Мировой круговорот воды его роль в природе. Круговорот воды в природе
Водой покрыта большая часть Земли. Она является важнейшим элементом для всех живых организмов и играет фундаментальную роль в их жизнедеятельности.
Вода наполняет моря, реки и океаны, находится в облаках или , а при конденсации выводится из атмосферы в виде снега, дождя или росы. Она пребывает в постоянном движении и способна менять свое состояние из твердого в жидкое или газообразное.
Этот процесс называют круговоротом воды в природе и считают залогом существования жизни на нашей планете.
Что такое круговорот воды?
Круговорот воды в природе – это цикличное передвижение жидкости внутри биосферы Земли. Его суть заключается в испарении воды с земной поверхности и переноса воздушными массами в другие уголки планеты с последующей конденсацией и возвратом обратно на землю.
Общее количество воды на земном шаре всегда остается неизменным, но она непрерывно циркулирует и обеспечивает тем самым постоянный обмен влагой между поверхностью земли и атмосферой.
Впервые на подобный процесс обратили внимание китайские жители. Впоследствии связь между дождями и сточными водами в водоемах заметили в Индии, а примерно пять столетий назад о водообмене узнали в Европе.
Самые ранние соображения о круговороте высказывал Леонардо да Винчи, однако полноценное учение об этих процессах принадлежит французскому ученому Пьеру Перро, разработавшему в XVII веке концепцию гидрологического цикла.
Как происходит круговорот воды?
Двигателем водообмена является Солнце. Оно нагревает воду в морях, океанах, в результате чего та испаряется, превращается в пар и поднимается в воздух. Аналогичные процессы происходят на земле – под воздействием повышенных температур вода на поверхности почвы преобразуется в паровые частицы либо испаряется из растений через их наружные органы.
Поднявшись в воздух, пар перемещается ветром до тех пор, пока не попадет в область с пониженной температурой. Здесь он превращается в капли воды либо льдинки и продолжает передвигаться в облаках, а затем падает на сушу и в моря в виде осадков.
Значительная часть жидкости при падении перехватывается растениями, оставшаяся попадает на грунт или в водоемы. В дальнейшем она снова нагревается, испаряется и поднимается в атмосферу, то есть круговорот имеет цикличность и происходит непрерывно.
Какие бывают виды круговоротов в природе?
В зависимости от изменений, происходящих с водой, выделяют несколько видов водообмена. Большой круговорот подразумевает испарение пара с поверхности океана, его перенос на материки и выпадение на сушу. Жидкость в океаны при таких процессах возвращается в виде стоков.
По мере движения она полностью меняет свои характеристики, то есть соленая вода становится пресной, а грязная – чистой. Малый круговорот представляет собой явление, при котором вода испаряется с океанов, конденсируется и снова попадает в океаны.
При внутриконтинентальном круговороте такие же процессы происходят на суше, то есть та вода, которая поднялась с земной поверхности, снова выпадает на суше.
Как часто происходит круговорот воды?
Цикличность круговорота и полное обновление воды в разных регионах Земли имеет различную скорость. Считается, что океаны обновляются в среднем один раз за 3,2 тысячи лет, а ледники – за 5–10 лет. Круговорот на поверхности почвы происходит всего за 1–2 месяца, в пресных водоемах – за 15–17 лет, в реках – за 17–19 дней.
Быстрее всего водообмен осуществляется в атмосфере – на полное обновление в воздухе воде необходимо всего 10 суток. По мнению ученых, чтобы растения смогли полностью переработать всю массу воды, находящуюся , им потребуется 11 млн. лет.
На что влияет круговорот воды в природе?
Значение круговорота для нашей планеты сложно переоценить. Он объединяет между собой все земные оболочки и оказывает прямое влияние на формирование климата.
Благодаря перемещению воды, по земному шару переносится большое количество полезных веществ, необходимых для поддержания жизнедеятельности всех существ. Кроме того, за счет круговорота жидкость попадает практически во все уголки планеты, а воды Мирового океана хорошо очищаются от загрязнений.
Значение круговорота воды
Его роль в природе очень трудно переоценить . Ведь он не только связывает все части гидросферы, но и объединяет в себе другие оболочки нашей планеты: биосферу, литосферу и саму гидросферу. Совершая круговорот, вода пребывает в трёх основных состояниях: жидком, газообразном и твёрдом .
К тому же, вода, как известно, переносит великое множество веществ, без которых невозможна жизнь . Ведь без воды на Земле ничего бы просто не существовало.
