asi 70% zemského povrchu je pokryto vodou. Tato voda se odpařuje a kondenzuje do mraků. Mraky způsobují srážky a tato voda padá zpět na zemský povrch a je připravena znovu zahájit cyklus.

proč se starám? Vodní cyklus je kritický nejen pro počasí, ale i pro život na zemi. Déšť je nezbytný pro přežití rostlin a lidí. Kondenzace je nezbytná pro tvorbu mraků. Odpařování je nezbytné pro chlazení a udržení dobré rovnováhy vodní páry ve vzduchu.

Obrázek A: Koloběh Vody

voda na Zemi je stejná voda, která byla na Zemi od počátku. Déšť, který na nás padá, je stejná voda, která pršela na dinosaury, krále tuta a George Washingtona. Co dělá tento úžasný výkon možný? Koloběh vody. Vodní cyklus je proces, který znovu cirkuluje vodu, takže můžeme mít vodní útvary, mraky a srážky.

prvním krokem vodního cyklu je odpařování. Asi 85% vodní páry ve vzduchu pochází z vody, která se odpařila z oceánů. Dalších 15% pochází z evapotranspirace, což je termín pro všechny úlovky pro vodu, která se vypařuje z půdy. To zahrnuje vodní páry, produkované rostlinami v průběhu transpirace, voda z jezer, potoků, kaluží a vlhkosti půdy, přímé odpařování sněhu a dokonce i vodní pára z dechu zvířat.

druhým krokem vodního cyklu je kondenzace. Nyní, když je atmosféra plná vodní páry, tato vodní pára kondenzuje do kapiček vody. Někdy, stejně jako brzy ráno, vodní pára kondenzuje na trávě jako rosa a vlévá se zpět do půdy, připraven být znovu odpaří. Ale většina vodní páry kondenzuje výše ve vzduchu a vytváří mraky. Jakmile jsou kapičky vody v oblaku, mohou se stát dvě věci. Buď se oblak rozptýlí a kapičky vody se opět stanou párou, nebo oblak poroste a začne se srážet.

třetím a posledním krokem vodního cyklu je srážení. Srážky zahrnují veškerou vodu, která padá z oblohy, a to jak v kapalné, tak zmrazené formě, která se dostane na zem. Jakmile se srážky dostanou k zemi, může skončit namočením do země, utéct do potoků a jezer, stát se sněhovou pokrývkou, být používán rostlinami, být vdechován zvířaty nebo spadnout přímo zpět do oceánu. Pak může vodní cyklus začít znovu a pokračovat po miliony let.

Obrázek B: Infiltrace a odtok

kromě výše uvedených kroků vodního cyklu existují také způsoby, jak může být voda uložena na Zemi, které hrají roli ve vodním cyklu v různých časech po celý rok. Voda může být uložena v jezerech, potocích, ledovcích, ledovcích a zemi.

jak srážky klesají směrem k zemi, část vody prosakuje do země, což je proces známý jako infiltrace. Množství vody, která prosakuje do země, se liší podle několika faktorů, jako je doba trvání, typ a síla srážek, typ půdy, sklon půdy a půdní kryt. Trvání a síla srážek hrají roli v množství vody, které může země držet, a v tom, zda voda prosakuje do země nebo cestuje po povrchu země. Některé typy půd drží vodu lépe než jiné a mohou absorbovat více vody. Jak se mění sklon země, mění se i množství vody, která bude schopna prosakovat do země. Pokud je strmý svah, voda bude s větší pravděpodobností jen stékat z kopce, než aby se absorbovala zemí. Pokud země nemá sklon, voda bude s větší pravděpodobností prosakovat do země nebo zůstat nad zemí (jako přes rovnou silnici) a potenciálně způsobit záplavy. Množství vody, které země absorbuje, bude také záviset na půdním krytu. Vegetace ovlivňuje rychlost vody, která se bude pohybovat po povrchu. Více vegetace vede k pomalejší tekoucí vodě.

faktory, které ovlivňují infiltraci, také ovlivňují povrchový odtok. Odtok nastává, když voda protéká po povrchu země. Pokud žádná voda nemůže prosakovat do země, voda bude proudit po povrchu země. K tomu dochází mnohokrát v blízkosti hor, protože voda, která rychle teče po úbočí hory, nemůže být absorbována zemí. Pokud určitý typ půdy neabsorbuje vodu velmi dobře nebo pokud je půda již nasycená, zůstává voda na povrchu. Clay je příkladem půdy, která absorbuje vodu pomalu ve srovnání s písčitými půdami. Více odtoku nastane na zemi s jílovitou půdou spíše než na zemi s písčitou půdou. Odtok může také nastat během tání sněhu z hor.

jak to souvisí s lesnictvím?

