Vodní cyklus v přírodě. Proč se vyskytuje? Jak to jde? Jak modelovat?

Hlavní tekutina planety

Voda je nejdůležitější složkou života každého biologického organismu na Zemi. Proto je důležité studovat, pozorovat a sledovat množství, kvalitu a stav vodních zdrojů planety. Hlavní rezervy této životodárné vlhkosti jsou soustředěny ve světových oceánech. A odtud se odpařuje, vlhkost přivádí Zemi díky procesu nazývanému vodním cyklem v přírodě. Voda je velmi pohyblivá látka a snadno prochází z jednoho státu do druhého. A díky tomu lze snadno dostat z nejvzdálenějších zákoutí od zdroje. Jak vznikne tento proces?

Jak a proč voda cirkuluje?

Pod vlivem tepla vyzařovaného sluncem se voda neustále odpařuje od povrchu oceánu a stává se plynným stavem. Spolu s proudy teplého vzduchu se pára zvedá a vytváří mraky. Mohou být snadno odvzdušněny od původního místa odpařování. Postupně se uchylují na cestu všemi novými odpařováním, mraky se chladnou cestou nahoru. V určitém okamžiku přichází další fáze - kondenzace. Je možné, když dojde k saturaci vzduchu (100% vlhkosti) vodní páry. To se obvykle děje s dostatečným chlazením. Je známo, že maximální množství páry, které může být udržováno ve vzduchu, je úměrné její teplotě, takže v určitém bodě ochlazování je oblak nasycen parou, což vede k přechodu vody na další - kapalný nebo krystalický - stav. A pokud je oblak v této chvíli stále nad oceánem, pak se vlhkost vrátí odkud pochází. Tak skončil jeden malý vodní cyklus v přírodě. Tento proces nezmrazuje ani minutu. Voda nad oceány světa neustále cirkuluje.

Jak voda cirkuluje nad zemí

Ne všechny vlhkosti spadnou zpět do oceánu. Velké množství páry, společně s obchodními větry a monzuny, spadne hluboko do kontinentů a vypadne, když se pohybuje ve formě srážek na Zemi. Část této vlhkosti se udržuje v horních vrstvách půdy, krmí rostliny, druhá část proudí dolů do potoků a řek tak, že po dosažení moří a oceánů opět odpaří a dostane se do příštího vodního cyklu v přírodě. Velmi malá část srážek bude protékat půdou a po dosažení vodotěsné vrstvy (jílu, horniny) bude proudit po tomto svahu. Část podzemní vody opět nalezne cestu k povrchu, vytváří klíče s křišťálově čistou vodou, aby později proudila do řek a znovu se vypařila pro další cyklus. A další část z nich skrze trhliny a štěrbiny bude nadále pronikat do střev Země, dokud nedosáhne vrstev s vysokou teplotou, kde se zase změní na páru, aby se opět vrátila do podzemního oběhu nebo se na povrch dostala tepelným zdrojem.

Vodní cesty v přírodě

Zhruba čtyři sta tisíc kubických kilometrů vody se ročně odpařuje do vzduchu a jen pětina z nich padá na suchou půdu, jejíž plocha je třikrát menší než plocha světového oceánu. Voda se od povrchu půdy odpařuje nejen půdou, ale také vegetací: každý list na stromu a každý list trávy na Zemi. Sledovat všechny možné vodní cesty je velmi obtížné. Ale je naprosto možné simulovat silně zjednodušenou verzi, která pro děti ukazuje vodní cyklus v přírodě i ve vlastním bytě.

Zkušenosti s odpařováním a kondenzací

Pro dokreslení první fáze cyklu - odpařování vody z povrchu vodních ploch při působení slunečního světla stačí vzít sklenici naplněnou do poloviny vodou, umístit ji do plastového hermeticky uzavřeného vaku a při slunečním dni jej připevnit páskou k okennímu sklu. Po nějaké době (v závislosti na teplotě v místnosti a intenzitě slunečního světla) uvidíte, že stěny obalu zamlží a po chvíli se na nich vytvoří kapičky vody.

Demonstrační model celého cyklu vodního cyklu

Komplexnější model lze sestavit pomocí kontejneru částečně naplněného tónovanou modrou barvou vodou (imitace světového oceánu), průhledný, perforovaný, sáček naplněný pískem v dostatečném množství, aby se mohl vznášet nad vodou o více než polovinu (suchý). Celá struktura maxima těsně uzavřena plastovým obalem a zajištěna. Položte malý kontejner s ledem přes "zemi" (ledu vytvoří potřebnou zimu pro zážitek v horních vrstvách "atmosféry"), postavte stolní lampu (slunce) nad "oceán", který vyzařuje teplo. Po zapnutí se na chvíli dostaneme na film, na zemi, na chladném místě, kondenzace vlhkosti, která trochu později vypadne na zemi. A pokud je obal děrován, můžete vidět, jak vlhkost protékající pískem proudí dolů a dolů směrem k oceánu.

Co musíme dělat

Cyklus vody v biosféře je velmi důležitý proces pro celou planetu. Porušení nebo ztráta alespoň jednoho odkazu povede ke globálním a velmi pravděpodobným, nenapravitelným následkům pro všechny. Australští a američtí vědci na základě svých pozorování počasí, které pokryly 50 let, dospěli k závěru, že vodní cyklus v přírodě se zrychlil kvůli globálnímu oteplování. A to zase povede k tomu, že suché oblasti se stanou ještě suchějšími a tam, kde je podnebí nyní deštivé, bude ještě více srážek. To vše dokazuje jednu věc: lidstvo by mělo být vážnější o svých činnostech, které jsou neoddělitelně spjaty s přírodou.