Благодаря водному круговороту, водоёмы планеты никогда не обмеляются , баланс воды в них всегда стабилен.
Этапы круговорота воды
Моря теряют больше воды при испарениях, чем получают при осадках. Но на суше ситуация обратная. При этом цикл оборота воды не прекращается и её общее количество сохраняется неизменным .
Сам круговорот состоит из следующих основных процессов:
- всё начинается с испарения воды . Солнце медленно нагревает воду в морях и океанах. Та испаряется и становится паром . То же самое происходит и на суше;
- водяной пар движется с воздушными массами до тех пор, пока не достигает зоны с достаточно низкой температурой ;
- в результате происходит конденсация влаги в облаках. Эти облака перемещаются, а капельки воды в них смешиваются и начинают расти ;
- наконец, выпадают осадки .
Сами осадки могут быть разнообразны (дождь, снег, град...). Выпавшая вода вновь наполняет водоемы земли, питает растения и поддерживает жизнь . Затем процесс повторяется вновь .
В последнее время важную роль в круговороте воды стала играть деятельность людей . Развитие промышленности, вырубка лесов, распашка чрезмерно больших территорий, осушение земель, постройка плотин и водохранилищ, неразумное использование воды – всё это повлияло на работу гидрологических процессов Земли.
Мы все должны очень бережно относится к воде и правильно её расходовать , иначе нехватка и загрязнения вод неизбежны.
В биосфере Земли водяные массы постоянно перемещаются, образуя замкнутый цикл. Данный процесс получил название круговорот воды в природе, схема которого часто встречается в учебниках по естествознанию. Если вам необходимо написать доклад на тему «Гидрологический цикл в природе», то данный материал будет вам полезен, поможет глубже познать природу и ее свойства.
Вконтакте
Основные понятия
Гидрологический цикл – это процесс регулярного перемещения жидкости в мировом пространстве, а его изучение позволило понять механизм действия: энергия воздействует на поверхность земли и океана, влага, нагреваясь, преобразуется в пар, молекулы которого поднимаются в атмосферу и концентрируются в виде облаков. Попадая в зоны с холодной температурой, молекулы конденсируются и выпадают вниз в виде осадков . Так под влиянием солнечной энергии и охлаждения процесс бесконечно повторяется.
Главные этапы и процессы
Как происходит круговорот воды в природе? Полный гидрологический цикл включает в себя несколько важных этапов:
- испарение;
- конденсация пара в атмосферных слоях;
- выпадение его же в виде осадков на землю;
- фильтрация через почву;
- попадание жидкости в подземные потоки;
- всасывание растениями жидкости из почвы;
- участие в биохимических реакциях живых организмов.
Этапы круговорота иногда сводятся к минимуму:
- вода испаряется;
- концентрируется в атмосферных слоях;
- выпадает в виде жидкой, твердой или парообразной субстанции.
Такой круговорот часто бывает над поверхностью большого водоема, например, океана. Гидрологический цикл кругообразный – это означает, что все этапы постоянно повторяются, обеспечивая таким образом непрерывное движение жидкости в природе.
Для него также характерны следующие процессы:
- осадки – это выпадение воды на землю в виде дождя, снега, града и тумана;
- перехват осадков – это процесс выпадения осадков не в почву или водоемы, а на деревья и другие растения. Такая влага сразу испаряется, не попадая в почву;
- сток – это способ, с помощью которого вода передвигается по земле;
- инфильтрация – это попадание жидкости внутрь почвы и ее фильтрация;
- подземные потоки — это потоки под землей, которые располагаются в зоне аэрации;
- испарения воды – это переход молекул из жидкого состояния в парообразное;
- сублимация — переход молекул из твердого состояния в парообразное;
- отложение – переход молекул из парообразного состояния в твердое;
- адвекция – это перемещение водяных молекул (в любом состоянии) сквозь ;
- конденсация – формирование пара в тучи и облака;
- испарение – перемещение паров под воздействием солнечной энергии из почвы и растений в атмосферу;
- просачивание – перемещение воды сквозь почву под действием .
Гидрологический цикл – это сложный процесс, который занимает от нескольких суток до нескольких лет. Океан полностью обновляется за 3200 лет – это значит, что вся вода в нем испаряется и возвращается обратно за тот же срок.
Интересно! Если всю воду, которая ежегодно испаряется, распределить равномерным слоем по всей поверхности , получится слой толщиной в метр!
