دورة الماء في الطبيعة (الدورة الهيدرولوجية)

دورة الماء في الطبيعة هي الاسم الذي نعرف من خلاله العملية التي تتبعها المياه في الطبيعة ، من تبخر البحار والمحيطات. يرتفع البخار إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي حيث يتكثف ويشكل السحب. ثم يسقط على الأرض ويتجمع ويتحرك عبر سطح الأرض ، ثم يتسرب إلى الأرض أو يتبخر ، ويعود إلى الغلاف الجوي. تعود جميع المياه السطحية والجوفية إلى المحيط. بهذه الطريقة ، تكررت الدورة مرارًا وتكرارًا لملايين السنين.

رسم يوضح دورة المياه في الطبيعة على شكل دورة مستمرة لملايين السنين على كوكب الأرض

التوازن بين الغلاف المائي والغلاف الجوي

مسكن المحيط المائي جميع أجزاء العالم السائلة ، وتحتل حوالي 1400 مليون كيلومتر مكعب.

توجد غالبية المياه على الأرض ، حوالي 97٪ ، في البحار والمحيطات. ما يقدر ب 2٪ في القمم الجليدية القطبية والأنهار الجليدية ، حوالي 0.99٪ في شكل مياه جوفية ، والأنهار والبحيرات بالكاد 0.01٪.

تبدأ دورة الماء بالتبخر ، مع ما يترتب على ذلك من انتقال للمياه - ومعظمها من المحيطات - إلى الغلاف الجوي ، وتبلغ ذروتها مع هطول الأمطار ، الذي يعيدها إلى الغلاف المائي.

نسبة عالية - 40٪ - من المياه التي لا تعود إلى البحار أو الأنهار أو البحيرات أو الأنهار الجليدية يتم امتصاصها بواسطة جذور النباتات ، والتي يتم إدخالها جزئيًا في الغلاف الجوي على شكل بخار.

جزء مهم آخر هو نظام دورة المياه في الطبيعة الذي يحدث تحت الأرض ، وهو معقد للغاية ، حيث أن المياه الجوفية المتراكمة في طبقات الأرض ومصادرها تغذي الأنهار ، والتي بدورها ستتدفق إلى البحار. بهذه الطريقة ، يعود الماء الذي يمر من الغلاف المائي إلى الغلاف الجوي في عملية مستمرة تضمن توازنه.

يوجد الماء من الغلاف المائي والغلاف الجليدي ، وكذلك من الغلاف الجوي والغلاف الصخري في ثلاث حالات مختلفة:

  • الحالة الصلبة: ثلج. يتجمع في مناطق الجليد القطبي ، وفي الثلج الدائم داخل المناطق الجبلية (الغلاف الجليدي) وبلورات الثلج التي تتشكل في السحب (الرواسب الصلبة).
  • الحالة السائلة: الحالة النموذجية للمياه في المحيطات والبحار والمياه الداخلية (الأنهار والجداول والبحيرات وما إلى ذلك) ؛ كما تشمل المياه المحبوسة في التربة وبين الصخور كمياه جوفية) وقطرات الماء السائل التي تشكل السحب.
  • الحالة الغازية: حيث يكون بخار الماء في تركيبة متغيرة داخل الغلاف الجوي.

دورة الماء في الطبيعة

97.5٪ من الغلاف المائي يتكون من ماء مالح مذاب فيه ، مواد مختلفة ؛ بينما الباقي (2.5٪) في مكان آخر. يحدث أكبر تبادل للمياه بسبب الدوران البحري بين المياه السطحية والمياه العميقة للمحيطات ، والتي تتبادل 700 تريليون متر مكعب من المياه.

ولكن هل كانت المياه السائلة موجودة دائمًا بهذه النسب على كوكبنا؟

في الأيام الأولى للأرض ، ساهم بخار الماء في تكوين طبقة الوشاح ، ومع انخفاض درجات الحرارة ، ساهمت درجة حرارة الكوكب الصغير ، التي بلغت حوالي 90 درجة مئوية ، أيضًا في تراكم كمية كبيرة من الماء في الحالة السائلة. في البداية ، تجمع المياه في الحفر الناتجة عن ارتطام النيازك.

بمرور الوقت ، ترسب الماء في المنخفضات مما تسبب في تكوين المحيطات البدائية أو المحيطات الأصلية.

المياه الداخلية للكوكب هي تلك التي تتدفق في الغالب على اليابسة (الأنهار والبحيرات والأنهار الجليدية) أو تحت السطح (المياه الجوفية) ، وفي نفس الوقت احتلت المياه البحرية ثلاثة أحواض كبيرة شكلت المحيطات الرئيسية التي نعرفها الآن ( المحيط الأطلسي والهادئ والهندي) ، بالإضافة إلى الأحواض الأصغر الأخرى مثل البحر الأبيض المتوسط ​​والبحر الأسود وبحر البلطيق ، وكذلك بعض البحار الهامشية مثل بحر الشمال والبحر الكاريبي.

