Ciklus vode u prirodi. Zašto se to događa? Kako ide? Kako modelirati?

Glavna tekućina planeta

Voda je najvažnija komponenta života bilo kojeg biološkog organizma na Zemlji. Stoga je važno proučavati, promatrati i pratiti količinu, kvalitetu i stanje vodnih resursa planeta. Glavne rezerve ove životvorne vlage koncentrirane su u svjetskim oceanima. I već isparavajući od tamo, vlaga hrani Zemlju, zahvaljujući procesu koji se u prirodi zove ciklus vode. Voda je vrlo pokretna tvar i lako prelazi iz jednog stanja u drugo. Zahvaljujući tome, lako može doći do najudaljenijih kutaka od izvora. Kako se odvija taj proces?

Kako i zašto voda cirkulira?

Pod utjecajem sunčeve topline voda konstantno isparava s površine oceana, pretvarajući se u plinovito stanje. Uz struje toplog zraka, pare se dižu, stvarajući oblake. Lako se otpuhuju s izvornog mjesta isparavanja. Postupno uhvativši na svom putu sva nova isparavanja, oblaci su se ohladili na putu prema gore. U nekom trenutku dolazi sljedeća faza - kondenzacija. Moguće je kada zrak dođe do zasićenja (100% vlažnost) vodena para. To se obično događa s dovoljno hlađenja. Poznato je da je maksimalna količina pare koja se može držati u zraku proporcionalna njezinoj temperaturi, stoga je na određenoj točki hlađenja oblak zasićen parom, što dovodi do prijelaza vode u sljedeće - tekuće ili kristalno slično stanje. A ako je oblak u ovom trenutku još uvijek iznad oceana, vlažnost se vraća tamo odakle je došla. Tako je okončan jedan mali vodeni ciklus u prirodi. Ovaj proces ne zamrzava na minutu. Voda nad svjetskim oceanima stalno kruži.

Kako voda cirkulira preko kopna

Ne pada sva vlaga natrag u ocean. Velika količina pare, zajedno s vjetrovima i monsunima, pada duboko u kontinente, ispuštajući se dok se kreće kao padaline na Zemlju. Dio te vlage zadržava se u gornjim slojevima tla, hrani biljke, drugi dio teče prema potocima i rijekama tako da, nakon što stignu do mora i oceana, ponovno isparavaju i uđu u sljedeći vodeni ciklus u prirodi. Vrlo mali udio oborina prodrijet će kroz tlo, a, dostizanjem vodootpornog sloja (gline, stijene), teći će niz ovu kosinu. Dio podzemnih voda ponovno će pronaći izlaz na površinu, formirajući ključeve s kristalno čistom vodom, koji će se kasnije izliti u rijeke i ponovno ispariti za sljedeći ciklus. A drugi dio njih kroz pukotine i pukotine nastavit će curiti u utrobu Zemlje sve dok ne dostigne slojeve s visokom temperaturom, gdje će se ponovno pretvoriti u paru kako bi se ponovno kotrljao u podzemnoj cirkulaciji ili se probio na površinu toplinskim izvorom.

Vodeni putovi u prirodi

Godišnje isparava oko četiri stotine tisuća kubičnih kilometara vode, a samo jedna petina pada na kopno, čije je područje tri puta manje od površine svjetskog oceana. Voda isparava s kopnene površine ne samo zemljom, već i vegetacijom: svaki list na stablu i svaka trava na Zemlji. Pratiti sva moguća putovanja vodom iznimno je teško. No, sasvim je moguće simulirati snažno pojednostavljenu verziju koja prikazuje dječji ciklus vode u prirodi, čak iu vlastitom stanu.

Iskustvo koje pokazuje isparavanje i kondenzaciju

Da bi se pokazala prva faza ciklusa - isparavanje vode s površine vodenih tijela pod djelovanjem sunčeve svjetlosti - dovoljno je uzeti čašu napunjenu do pola vodom, staviti je u plastičnu hermetički zatvorenu vrećicu i pričvrstiti je trakom na prozorsko staklo na sunčan dan. Nakon nekog vremena (ovisno o temperaturi u prostoriji i intenzitetu sunčeve svjetlosti) vidjet ćete da se zidovi pakiranja zamagljuju, te se nakon nekog vremena na njima formiraju kapljice vode.

Demonstracijski model punog ciklusa ciklusa vode

Složeniji model može se sastaviti pomoću spremnika koji je djelomično ispunjen obojenom plavom bojom (imitacija svjetskog oceana), prozirna, može se perforirati, vrećica ispunjena pijeskom u dovoljnoj količini da se uzdigne iznad vode za više od pola (suha). Cijela struktura maksimalno čvrsto zatvorena plastičnom folijom i osigurana. Stavite mali kontejner s ledom preko “zemlje” (led će stvoriti potrebnu hladnoću za iskustvo u gornjim slojevima “atmosfere”), stavite stolnu svjetiljku (Sunce) preko “oceana” koji će zračiti toplinu. Uključivanje, nakon nekog vremena, dolazi do filma, preko kopna, na hladnom mjestu, kondenzacije vlage, što malo kasnije pada na zemlju. A ako je pakiranje perforirano, onda možete vidjeti kako se vlaga, koja prodire kroz pijesak, spušta niže i niže prema oceanu.

Što moramo učiniti

Ciklus vode u biosferi je vrlo važan proces za cijeli planet. Kršenje ili gubitak barem jedne veze dovest će do globalnih i vrlo vjerojatno nepopravljivih posljedica za sve. Australski i američki znanstvenici, na temelju svojih zapažanja o vremenskim prilikama, koji su pokrili 50 godina, zaključili su da je ciklus vode u prirodi ubrzan zbog globalnog zatopljenja. A to će, pak, dovesti do toga da će sušna područja postati još suša, a tamo gdje je klima sada kišovita, doći će do još više oborina. Sve to dokazuje jednu stvar: čovječanstvo bi trebalo biti ozbiljnije o svojim aktivnostima, koje su neraskidivo povezane s prirodom.