Как происходит круговорот воды в природе
. Этапы, причины, значение для планеты
Круговорот воды часто показывают как простой цикл: испарение, конденсация и осадки. Хотя такая модель удобна для понимания, на самом деле эти процессы гораздо сложнее. Пути воды через экосистемы Земли разнообразны и еще не до конца изучены [1]. РБК Life совместно с экспертами рассказывает, как вода перемещается по планете и почему этот естественный цикл так важен для жизни на Земле.
Что такое круговорот воды в природе
Круговорот воды в природе — это непрерывное перемещение воды по Земле между атмосферой, гидросферой и земной корой, в процессе которого вода циклично меняет агрегатное состояние (газообразное, жидкое, твердое) [2].
Три состояния воды — газообразное, жидкое и твердое
Среди многочисленных процессов круговорота особенно важны испарение, конденсация, выпадение осадков и сток. Хотя общее количество воды в цикле остается почти неизменным, ее распределение между процессами постоянно меняется.
Круговорот воды в природе происходит из-за того, что вода имеет свойство изменять агрегатное состояние под действием температуры. При нагревании поверхности водоема вода испаряется, легкий пар поднимается на высоту, где начинает охлаждаться (чем выше мы поднимаемся, тем холоднее становится), происходит конденсация: из пара вода превращается в мельчайшие капельки. Эти капельки накапливаются в виде облаков, и при избыточном количестве воды выпадают в виде осадков.
Этапы круговорота воды в природе
Этапы круговорота воды показывают, как вода постоянно перемещается между океанами, сушей и атмосферой. На каждом шаге она меняет состояние: из жидкой превращается в пар, образует облака, возвращается на землю дождем или снегом и снова попадает в реки и моря. Эти процессы образуют единый цикл, который обеспечивает жизнь на Земле.
- Испарение — вода из океанов, озер и других водоемов превращается в пар и поднимается в атмосферу.
- Транспирация — вода поглощается растениями и высвобождается в виде пара через листья.
- Конденсация — водяной пар охлаждается и собирается в капли, образуя облака.
- Осадки — вода падает из облаков как дождь, снег или град.
- Сток — вода течет по земле и собирается в водоемы, в конечном итоге достигая океанов.
- Инфильтрация — часть воды проникает в землю, пополняя запасы грунтовых вод [3].
Как происходит круговорот воды в природе
Круговорот начинается с испарения: под действием солнечного тепла вода с поверхности океанов, рек, озер и почвы переходит в состояние водяного пара. К этому процессу присоединяется транспирация — выделение влаги растениями через листья. Воздушный водяной пар поднимается в атмосферу и при охлаждении превращается в капли, образуя облака, — начинается процесс конденсации. Когда капли в облаках становятся слишком большими, они выпадают на поверхность в виде осадков: дождя, снега или града. Часть осадков стекает по поверхности, пополняя реки, озера и океаны, а часть — просачивается в почву, пополняя грунтовые воды, — происходит инфильтрация. С течением времени вода из рек, озер и подземных запасов снова испаряется — и цикл начинается заново [3].
Таким образом, вода постоянно меняет форму от жидкой до твердой и газообразной, обеспечивая жизнь на Земле и поддерживая климатические и экосистемные процессы.
Процесс круговорота воды в природе
Вот есть на улице лужа: один день, два дня ты ее видишь — а потом вдруг хоп! — и лужи больше нет. Вопрос: как так получилось, что она была, а теперь исчезла? Дети начинают разгадывать, что на это могло повлиять. Они знают, что вода умеет испаряться, что при кипении она превращается в пар. Но ведь лужа не кипит. Почему же вода все равно исчезает? Разбирая этот процесс, дети понимают: испарение происходит не только при высокой температуре. Даже на морозе вода постепенно испаряется, а лед со временем тоже «вымораживается». Так они приходят к выводу, что вода испаряется под действием физических факторов, которые постоянно оказывают влияние на мир вокруг нас. Далее пар скапливается в атмосфере и возвращается на землю в виде осадков. Сам по себе круговорот воды их не особенно удивляет, но вот то, что вода превращается в пар без нагрева, для них становится настоящим открытием.
Значение круговорота воды в природе
Вода играет ключевую роль в формировании климата и экстремальных природных явлений (засухи и наводнения). Ее наличие и своевременное распределение жизненно важны для общества и экосистем. Уже сегодня ученые говорят о климатическом кризисе, во время которого спрос на воду превысит предложение на 40%.
Люди используют воду для питья, промышленности, орошения сельского хозяйства, гидроэнергетики, очистки отходов и отдыха. Поэтому крайне важно сохранять и защищать источники воды, обеспечивать их устойчивость для человека и природы [1].
Сейчас все уроки по окружающему миру строятся на принципе, что природу нужно охранять и беречь. Особое внимание уделяют воде: в первую очередь детям объясняют, что ее нельзя загрязнять, ее нужно сохранять, использовать разумно и экономно. На уроках показывают, как важно заботиться о чистоте рек, озер и источников — и как каждое действие человека влияет на водные ресурсы и экосистему в целом.
Вода играет важную роль и в углеродном цикле, участвуя в процессах поглощения и хранения углерода в водоемах и их экосистемах. Изменения могут оказывать влияние на концентрацию парниковых газов в атмосфере и, следовательно, на глобальные климатические изменения [4].
Мировой круговорот воды имеет колоссальное значение для всей жизни нашей планеты. Это одно из проявлений целостности географической оболочки, поскольку он объединяет все живое и неживое: вода участвует в огромном количестве процессов на Земле, дает возможность для существования жизни. Круговорот воды напрямую связан с климатическими особенностями разных регионов. Например, при испарении воды с поверхности океана над ним создается область пониженного давления, а это влияет на направление и силу ветров.
Главное о круговороте воды в природе
- Круговорот воды в природе — это непрерывное перемещение воды между атмосферой, сушей и океанами с постоянной сменой агрегатных состояний: жидкого, твердого и газообразного.
- Основные процессы цикла: испарение, транспирация, конденсация, выпадение осадков, сток и инфильтрация.
- Конденсация формирует облака, из которых при насыщении влагой выпадают осадки (дождь, снег, град). Вода возвращается на Землю в реки, озера, океаны или уходит в грунтовые воды, после чего цикл повторяется.
- Круговорот воды регулирует климат, формирует экстремальные природные явления (засухи, наводнения) и влияет на углеродный цикл.
- Роль воды в жизни человека огромна: она необходима для питья, сельского хозяйства, промышленности, энергетики и экологии.
- Изменения в круговороте воды напрямую связаны с глобальным климатическим кризисом и ростом дефицита пресной воды.
