Cycle de l'eau

La Terre de l ' eau est toujours en mouvement, et le cycle de l'eau, aussi connu comme le cycle hydrologique, d??crit le mouvement continu de l'eau sur, au-dessus et en dessous de la surface de la Terre. Depuis le cycle de l'eau est vraiment un ??cycle??, il n'y a ni d??but ni fin. L'eau peut changer d'??tat entre liquide , vapeur et glace ?? diff??rents endroits dans le cycle de l'eau, ?? ces processus qui se d??roulent en un clin d'??il et des millions d'ann??es. Bien que l'??quilibre de l'eau sur Terre demeure relativement constante au fil du temps, les mol??cules d'eau individuelles peuvent aller et venir ?? la h??te.

Description

Le cycle de l'eau.

Le cycle de l'eau n'a pas de point de d??part ou de fin. Le soleil, qui entra??ne le cycle de l'eau, chauffe l'eau dans les oc??ans. Certaines d'entre elles ??vapore sous forme de vapeur dans l' air . La glace et la neige peut sublimer directement en vapeur d'eau. Courants d'air ascendants prennent la vapeur dans l'atmosph??re, avec l'eau de l'??vapotranspiration, qui est apparu ?? partir de plantes de l'eau et on ??vapore du sol. La vapeur se ??l??ve dans l'air o?? les temp??ratures plus fra??ches amener ?? se condensent en nuages. Courants d'air se d??placent nuages dans le monde entier, les particules de nuages entrent en collision, grandir, et tombent du ciel sous forme de pr??cipitations. Certains pr??cipitations tombent sous forme de neige et peut se accumuler que des casquettes et des glaciers, qui peuvent stocker l'eau gel??e depuis des milliers d'ann??es. Accumulations de neige dans les climats chauds d??geler souvent et fondent l'arriv??e du printemps et le flux d'eau fondus terrestre que la fonte des neiges. La plupart des pr??cipitations retombe dans les oc??ans ou dans le sol, o??, en raison de la gravit??, la pr??cipitation se ??coule sur le sol comme le ruissellement de surface. Une partie des eaux de ruissellement entre les rivi??res dans les vall??es dans le paysage, avec des d??bits eau en mouvement vers les oc??ans. Les eaux de ruissellement et l'infiltration des eaux souterraines, se accumulent et sont stock??s sous forme d'eau douce dans les lacs. Pas tous les flux de ruissellement dans les rivi??res. Une grande partie de celui-ci p??n??tre dans le sol que l'infiltration. De l'eau se infiltre profond??ment dans le sol et redensifie aquif??res (roches) sous-sol satur??, qui stockent d'??normes quantit??s d'eau douce pendant de longues p??riodes de temps. Certains infiltration reste proche de la surface de la terre et peut se infiltrer dans les masses d'eau de surface (et l'oc??an) que la d??charge des eaux souterraines, et certaines eaux souterraines trouve des ouvertures dans la surface de la terre et appara??t comme sources d'eau douce. Au fil du temps, l'eau continue de se ??couler, les uns pour resaisir l'oc??an, o?? le cycle de l'eau se renouvelle.

Les diff??rents proc??d??s sont les suivants:

• La pr??cipitation est de la vapeur d'eau condens??e qui se situe ?? la surface de la Terre. La plupart des pr??cipitations se produit comme la pluie , mais comprend ??galement la neige , gr??le, brouillard goutte ?? goutte, neige roul??e, et gr??sil. Environ 505 000 km?? d'eau sous forme de pr??cipitations l'automne chaque ann??e, 398 000 km?? de celui-ci sur les oc??ans.

• Interception Canopy est la pr??cipitation qui est intercept??e par le feuillage des plantes et finalement se ??vapore dans l'atmosph??re plut??t que de tomber au sol.

• La fonte des neiges se r??f??re ?? l'??coulement produit par la fonte des neiges.

• Ruissellement comprend la vari??t?? des moyens par lesquels l'eau se d??place ?? travers le pays. Cela comprend ?? la fois ruissellement de surface et canal de ruissellement. Comme il se ??coule, l'eau peut se infiltrer dans le sol, se ??vaporer dans l'air, devenu stock??e dans les lacs ou les r??servoirs, ou ??tre extraite pour des utilisations humaines agricoles ou autres.

• L'infiltration est le d??bit d'eau ?? partir de la surface du sol dans le sol. Une fois infiltr??, l'eau devient l'humidit?? du sol ou les eaux souterraines.

