A Föld felszínének körülbelül 70% – át víz borítja. Ez a víz elpárolog és felhőkké kondenzálódik. A felhők csapadékot okoznak, és ez a víz visszatér a föld felszínére, készen arra, hogy újra elindítsa a ciklust.

miért érdekel? A vízciklus nemcsak az időjárás, hanem a földi élet szempontjából is kritikus. Az eső szükséges a növények és az emberek túléléséhez. A felhőképződéshez kondenzáció szükséges. Párolgás szükséges hűtés és tartása jó egyensúlyt a vízgőz a levegőben.

A ábra: a vízciklus

a víz a Földön most ugyanaz a víz, mint a Földön a kezdetektől fogva. Az eső, amely ránk esik, ugyanaz a víz, amely a dinoszauruszokra, Tutanhamonra és George Washingtonra esett. Mi teszi lehetővé ezt a fantasztikus bravúrt? A víz körforgása. A vízciklus az a folyamat, amely újra keringeti a vizet, így lehetnek víztestek, felhők és Csapadék.

a vízciklus első lépése a párolgás. A levegőben lévő vízgőz körülbelül 85% – a az óceánokból elpárolgó vízből származik. A másik 15% evapotranspirációból származik, ami a szárazföldről elpárologtató víz mindenre kiterjedő kifejezése. Ez magában foglalja a növények által a transzpiráció során termelt vízgőzt, a tavakból, patakokból, pocsolyákból és talajnedvességből származó vizet, a hó közvetlen párolgását, sőt az állatok lélegzetéből származó vízgőzt is.

a vízciklus második lépése a kondenzáció. Most, hogy a légkör tele van vízgőzzel, a vízgőz vízcseppekké kondenzálódik. Néha, mint kora reggel, a vízgőz harmatként kondenzálódik a fűben, és visszaszivárog a talajba, készen arra, hogy újra elpárologjon. De a vízgőz nagy része a levegőben magasabban kondenzálódik, és felhőket képez. Miután a vízcseppek felhőben vannak, két dolog történhet. Vagy a felhő eloszlik, és a vízcseppek ismét gőzré válnak, vagy a felhő növekedni fog, és elkezd kicsapódni.

a vízciklus harmadik és utolsó lépése a csapadék. A csapadék magában foglalja az égből eső összes vizet, mind folyékony, mind fagyasztott formában, amely eléri a talajt. Amint a csapadék eljut a földre, végül a földbe ázhat, patakokba és tavakba futhat, hótakaróvá válhat, növények használhatják, állatok belélegezhetik, vagy közvetlenül visszaeshetnek az óceánba. Ezután a víz körforgása újrakezdődhet, és az elkövetkező évmilliókig folytatódhat.

B ábra: Beszivárgás és lefolyás

a vízciklus fenti lépésein kívül vannak olyan módszerek is a víz tárolására a Földön, amelyek szerepet játszanak a vízciklusban az év különböző időpontjaiban. A vizet tavakban, patakokban, gleccserekben, jéghegyekben és a talajban lehet tárolni.

amint a csapadék a föld felé esik, a víz egy része beszivárog a földbe, ezt a folyamatot infiltrációnak nevezik. A talajba szivárgó víz mennyisége számos tényezőtől függ, mint például a csapadék időtartama, típusa és erőssége, a talaj típusa, a föld lejtése és a felszínborítás. A csapadék időtartama és erőssége szerepet játszik abban, hogy a talaj mennyi vizet képes megtartani, és hogy a víz beszivárog-e a talajba, vagy áthalad-e a talaj felszínén. Bizonyos típusú talajok jobban tartják a vizet, mint mások, és több vizet képesek felszívni. Mivel a lejtőn a föld változik, így nem a víz mennyisége, amely képes lesz beszivárogni a földbe. Ha van egy meredek lejtőn, a víz nagyobb valószínűséggel csak fut le a dombon, mint kap felszívódik a földre. Ha a talajnak nincs lejtése, akkor a víz nagyobb valószínűséggel szivárog be a talajba, vagy a talaj felett marad (mint egy sík úton), és potenciálisan áradást okozhat. A talaj által elnyelt víz mennyisége a felszínborítástól is függ. A növényzet befolyásolja a víz sebességét, amely egy felületen mozog. A több növényzet lassabban folyó vízhez vezet.

a beszivárgást befolyásoló tényezők a felszíni lefolyást is befolyásolják. A lefolyás akkor következik be, amikor a víz átfolyik a talaj felszínén. Ha nincs víz képes beszivárogni a földbe, a víz átfolyik a talaj felszínén. Ez sokszor előfordul a hegyek közelében, mivel a hegyoldalról gyorsan leáramló vizet a talaj nem képes felszívni. Ha egy bizonyos típusú talaj nem nagyon szívja fel a vizet, vagy ha a talaj már telített, akkor a víz a felszínen marad. Az agyag olyan talaj példája, amely lassan szívja fel a vizet a homokos talajokhoz képest. Több lefolyás fordul elő agyagos talajú föld felett, nem pedig homokos talajjal. A lefolyás a hegyoldalakból származó hóolvadások során is előfordulhat.

hogyan kapcsolódik ez az erdészethez?