البحار والمحيطات

من المهم ملاحظة الاختلاف الرئيسي بين البحار والمحيطات ، بالإضافة إلى الأبعاد ، حيث تكون المحيطات كبيرة مقارنة بالبحار - يتكون قاع البحر من قشرة قارية تشبه قشرة القارات ، في حين أن قاع المحيط له اختلافات ملحوظة من حيث المواد أو السماكة أو الخصائص الفيزيائية.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية التي تميز الأحواض البحرية هي (الملوحة ، درجة الحرارة ، الكثافة ونسبة الغاز). يبلغ متوسط ​​ملوحة مياه البحر حوالي 3.5٪ ، أي حوالي 35 جرامًا من الأملاح لكل 1000 جرام من الماء. تتأثر نسبة الملوحة بالعديد من العوامل ، فإلى جانب الأحوال الجوية ، فإنها تؤثر على الأنهار أيضًا ، حيث تصب كميات كبيرة من المياه العذبة في البحار والمحيطات ، مما يؤثر بشكل مباشر على نسبة الملوحة.

من ناحية أخرى ، تؤدي زيادة درجة الحرارة إلى زيادة التبخر ، وهي عملية تقلل من كمية الماء. ونتيجة لذلك ، تزداد الملوحة في غياب وفرة الترسيب للتعويض.

ترتبط الكثافة ارتباطًا وثيقًا بالملوحة: فكلما زادت الملوحة ، زادت الكثافة. بينما تحدث الفروق الحرارية في مياه البحار والمحيطات ، حيث تعمل البحار والمحيطات كمنارات حرارية ، فهي تبرد الهواء نهارًا وصيفًا ، وتسخنها في الشتاء وأثناء الليل.

الغازات الرئيسية التي تذوب في مياه البحر والمحيطات هي النيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون. تستهلكه الطحالب الخضراء لعملية التمثيل الضوئي ، مما يؤدي إلى إطلاق الأكسجين كمنتج ثانوي. من ناحية أخرى ، تستخدم العديد من الحيوانات الأكسجين في عملية عكسية ، مما يؤدي إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون.

الأنهار الجليدية

في خطوط العرض القطبية وشبه القطبية ، وكذلك على ارتفاعات عالية من سلاسل الجبال الكبيرة - دائمًا عند حدود الثلج الدائم ، تتشكل كتل ضخمة من الثلج تتحرك نتيجة لوزنها. هم الأنهار الجليدية.

الأنهار والجداول

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين نوعي أنظمة دوران المياه في الطابع الدائم للأنهار. تتميز التدفقات بأنها متقطعة. يكون مصدر دوران النهر في الربيع ، عندما ترتفع المياه الجوفية إلى السطح. يشكل المسار الطبيعي الذي تتدفق من خلاله المياه ما يعرف بقنوات الأنهار.

يمكن أن تكون نهاية النهر نهرًا آخر أو بحيرة أخرى - في حالة الروافد - أو يصب النهر في البحار أو المحيطات.

تساهم المياه التي تتدفق في مسار معين داخل حوض النهر في تحديد معدل التدفق ، وهي كمية المياه التي تعبر المقطع العرضي للنهر في وقت معين ، وتقدر بالمتر كعب / ثانية. ستكون هناك اختلافات في معدل التدفق من سنة إلى أخرى ، وهذا يعتمد على التغيرات في هطول الأمطار ودرجة الحرارة التي تحدد نوع نظام النهر.

بحيرات

تحتوي البحيرات - بشكل طبيعي أو اصطناعي - على ما يقرب من 2٪ من المياه التي تغطي المناطق القارية من الكوكب ، وفي مناطق منفصلة من البحار والمحيطات ، يمكن أن تتشكل البحيرات بوصول الروافد أو نتيجة لمساهمة المياه الجوفية أو هطول الأمطار أو التسرب إلى المياه البحرية.

في المقابل ، تفقد البحيرات الماء إما بسبب التبخر أو تسرب المياه إلى الأرض. بعد تكوينه.

تتطور البحيرة إلى بركة من المياه الساكنة والضحلة. ثم تصبح هذه البركة منطقة مستنقعات ، بها العديد من البرك وانتشار أنواع النباتات. تنتهي البحيرة من دورة حياتها لتصبح سهولًا خصبة للغاية ، بسبب الثراء العضوي للعناصر الرسوبية.