• L'??coulement souterrain est l'??coulement des eaux souterraines, dans la zone non satur??e et des aquif??res. l'eau souterraine peut revenir ?? la surface (par ex. comme un ressort ou en ??tant pomp??) ou ??ventuellement se infiltrer dans les oc??ans. L'eau retourne ?? la surface de la terre ?? une altitude inf??rieure ?? celle o?? il infiltr??, sous la force de gravit?? ou de gravit?? induite pressions. L'eau souterraine tend ?? se d??placer lentement, et est reconstitu?? lentement, de sorte qu'il peut rester dans les aquif??res des milliers d'ann??es.

• L'??vaporation est la transformation de l'eau de l'??tat liquide ?? des phases de gaz lors de son d??placement par rapport au sol ou les masses d'eau dans l'atmosph??re sus-jacente. La source d'??nergie pour l'??vaporation est essentiellement le rayonnement solaire . ??vaporation souvent inclut implicitement transpiration des plantes , mais ensemble, ils sont sp??cifiquement d??sign??s comme ??vapotranspiration. Le montant total de l'??vapotranspiration annuelle ?? environ 505 000 km?? d'eau, 434 000 km?? dont se ??vapore des oc??ans.

• La sublimation est le changement d'??tat directement de l'eau solide (neige ou de glace) ?? la vapeur d'eau.

• Advection est le mouvement de l'eau - solide, liquide ou vapeur ??tats - ?? travers l'atmosph??re. Sans advection, l'eau qui se est ??vapor??e sur les oc??ans ne pouvait pas pr??cipiter sur la terre.

• La condensation est la transformation de la vapeur d'eau en gouttelettes d'eau liquide dans l'air, produisant des nuages et brouillard.

R??servoirs

Dans le cadre du cycle de l'eau, un repr??sente r??servoir l'eau contenue dans diff??rentes ??tapes dans le cycle. Le plus grand r??servoir est la collecte des oc??ans , ce qui repr??sente 97% de l'eau de la Terre. Le prochain grand quantit?? (2%) est stock?? dans solide dans la forme les calottes glaciaires et les glaciers . L'eau contenue dans tous les organismes vivants repr??sente le plus petit r??servoir.

Le volume d'eau dans la r??servoirs d'eau douce, en particulier ceux qui sont disponibles pour la consommation humaine, sont importantes ressources en eau .

Les temps de s??jour

Le temps de s??jour d'un r??servoir dans le cycle hydrologique est le temps moyen d'une mol??cule d'eau passera dans ce r??servoir (voir le tableau ci-contre). Ce est une mesure de l'??ge moyen de l'eau dans ce r??servoir, si l'eau va passer beaucoup moins de temps que la moyenne, et certains beaucoup plus.

Les eaux souterraines peuvent d??penser plus de 10.000 ans sous la surface de la Terre avant de quitter. Particuli??rement vieille eaux souterraines est appel?? eau fossile. L'eau stock??e dans le sol, il reste tr??s bri??vement, parce qu'elle est ??parpill??e ?? travers la Terre, et est facilement perdu par ??vaporation, la transpiration, le d??bit ou la recharge des nappes. Apr??s ??vaporation, l'eau reste dans l'atmosph??re pendant environ neuf jours avant de se condenser et de tomber ?? la Terre sous forme de pr??cipitations.

En hydrologie, temps de s??jour peuvent ??tre estim??s de deux fa??ons. La m??thode la plus commune se fonde sur le principe de conservation de la masse et assume la quantit?? d'eau dans un r??servoir donn?? est ?? peu pr??s constante. Avec ce proc??d??, les temps de s??jour sont estim??s en divisant le volume du r??servoir par la vitesse ?? laquelle l'eau soit entre ou sort du r??servoir. Conceptuellement, cela ??quivaut ?? chronom??trant le temps que cela prendrait pour devenir le r??servoir rempli de vide si pas d'eau devait quitter (ou combien de temps il faudrait pour vider le r??servoir de plein si l'eau ne devait entrer).

Une autre m??thode pour estimer les temps de s??jour, gagne en popularit?? en particulier pour les eaux souterraines datant, est l'utilisation de techniques isotopiques. Ceci est fait dans le sous-champ de hydrologie isotopique.

Changements dans le temps

Le cycle de l'eau d??crit les processus qui animent le mouvement de l'eau tout au long du hydrosph??re. Cependant, beaucoup plus d'eau est "dans le stockage" pour de longues p??riodes de temps que ce qui est en fait le d??placement ?? travers le cycle. Les entrep??ts de la grande majorit?? de toute l'eau sur la Terre sont les oc??ans. On estime que des 332 500 000 miles cubes ⁽³ mi) (1,386 milliards de km ³⁾ de l'approvisionnement en eau dans le monde, environ 321 000 000 km ³ (1338000000 km ³⁾ sont stock??es dans les oc??ans, soit environ 95%. On estime ??galement que les oc??ans fournissent environ 90 pour cent de l'eau ??vapor??e qui va dans le cycle de l'eau.

