristallen in Wolken wird bestimmt durch:

(i) lokale Verdunstung

(ii) Lufttemperatur

(iii) atmosphärischer Feuchtigkeitstransport von Horizontat.

Die Höchstwerte liegen im Sommer (Juli) über den Äquatorialdimensionen Afrikas und Südamerikas. Die Mindestwerte liegen im Januar im kontinentalen Interieur, in hohen Breiten und in tropischen Wüsten.

Niederschlag Die Maximalwerte liegen entlang des Äquators aufgrund der konvergierenden Passatwindsysteme und der Monsunregime der südlichen Hemisphäre und entlang der Westküsten in mittleren Breiten aufgrund von Fahrstörungen in den Westwesten.

Die Mindestwerte treten in trockenen Gebieten subtropischer Hochdruckzellen und in kontinentalen Innenräumen in höheren Breiten auf.

Wasserzirkulation in der Lithosphäre Wenn die Feuchtigkeit die Erdoberfläche erreicht, kann sie auf drei Arten verteilt werden:

(i) Nachverdampfen

(ii) Abfluss zum Ablassen in den Ozean

(iii) Versickerung in den Boden - als Grundwasser

Die Abfluss- und Perkolationsstufen können sich für Tage oder sogar Monate verzögern, wenn der Niederschlag als Schnee fällt. Das Grundwasser ist ein stabiler Bestandteil des Wasserkreislaufs und wird als der Teil des Oberflächenwassers definiert, der die Porenräume des Gesteins oder seinen Abraum vollständig sättigt und sich als Reaktion auf die Schwerkraft verhält. Das Grundwasser nimmt die Sättigungszone ein. Darüber befindet sich die Belüftungszone, in der Wasser die Poren nicht vollständig sättigt.

Die unterirdische Phase des Wasserkreislaufs ist abgeschlossen, wenn Grundwasser am Schnittpunkt des Wasserspiegels mit der Bodenoberfläche erscheint. Solche Orte sind die Kanäle von Bächen und die Böden von Sümpfen und Seen.

Das Grundwasser während der Versickerung folgt:

Das Grundwasser wird dem Menschen aus Brunnen entnommen, die gegraben oder gebohrt wurden, um die Grundwasserzone zu erreichen. Es ist in der Regel zu sehen, dass der Grundwasserspiegel unter den höchsten Bereichen der Oberfläche (Hügel und Abhänge) am höchsten ist, aber zu den Tälern hinabsteigt, wo er an der Oberfläche in der Nähe der Bäche, Seen oder Sümpfe erscheint (Abb. 2.32).

Ein übermäßiger Entzug des Grundwassers durch den Menschen angesichts der rasanten Industrialisierung und Verstädterung hat das Gleichgewicht der Grundwasserneubildung und -entladung der Natur verändert.

In vielen Trockengebieten mit interner Entwässerung besteht die Hauptgrundwasserquelle aus Versickern von Bachläufen und Seen. Das Grundwasser trägt fast 30% zum Gesamtabfluss bei. Der Anteil des Niederschlags, der in den Ablauf fließt, nimmt mit zunehmender zur Verdampfung verfügbarer Wärme ab.

So wird das Grundwasser durch Quellen, Pumpen und Transpiration an die Oberfläche zurückgeführt und gelangt von hier in die nächste Stufe des Kreislaufs, die Verdampfung. Die Energie, mit der der Kreislauf gefahren wird und somit eine konstante Frischwasserversorgung auf dem Land gewährleistet wird, stammt von der Sonne.