Obrázek C: Woodfin Povodí v Západní Severní Karolíně je zalesněná povodí, která pomáhá chránit vodní zdroje před znečištěním a je chráněn úsilí o zachování. (Obrázek z Jižní Appalachian Highlands Conservancy www.southwings.org)

lesy a stromy představují klíčovou součást vodního cyklu. Půda absorbuje srážky, které padají z mraků, a stromy čerpají vodu z půdy do svých kořenů, aby podporovaly všechny jejich životní hlavní procesy, jako je růst, reprodukce, a údržba. Jak voda cestuje z kořenů do listů, voda se ztrácí malými póry nebo stomaty v procesu zvaném transpirace. Transpirace a odpařování společně zahrnují celkovou evapotranspiraci, množství vody vrácené do atmosféry jako pára pro pokračování vodního cyklu. Lesy využívají více vody než méně rostoucí druhy vegetace, a také produkují nižší povrchový odtok, doplňování podzemní vody, a výnos vody. Druhy stromů a věk, struktura lesa, a vzorce sklizně ovlivňují množství vody, kterou les vyžaduje. Například stálezelené jehličnaté stromy, jako jsou borovice, vyžadují více vody než listnaté stromy. Mladé stromy vyžadují více vody než starší stromy. Na jihovýchodě USA patří zejména vodní neefektivní druhy stromů černá třešeň, dřín, žlutý topol, lípa, bříza, buckeye, a javor. Ztenčení lesa může pomoci snížit poptávku po vodě stromy, ale zvyšuje erozi a vytváří díry v baldachýnu, které odstraňují stín a úkryt pro jiné lesní druhy. Udržování vyvinutý podrost vrstvu k ochraně půdní vlhkosti snižuje požadavky na vodu z lesů, i když mnohé stromy jsou cutdown snížit poptávku po vodě, po stromech.

Jako je změna klimatu způsobí větší extrémy srážek a vyšší teploty, stromy a lesy budou hrát stále důležitou roli v zemském koloběhu vody. Lesy zvyšují kvalitu vody minimalizací eroze a zachycením znečištěného odtoku, což může být důležitější, pokud změna klimatu ohrožuje místní zásoby vody. Lesy také produkují méně chemického a živinového znečištění než ekvivalentní, intenzivněji řízené zemědělské operace. Lesy mohou snížit dopady povodní tím, že absorbují vodu v obdobích hojnosti a pomalu ji uvolňují během suchých kouzel. Pokud výsadbu stromů sekvestrace CO2 ke snížení koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře, manažeři musí být jisti, stromy, vodu poptávka nebude zhoršovat regionální nedostatek vody v období sucha—zejména pro rychle rostoucí, krátké-rotace lesních plodin, jako jsou topol.

chcete se dozvědět více?

latentní a rozumné teplo, evapotranspirace a odpařování, jak se tvoří mraky, jihovýchodní srážky

odkazy na Národní vědecké vzdělávací standardy:

7.stupeň Věda: 7.E. 1. 2 : Vysvětlete, jak se cyklování vody dovnitř a ven z atmosféry a atmosférické podmínky vztahují ke vzorcům počasí na zemi.

věda o Zemi: EEn.2.3.2: vysvětlete, jak interagují podzemní a povrchové vody.

činnosti doprovázející výše uvedené informace:

aktivita: vodní cyklus (odkaz na původní aktivitu.)

popis: Tato aktivita se zaměřuje na budování modelu reprezentativního vodního cyklu. Studenti budou rozvíjet své vlastní modely vodního cyklu pomocí doporučených dodávek a budou schopni vysvětlit všechny prvky vodního cyklu svými modely.

vztahy k tématům: vodní cyklus