Pendant plus froides p??riodes climatiques plus calottes glaciaires et des glaciers forme, et assez de l'offre mondiale de l'eau se accumule sous forme de glace pour diminuer les montants dans d'autres parties du cycle de l'eau. L'inverse est vrai pendant les p??riodes chaudes. Pendant les glaciers de l'??ge derni??re couvertes de glace pr??s d'un tiers de la masse terrestre de la plan??te, avec le r??sultat ??tant que les oc??ans ??taient environ 400 pieds (122 m??tres) plus bas qu'aujourd'hui. Lors de la derni??re mondiale "vague de chaleur", il ya environ 125000 ann??es, la mer ??tait environ 18 pieds (5,5. M??tres) plus ??lev??s qu'ils ne le sont maintenant. Il ya environ 3.000.000 ann??es les oc??ans pourraient avoir ??t?? jusqu'?? 165 pieds (50 m??tres) sup??rieur.

Le consensus scientifique exprim?? dans le 2007 Groupe d'experts intergouvernemental sur l'??volution du climat (GIEC) R??sum?? pour les d??cideurs est pour le cycle de l'eau de continuer ?? intensifier tout au long du 21??me si??cle, bien que cela ne signifie pas que les pr??cipitations augmenteront dans toutes les r??gions. Dans les zones terrestres subtropicales - lieux qui sont d??j?? relativement sec - pr??cipitations devrait diminuer au cours du 21e si??cle, l'augmentation de la probabilit?? de la s??cheresse . Le s??chage devrait ??tre la plus forte pr??s des marges vers les p??les des r??gions subtropicales (par exemple, le Bassin m??diterran??en, Afrique du Sud , dans le sud Australie et le Sud-Ouest des ??tats-Unis). Les pr??cipitations annuelles devraient augmenter dans les r??gions proches de l'??quateur qui ont tendance ?? ??tre mouill?? dans le climat actuel, et aussi ?? des latitudes ??lev??es. Ces mod??les ?? grande ??chelle sont pr??sents dans presque tous les mod??les climatiques simulations men??es dans plusieurs centres de recherche internationaux dans le cadre de la 4??me ??valuation du GIEC.

Le recul des glaciers est aussi un exemple d'un cycle de l'eau mutation, o?? l'approvisionnement en eau des glaciers de pr??cipitation peut pas faire face ?? la perte de l'eau de fusion et sublimation. Le recul des glaciers depuis 1850 a ??t?? consid??rable.

Les activit??s humaines qui modifient le cycle de l'eau:

• agriculture
• alt??ration de la composition chimique de l'atmosph??re
• construction de barrages
• la d??forestation et boisement
• le retrait des eaux souterraines du puits
• les pr??l??vements d'eau dans les rivi??res
• urbanisation

Effets sur le climat

Le cycle de l'eau est aliment?? par l'??nergie solaire. 86% de l'??vaporation se produit mondiale des oc??ans, ce qui r??duit leur temp??rature par refroidissement par ??vaporation. Sans l'effet de refroidissement de l'??vaporation de l'effet de serre conduirait ?? une temp??rature de surface beaucoup plus ??lev??e de 67 ?? C , et une plan??te plus chaude.

Effets sur le cycle biog??ochimique

Alors que le cycle de l'eau est en soi une cycle biog??ochimique, le d??bit d'eau sur et sous la terre est un ??l??ment cl?? du v??lo d'autres biog??ochimiques. Le ruissellement est responsable de la quasi-totalit?? du transport de ??rod?? les s??diments et le phosphore de la terre ?? les plans d'eau. Le salinit?? des oc??ans provient de l'??rosion et le transport des sels dissous de la terre. Culturel eutrophisation des lacs est principalement due au phosphore, appliqu?? en exc??s pour champs agricoles en engrais , puis transport??s par voie terrestre et les rivi??res. Les deux flux de ruissellement et des eaux souterraines jouent un r??le important dans le transport de l'azote de la terre ?? des plans d'eau. Le zone morte ?? la sortie de la rivi??re Mississippi est une cons??quence de nitrates provenant des engrais ??tant emport?? champs agricoles et achemin?? sur le syst??me de rivi??re ?? la Golfe du Mexique . Ruissellement joue ??galement un r??le dans le cycle du carbone, de nouveau dans le transport de roche et de sol ??rod??.