Гидрологический цикл
Разновидности циклов
Ученые разделяют гидрологический цикл на несколько типов, по их масштабу и территории. Существует 5 основных типов:
- Мировой круговорот воды – жидкость из океанов испаряется и выпадает в форме осадков над материковой сушей, а позже с помощью рек и стоков возвращается в океан;
- Малый – жидкость с поверхности моря, испарившаяся под действием солнца, возвращается обратно осадками;
- Внутриконтинентальный цикл — происходит только над сушей;
- Геологический цикл осуществляется внутри суши, когда океан сообщается с подземными потоками;
- Глобальный –открытый, включающий в себя все типы круговоротов.
Как происходит круговорот воды в природе и каковы особенности каждого цикла. Это уникальное природное явление, благодаря которому все живое на Земле имеет доступ к питательным веществам.
Интересно! За год с поверхности Земли испаряется до 520 000 жидкости и выпадает обратно в виде осадков.
Мировой круговорот в природе
Значение
Почему знать гидрологический цикл и его принципы действия действительно важно? Значение круговорота в природе сложно недооценить, потому что он:
- является связующим звеном для всей гидросферы;
- жизненно важные вещества все время перемещаются по Земле, достигая нужных мест, питают почву, растения и микроорганизмы;
- очищает и фильтрует мировой океан;
- регулирует климат.
Нерациональное использование воды может привести к нарушению гидрологического цикла и стать причиной возникновения непоправимых последствий для всей Земли и ее жителей.
Как объяснить данное понятие детям
Для детей объяснить несложно, используя простые понятия или преподнося все в виде сказки. Можно показать им простой схематический рисунок и рассказать в доступной форме о каждом изображенном процессе:
- Вода, которую мы пьем, употребляют также растения с животными, ведь она содержит в себе много полезных веществ;
- Вода живет в океане и реках, а также под землей;
- Солнце сильно греет океан, и он начинает сердиться. Когда вода в чайнике долго стоит на огне, она тоже сердится и выходит через носик. Так и часть жидкости в океане превращается в пар;
- В небе пар чувствует себя одиноко и сбивается в кучки. И получаются облака и тучи, которые летают над землей, гонимые ветром;
- Солнышко ночью не греет, поэтому пар перестает сердиться и снова превращается в жидкость, которая выпадает из тучи на землю, где пополняет реки, впадающие в океан;
- Все повторяется сначала.
Вывод
Объясняя круговорот воды в природе для детей, не стоит забывать о наглядных пособиях и использовать кипящий чайник, кубики льда и пар. Самое важное – показать, что жидкость — важный ресурс, и к ней необходимо относится бережно. В итоге, чтобы понять, усвоили дети урок или нет, стоит задать им вопрос «Что такое круговорот воды в мире?» и послушать их ответы. Если вы все хорошо объяснили, то получите правильный ответ.
Переходя из одного агрегатного состояния в другое. Без него невозможен рост растений, и существование жизни в привычном нам виде.
Почти вся (около 97%) вода Земли содержится в . Небольшое количество воды заперто в ледниках.
Схема круговорота воды в природе
Для упрощения понимания круговорота воды в природе, его разделяют на четыре основных этапа, показанные на рисунке схеме выше.
Этап №1 - Испарение
Туман над водой
Гидрологический цикл начинается в океане, где солнечное тепло превращает морскую воду в пар. Пар - крошечные капельки воды, которые летают в воздухе. Этот процесс называется испарением. Испарение воды из других водоемов и растений благодаря теплу также оказывает влияние на глобальный процесс круговорота воды во всем мире.
Этап №2 - Конденсация
Облака
Водный пар поднимается в небо, и поскольку температура воздуха понижается с высотой, он конденсируется. Так , которые мы часто видим на небе.
Этап №3 - Осаждение
Дождь
Ветер гоняет облака по небу, и когда они больше не могут удерживать накопленную влагу, то выпадают осадки, в виде дождя или снега.
Этап №4 - Накопление
Вода, которая опускается на землю с облаков позволяет растениям расти и дает нам питьевую воду. Большая часть воды стекает в озера и реки, и поступает обратно в океан. Затем процесс круговорота воды в природе начинается снова.
Круговорот воды в домашних условиях
Один из лучших способов узнать о круговороте воды - увидеть его в действии. Демонстрация может отображать все четыре этапа гидрологического цикла: испарение, конденсацию, осаждение и накопление. Хотя мы видим некоторые этапы водного цикла в нашей повседневной жизни, демонстрация этого процесса в контейнере обеспечивает его лучшее понимание. Опыт будет интересен не только школьникам, он также увлечет детей дошкольного возраста.
Ниже приведен простой способ создания искусственного круговорота воды в домашних условиях.