C ábra: Woodfin vízválasztó Nyugat-Észak-Karolinában egy erdős vízválasztó, amely segít megvédeni a vízkészleteket a szennyezéstől, és védi a természetvédelmi erőfeszítéseket. (Forrás: Southern Appalache Highlands Conservancy www.southwings.org)

Az erdők és a fák a víz körforgásának döntő részét képezik. A talaj elnyeli a felhőkből lehulló csapadékot, a fák pedig a talajból vizet vonnak a gyökereikbe, hogy támogassák életük minden fontos folyamatát, például a növekedést, a szaporodást és a karbantartást. Ahogy a víz a gyökerektől a levelekig terjed, a víz apró pórusokon vagy sztómákon keresztül elvész a transzpirációnak nevezett folyamatban. A transzpiráció és a párolgás együtt alkotja a teljes evapotranspirációt, vagyis azt a vízmennyiséget, amely gőzként jut vissza a légkörbe, hogy folytassa a vízciklust. Az erdők több vizet használnak, mint az alacsonyabban növekvő növényfajták, és alacsonyabb felszíni lefolyást, talajvíz-feltöltődést és vízhozamot eredményeznek. A fafajok és az életkor, az erdő szerkezete és a betakarítási minták befolyásolják az erdő vízmennyiségét. Például az örökzöld tűlevelű fák, például a fenyők több vizet igényelnek, mint a lombhullató fák. A fiatal fák több vizet igényelnek, mint az idősebb fák. Az Egyesült Államok délkeleti részén különösen vízhatlan fafajok közé tartozik a fekete cseresznye, a somfa, a sárga nyár, a basswood, a nyír, a buckeye és a platán. Az erdő elvékonyodása segíthet csökkenteni a fák vízigényét, de növeli az eróziót és lyukakat hoz létre a lombkoronában, ami eltávolítja az árnyékot és a menedéket más erdei fajok számára. A fejlett Alsó Réteg fenntartása a talaj nedvességének védelme érdekében csökkenti az erdők vízigényét, még akkor is, ha sok fát kivágnak a fák vízigényének csökkentése érdekében.

mivel az éghajlatváltozás nagyobb csapadék szélsőségeket és magasabb hőmérsékletet okoz, a fák és az erdők egyre fontosabb szerepet játszanak a Föld vízkörforgásában. Az erdők javítják a vízminőséget azáltal, hogy minimalizálják az eróziót és megakadályozzák a szennyezett lefolyást, ami még fontosabbá válhat, ha az éghajlatváltozás veszélyezteti a helyi vízellátást. Az erdők kevesebb kémiai és tápanyagszennyezést okoznak, mint az egyenértékű, intenzívebben irányított mezőgazdasági műveletek. Az erdők csökkenthetik az árvizek hatásait azáltal, hogy bőséges időszakokban felszívják a vizet, száraz időszakokban pedig lassan elengedik. Ha fákat ültetnek a CO2 megkötésére a légkör szén-dioxid-koncentrációjának csökkentése érdekében, a vezetőknek biztosnak kell lenniük abban, hogy a fák vízigénye nem rontja a regionális vízhiányt az aszály idején—különösen a gyorsan növekvő, rövid rotációs erdei növények, például a nyár esetében.

szeretne többet megtudni?

látens és érzékeny hő, Evapotranspiráció és párolgás, hogyan képződnek a felhők, délkeleti Csapadék

linkek a nemzeti tudományos oktatási szabványokhoz:

7.osztályos Tudomány: 7.E. 1.2 : Magyarázd el, hogy a víz keringése a légkörben és a légköri körülmények között hogyan kapcsolódik a föld időjárási mintáihoz.

Földtudomány: EEn.2.3.2: magyarázza el, hogyan hat egymásra a talajvíz és a felszíni víz.

A fenti információkat kísérő tevékenységek:

tevékenység: a vízciklus (Link az eredeti tevékenységhez.)

Leírás: Ez a tevékenység a vízciklus reprezentatív modelljének felépítésére összpontosít. A hallgatók az ajánlott kellékek felhasználásával kidolgozzák saját vízciklus-modelljeiket, és modelljeikkel meg tudják magyarázni a vízciklus összes elemét.

kapcsolatok a témákhoz: a vízciklus