تشكل الغيوم

تتشكل الغيوم عند ارتفاع النسبة المئوية التشبع في الهواء ، نتيجة لزيادة نسبة بخار الماء في الهواء ، يحدث التكثيف هنا ، حيث يتحول الماء من حالة بخار إلى سائل. وهي ظاهرة مرتبطة بشكل مباشر بانخفاض درجة حرارة الهواء والتي يصاحبها انخفاض في نسبة البخار.

يتسبب الانخفاض في درجة الحرارة في حدوث ما يسمى بنقطة الندى ، حيث يتحول البخار إلى سائل ، وبالتالي تتكون الغيوم من تجمع كمية كبيرة من قطرات الماء أو بلورات صغيرة من الجليد - اعتمادًا على درجة الحرارة - التي تنشأ على شكل نتيجة التكثيف.

المطر والثلج والبرد

عندما تتشكل كتلة من قطرات الماء الهوائية ، فإنها تنضم تدريجياً إلى الكتل الأخرى ، مما يزيد من وزن وحجم هذا النوع من الأجزاء حتى تصل إلى وزن يصعب البقاء فيه في الغلاف الجوي ، فتقع القطرات على شكل مطر. .

عندما يحدث تركيز في ظروف درجات الحرارة المنخفضة ، تتجمع بلورات الجليد الصغيرة ، والتي عندما تتحد وتصبح ذات وزن معين ، تتسبب في تساقط الثلوج.

يسقط البرد عندما تتجمد قطرات المطر على علو شاهق ، وهي تشبه حبيبات الجليد المستديرة الشكل وذات الأحجام المختلفة.

التغييرات في دورة الماء

تعاني دورة المياه من تغيرات ، بعضها يرجع إلى الطبيعة والبعض الآخر بسبب التدخل البشري. وبالتالي ، فإن الظواهر الطبيعية - مثل الرياح - تؤثر على المياه السطحية. ومع ذلك ، من المعروف أيضًا أن إجراءات مثل الإزالة غير المنضبطة للغابات ، وتلوث المياه ، وتلوث الغلاف الجوي بسبب النشاط البشري لها تأثير كبير على التغيرات في دورة المياه.

بالإضافة إلى ذلك ، يتسبب تغير المناخ والاحترار العالمي في عواقب وخيمة على دورة المياه. ويشمل ذلك التصحر الذي تعاني منه المناطق الزراعية ، وارتفاع مستويات البحار والمحيطات نتيجة ذوبان الجليد ، وانخفاض هطول الأمطار في مناطق مختلفة من الكوكب.

المياه في القطبين الشمالي والجنوبي

في المنطقتين القطبيتين من كوكبنا ، أي في الشمال والجنوب ، توجد خوذات صلبة وواسعة تتكون من الجليد. تبدو من الفضاء مثل الخوذات التي يرتديها العسكريون أو لاعبي البيسبول لحماية رؤوسهم. هذا هو سبب تسميتهم بالقبعات القطبية.

القارة القطبية الجنوبية ، الواقعة في القطب الجنوبي ، لها أهمية خاصة لهذا الكوكب. تبدو مذهلة ، لأن 70٪ من المياه العذبة في العالم موجودة. تلك القارة البعيدة ، حيث يمكن أن تصل درجة الحرارة إلى 90 درجة تحت الصفر ، تحتوي على مياه أكثر من تلك الموجودة في إفريقيا وأمريكا وآسيا وأوروبا وأوقيانوسيا معًا! لكن هذه المياه - بسبب هذه الظروف - لا يمكن استخدامها لأنها مجمدة.

من ناحية أخرى ، تشبه قبعة القطب الشمالي طوفًا جليديًا كبيرًا ، حيث تطفو على البحر دون الأرض الصخرية تحتها. في بعض الأحيان تذوب أجزاء من القطب الشمالي وتنتج جبال جليدية خطيرة (تسمى الجبال الجليدية) مثل الجبل الذي اصطدم به تيتانيك الشهير وغرق.

هل يمكن استخدام مياه القطب الشمالي العذبة لحل أزمة المياه؟

هناك من يريد إذابة الجليد عند القطبين وجلب المياه العذبة لبعض الدول التي تعاني من مشاكل الجفاف. يمكن أن يؤدي هذا الإجراء إلى عواقب وخيمة على العالم بأسره! لماذا ا؟ لأن كمية المياه في القطبين كبيرة جدًا لدرجة أنها - إذا ذابت - ستؤدي إلى ارتفاع مستويات البحار والمحيطات بطريقة يمكن أن تسبب موجات تسونامي عملاقة وفيضانات وكوارث أخرى.

المصادر

https://www.historiaybiografias.com

المسح الجوليجي الولايات المتحده

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى