چرخه اب

دانشنامه عمومی

چرخه آب. چرخهٔ آبی[ ۱] یا چرخهٔ هیدرولوژی به فرایند پویای گردش آب در کرهٔ زمین شامل اتمسفر ( هواکره ) ، سطح و زیر زمین گفته می شود. در این فرایند، آب در حالت های مختلف جامد، مایع، و بخار هیدرو سایکل محیط های مختلف را طی می کند. چرخهٔ آب نقطهٔ آغاز و پایانی ندارد. آب از مایع به بخار یا به یخ تبدیل می شود و دوباره به حالت اولیه بازمی گردد. چرخهٔ آب میلیاردها سال است که در حال کار است. [ ۲] در طول زمان، مقدار آب روی زمین، نسبتاً ثابت باقی می ماند اما بسته به طیف وسیعی از تغییرات اقلیمی آب به اشکال اصلی از جمله یخ، آب شیرین، آب شور و آب جوی تبدیل می شود. آب توسط فرآیندهای فیزیکی تبخیر، تراکم یا میعان، بارش، نفوذ، رواناب سطحی و جریان زیرسطحی، از یک منبع به منبع دیگر مثلاً از رودخانه به اقیانوس یا از اقیانوس به اتمسفر حرکت می کند. در این فرایند، آب به اشکال مختلفی تبدیل می شود: مایع، جامد و بخار یا گاز. آب زمین همواره در حال جابجایی است و چرخهٔ آب که گاهی چرخهٔ هیدرولوژی نیز نامیده می شود[ ۳] ارتباطات بین اتمسفر ( هواکره ) ، هیدروسفر ( آب کره ) و لیتوسفر ( سنگ کره ) را توضیح می دهد. [ ۴] فرایند گردش آب، پیچیده تر از شکل هایی است که رسم می شود؛ زیرا هریک از مؤلفه های اصلی مشخص شده در شکل های مذکور مسیرهای متفاوت و متنوعی را طی می کند. [ ۵] در چرخهٔ آب، تبادل انرژی صورت می گیرد که به تغییر دما منجر می شود. هنگامی که آب تبخیر می شود از محیط اطرافش انرژی می گیرد و محیط را خنک می کند. هنگامی که متراکم می شود ( میعان صورت می گیرد ) ، انرژی آزاد می کند و محیط را گرم می کند. این تبادلات گرمایی، اقلیم را تحت تأثیر قرار می دهند. فاز تبخیری چرخه، آب را تصفیه و زمین را با آب شیرین تغذیه می کند. جریان آب، مواد معدنی را در سراسر جهان منتقل می کند. این امر به همراه فرآیندهایی همچون فرسایش و رسوب گذاری، در شکل گیری مجدد عوارض زمین شناختی، تأثیرگذار است. همچنین چرخهٔ آب برای حفظ اکثر اکوسیستم ها و حیات بر روی سیارهٔ زمین ضروری است.
خورشید که هدایت کنندهٔ چرخهٔ آب است، آب اقیانوس ها و دریاها را گرم می کند. آب، تبخیر شده و تحت عنوان بخار آب به هوا وارد می شود. مقداری از یخ و برف، تصعید و مستقیماً به بخار آب تبدیل می شوند. آب تعریق یافته از گیاهان و تبخیر شده از خاک، به عنوان تبخیر و تعرق، شناخته می شود. مولکول آب، H2O، نسبت به اجزای اصلی اتمسفر یعنی نیتروژن و اکسیژن، N2 و O2، وزن مولکولی کمتری دارد و بنابراین چگالی آن کمتر است. به علت تفاوت چشمگیر در چگالی، میزان خصوصیت شناوری هوای مرطوب بیشتر است. با افزایش ارتفاع، فشار هوا کاهش می یابد و دما افت می کند ( برای اطلاعات بیشتر به قوانین گازها مراجعه کنید ) . دمای پایین تر، باعث تراکم و میعان بخار آب ( و تبدیل آن ) به قطرات ریز آب به صورت مایع می شود که نسبت به هوا سنگین تر هستند و سقوط می کنند، مگر اینکه توسط یک جریان هوای رو به بالا، معلق نگه داشته شوند. تجمع تعداد زیادی از این قطرات در یک فضای بزرگ در بالای اتمسفر تحت عنوان ابر قابل رؤیت می شود. بعضی از تراکم های قطرات در نزدیکی سطح زمین اتفاق می افتد و مه نامیده می شود.
عکس چرخه آب
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلف

دانشنامه آزاد فارسی

چرخه آب. چرخۀ آب (hydrologic cycle)
جریان پیوسته و مداوم آب از اقیانوس به جوّ و به خشکی و، از مسیرهای گوناگون، بازگشت مجدد آن به اقیانوس. شناخت فزایندۀ این چرخه از پژوهش های انجام شده در حوزۀ اقلیم شناسی و آب شناسی فراهم آمده است. در اقلیم شناسی نقش انرژی خورشیدی در تبخیر وبارش و جریانات جوّی بررسی می شود. آب شناسی با بررسی چگونگی حرکت آب بر روی و از درون زمین و چگونگی ذخیرۀ موقّت آن بر روی یا در درون زمین سروکار دارد. شرایط سخت «اقلیم بیابانی» دهۀ ۱۹۳۰ در امریکا احتمالاً به اندازۀ کافی انگیزه ایجاد کرد که چرخۀ آب را مانند هر رویداد دیگری در دوران معاصر مطالعه و بررسی کنند. در تصور همگانی، برنامۀ ایجاد کمربندی از درختان جنگلی (بادشکن؛ درختان محافظ) که در سرتاسر «گریت پِلِینز» از داکوتای شمالی تا تگزاس گسترده باشد، طرح عظیمی تلقی می شد که اقلیم تمامی ناحیۀ دشت های بزرگ را تغییر می داد. گمان می رفت که افزایش تبخیر و تعرّق درختان بر بارش محلی (موضعی) خواهد افزود و به برطرف کردن دایمی خشکسالی ها و طوفان های شن کمک خواهد کرد. اما، چند سال بعد به طور قطع روشن شد که بارش موضعی و محلی نمی تواند با تغییر در عملیات کشت وکار محلی دستخوش تغییر و تعدیل زیاد شود. بررسی ها در امریکا و شوروی نشان داد که فقط حدود یازده درصد بارش بر زمین، حاصل رطوبتی است که توده های هوای خشک قاره ای آن را از طریق تبخیر و تعرق به نواحی خشک گردآوری می کنند. نزدیک به ۹۰ درصد بارشی که به درون نواحی قاره ای فرو می ریزد مآلاً از رطوبتی سرچشمه می گیرد که تبخیر شده، وارد توده های هوای استوایی اقیانوسی می شوند. بررسی مقادیر آب موجود در چرخۀ آب بر دو نکته تأکید دارد: این که آب در جوّ بسیار متحرک، و این که در تمام مراحل چرخه به هم پیوسته است. اگرچه کلّ اتلاف سالانه آب در هر بخش از سطح کرۀ زمین باید با کلّ بارش سالانه بر تمامی سطح این کره برابر باشد، مقدار زیادی از آب به صورت بخار از نواحی اقیانوسی به خشکی منتقل می شود و دوباره به جوّ برمی گردد. مقدار آبی که از این طریق انتقال می یابد تقریباً چهاربرابر مقداری است که رودخانه ها و نهرهای جهان به اقیانوس ها می ریزند. از آن جا که مقادیر آب در هر مرحلۀ چرخه رابطۀ تنگاتنگی با یکدیگر دارند، هرگونه تعدیل و تغییری در میزان بارش یا تبخیر و تعرق، یا در ذخیره یا نگهداری آب بر روی یا داخل خشکی، در سایر بخش های این چرخه تغییراتی به وجود می آورد. تمامی آب، خواه به شکل برف بر قلۀ کوهستانی دوردست، آب موجود در یک دریاچۀ نزدیک، و یا آب های واقع در زیر سطح زمین، بخشی از نظامی واحد است. کمیّت آب در مرحلۀ خشکیِ چرخۀ آب، قابل ملاحظه و نظرگیر است. از مقدار بارشی که بر یک ناحیۀ خشک فرو می بارد، مقادیر اندکی از آن در حالی که هنوز در هواست تبخیر می شود یا توسط گیاهان جذب می شود و بقیۀ آن به سطح زمین می رسد. آن گاه روی سطح زمین ذخیره می شود، در مواد سطحی رسوخ و نفوذ می کند، یا روی سطح جاری می شود تا در جای دیگر (رودخانه ها و نهرها، دریاچه ها، یا اقیانوس ها) ذخیره شود. مقداری از رطوبتِ جذب شده موقتاً در لایه های فوقانی خاک ذخیره می شود و سپس پوشش گیاهی آن را مصرف می کند، یا به صورت تعرّق یا مستقیماً از خاک تبخیر می شود. اگر خاک قبلاً اشباع شده باشد، رطوبت جذب شده از لایه های فوقانی خاک روبه پایین نشست خواهد کرد، و احتمالاً به سفرۀ آب می رسد و در آن جا به مخزن آب های زیرزمینی وارد می شود. در نهایت این آب به صورت جریان رود یا چشمه هایی که به رودهای دوردست می ریزند بار دیگر به سطح زمین می آید. نوشته های مربوط به چرخۀ آب منعکس کنندۀ تاریخچه ای از درهم ریختگی و درک غلط در این زمینه است. وقتی که افلاطون (ح ۴۰۰پ م) دربارۀ تشکیل رودخانه ها و چشمه سارها (وجهی از چرخۀ آب که برای دانشمندان و اندیشمندان باستان از اهمیت بسیاری برخوردار بود) توضیح داد، وجود بسیاری از راهروهای به هم مرتبط در درون زمین را بدیهی فرض کرد. وی اعتقاد داشت همۀ رودخانه ها و اقیانوس ها به یک مخزن بزرگ زیرزمینی سرازیر می شوند و این مخزن به نحوی تمامی آب های جاری و چشمه ها را تغذیه می کند. پس از آن، ارسطو نظر داد که هوای مرطوبی که در اطراف زمین حرکت می کند ناگزیر است در هنگام رسیدن به نواحی کوهستانی سرد رطوبتش را پس بدهد و به این وسیله منبع و سرچشمۀ رودخانه ها و چشمه ها فراهم می آید. این عقیده که آب جاری در کرۀ زمین به نواحی کوهستانی برمی گردد بیش از ۱۸۰۰ سال بر اندیشۀ علمی حاکم بود. تصور وجود مجرای جوّی برای انتقال رطوبت دشوار بود، زیرا به نظر می رسید که بارش به تنهایی کافی نیست که جریان مداوم رودخانه ها و چشمه های مختلف را پایدار نگه دارد. با ظهور علم آب شناسی کمّی در دهۀ ۱۶۰۰، کلود پِرو، دانشمند فرانسوی، و ادموند هالی، اخترشناس انگلیسی، به پژوهش های کمّی بنیادینی در این زمینه پرداختند که برخی از اصول اساسی آب شناسی و چرخۀ آب را تدوین و تثبیت کرد. پرو نشان داد که فقط حدود یک ششم بارش سالانه در حوزۀ آبریز رودخانۀ سِن برای تأمین کلّ آب جاری در این رودخانه در یک سال کافی است. در محاسبات بعدی هالی راجع به جریان رودخانه ای و آهنگ تبخیر، تأیید شد که در واقع برای تبیین عامل وجودی جریان رودخانه ای بارش به تنهایی کافی است. این مطالعات کمّی به این پرسش که چرخۀ آب چگونه عمل می کند پاسخی کامل ندادند، اما شالودۀ مستحکمی فراهم آوردند که دانشمندان بعدی نظرهای خود را دربارۀ جزئیات ویژۀ این چرخه بر پایۀ آن بنا نهند. تقریباً هر اقدامی که آدمیان بر سطح کرۀ زمین صورت داده اند، چرخۀ آب را دستخوش تغییر و تحول کرده است. در طول قرن ها پهنه های وسیعی از خشکی از جنگل به کشتزار و مرتع تبدیل شده اند. برخی از گرمدشت (ساوانا)های حاره ای و جنب حاره ای خشک هنگامی پدید آمدند که جنگل های برگ ریز اولیه را برای کشاورزی و کشت وکار تراشیدند. فزون چَری موجب شد که بسیاری از چشم اندازها از استپ (جلگۀ پهن بی درخت در شمال آسیا و جنوب شرقی اروپا که در مناطق خشک با عرض جغرافیایی میانه تشکیل می شود) به شبه استپ یا بیابان تبدیل شوند. قسمت اعظم تغییرات در انواع پوششِ گیاهیِ ناشی از فعالیت انسانی به ایجاد اقلیمی خشک تر و تغییراتی در کمیّت آب در مراحل مختلف چرخۀ آب منجر شده است. آدمی از طریق جنگل تراشی، شخم زدن زمین، زهکشی باتلاق ها، ساختن مخازن، و ایجاد مجتمع های شهری، در تبادل رطوبت بین زمین و جوّ تغییرات گسترده ای پدید آورده است. آدمی بلاهای دیگری هم بر سر جوّ آورده است که مرحلۀ بارش چرخۀ آب را تغییر داده است؛ برخی از اقدام های بشر عبارت اند از اضافه کردن غبار و سایر آلاینده ها و باردارسازی ابرها، هم آگاهانه وهم نادانسته، که الگوهای بارش را تغییر داده اند. دامنۀ پوشش ابر مقدار تابش خورشیدی بازتابیده را نیز تغییر می دهد، و این عامل هم به نوبۀ خود آثار اقلیمی بااهمیتی دارد. نمک زدایی آب شور برای دستیابی به آب شیرینِ بیشتر نیز به همین ترتیب بر چرخۀ آب تأثیر می گذارد، و حفر چاه های عمیق تر برای بیرون کشیدن آب از آب خیزهایی که آب در آن جا تقریباً به طور دائمی ذخیره می شود، همین تأثیر را بر چرخۀ آب دارد.

پیشنهاد کاربران

بپرس