Возьмите большой пластиковой контейнер и на 1/4 заполните его горячей водой. (Горячая вода не является важным условием, но способствует быстрому испарению.) Добавьте несколько чайных ложек соли, чтобы имитировать соленость океанов. Поместите другой меньший контейнер внутрь большого контейнера с водой. Расположите меньший так, чтобы он находился выше, чем окружающая соленая вода, и оставался пустым. Этот контейнер в конечном итоге будет собирать осадки.
Плотно закройте контейнер прозрачной пленкой. Пленка играет роль облаков, парящих над Землей, и создает место для сбора конденсата. Наверх пленки уложите несколько кубиков льда. Лед охлаждает «облака», благодаря чему испаренная вода будет лучше конденсироваться.
Подождите, пока лед растает. Количество времени ожидания зависит от того, насколько горячая вода была в начале эксперимента, а также температуры в помещении. Это может занять от нескольких минут до часа. Через некоторое время вы должны увидеть конденсат под пленкой. Затем начнется осаждение. Через прозрачные стороны контейнера вы сможете увидеть крошечные конденсированные «капли дождя», которые будут капать в меньший контейнер. Это и будет осаждением.
С помощью нескольких простых шагов вы смогли создать круговорот воды в домашних условиях.
Вода - основа всего живого на Земле. Количество жидкости на планете не меняется на протяжении существования мира, но круговорот воды в природе происходит непрерывно. Без этого процесса жизнь бы на Земле не существовала.
Круговорот воды порождает множество любопытных обстоятельств. Вот самые интересные факты:
1. О гидроциркуляции начал говорить еще в XVII веке Пьер Перро, который построил водопровод Лувра. Прошло два столетия, прежде чем ученые доказали, что круговорот воды происходит так:
- вода испаряется из океанов, водоемов и земной поверхности;
- пар поднимается в атмосферу, перемещается воздушными потоками в разные части планеты;
- в холодных зонах происходит конденсация, и влага опускается вниз в виде осадков или росы.
2. В результате круговорота вода очищается, меняет свой состав и вид (соленая становится пресной, лед превращается в жидкость, капли теряют или наполняются микроэлементами). Циркулируя, вода переносит полезные компоненты, но вместе с влагой путешествуют микробы и вирусы. Через воду можно подхватить 85% известных недугов.
3. Вода полностью обновляется в атмосфере за полторы недели, а в океане - за 3,5 тысячи лет. Капли дождя, которые вы видите, примерно 2 месяца назад находились в океане.
4. Вода в природе движется благодаря Солнцу и земному притяжению. Кроме атмосферы, воду переносят реки, подземные течения и живые организмы.
5. На землю из атмосферы выливается приблизительно 306 миллиардов литров воды в день. Больше всего осадков выпадает на гавайском острове Кауаи (среднее количество - 11 684 мм в год, и это лишь один из рекордов). А в пустыне дождь испаряется, так и не достигнув песка.
6. Использование воды человечеством не уменьшает ее количество в природе. Ресурсы, задействованные людьми, участвуют в обороте и попадают обратно в водоемы и грунт. Загрязнение вредит, ведь химикаты и тяжелые металлы, которыми мы «заряжаем» воду, разносятся по атмосфере, морям и океанам. Кислотные дожди - результат человеческой небрежности.
Но в природе нет и абсолютно чистой (дистиллированной) воды. Такой ее может сделать только человек.
7. В океане вода не только соленая, но и питательная благодаря планктону. Ученые утверждают, что по своей питательности только Атлантический океан оценивается в 20 тысяч урожаев, которые собирают за год по всей суше.
8. Круговорот воды способствует теплорегуляции земных сфер и влияет на климат. Парниковый эффект нарушает оборот воды. Одни ученые утверждают, что ледники тают, увеличиваются осадки, в итоге планета переполнится водой. Другие считают, что повышение температуры усиливает испарение, поэтому Земле угрожает засуха.
9. В человеческом организме 70% воды. Потеряв 1%, мы испытываем жажду. А нехватка жидкости в 20% - смертельна.
10. Круговорот воды заключается не только в движении на поверхности планеты. Подземные потоки - огромный резервуар жидкости, который перемещается и взаимодействует с внешней средой (пополняется дождями через грунт, выплескивается наружу через гейзеры, родники, ручьи в долинах и оврагах).
Круговорот воды - закономерное явление, залог нашего существования. Бережное отношение человека к водным ресурсам поможет природе сохранить ее уникальное свойство дарить и поддерживать жизнь на планете.