KITARAN AIR ATAU HIDROLOGI: TAHAP DAN KEPENTINGAN - PERSEKITARAN - 2025

The air kitaran atau kitaran hidrologi adalah peredaran air di Bumi yang berubah-ubah di antara negeri-negeri cecair, gas dan pepejal. Dalam pergerakan peredaran ini air melintasi antara hidrosfera, atmosfer, litosfera dan krosfera.

Proses ini sangat penting bagi kehidupan di bumi kerana sebilangan besar sel terdiri dari air. Pada manusia, 60% badan adalah air, mencapai 70% di otak dan 90% di paru-paru.

Kitaran air merangkumi seluruh jisim air planet, baik permukaan maupun bawah tanah, di sungai, lautan, udara dan makhluk hidup. Sifat air yang paling relevan untuk kitaran hidrologi ialah takat didih dan takat beku.

Titik didih atau suhu di mana ia bergerak dari cecair ke gas adalah 100 ºC di permukaan laut (menurun dengan ketinggian). Manakala titik beku atau suhu di mana air mengalir dari cecair ke keadaan pepejal adalah 0 ºC.

Ciri lain yang luar biasa ialah sifatnya sebagai pelarut sejagat, kerana cecair adalah larutan yang paling banyak melarutkan zat (ion polar dan molekul). Air, yang terdiri dari dua atom hidrogen dan satu oksigen, mempunyai kutub positif (hidrogen) dan kutub negatif (oksigen).

Dalam kitaran air elemen ini melalui enam peringkat: penyejatan dan transpirasi, pemeluwapan, pemendakan, limpasan, penyusupan dan peredaran. Tenaga yang mendorong kitaran air adalah tenaga suria, dan kekuatan asas lain adalah graviti, yang memungkinkan pemendakan, limpasan dan penyusupan.

Tahap kitaran air

Kitaran air. Sumber: Malama Tahap kitaran air tidak berurutan secara ketat, iaitu, tidak setiap molekul air mesti melalui semuanya pada setiap putaran kitaran. Kombinasi semua peringkat membentuk aliran tertutup atau kitaran yang merangkumi penyejatan air dan peredaran atmosfera.

Kemudian, air mengembun dan mendapan, beredar melalui sungai atau terkumpul di tasik dan lautan, di mana penyejatan baru berlaku. Bahagian lain mengalir dari tanah, bahagian ini menguap dan bahagian lain menyusup, berkumpul atau beredar di bawah tanah.

Rata-rata, setiap 8 hari semua air atmosfera diperbaharui dan setiap 16 hingga 180 hari air di sungai diperbaharui. Sebaliknya, air di tasik atau glasier kekal sehingga 100 tahun atau lebih.

1- Penyejatan dan peluh

Penyejatan adalah transformasi air dari cecair ke keadaan gas dengan meningkatkan suhunya. Kenaikan suhu ini adalah produk pemanasan yang disebabkan oleh sinaran matahari, terutamanya ultraviolet.

Begitu juga, haba yang dipancarkan (sinaran inframerah) oleh bumi dan objek yang berada di permukaannya, menyumbang kepada pemanasan air.

Air menguap apabila mencapai 100ºC atau kurang bergantung pada tekanan atmosfera. Gasifikasi air ini terdiri daripada molekul air yang dibebankan dengan tenaga kinetik, meningkatkan pergerakannya dan mengembang air.

Kerana molekul terpisah antara satu sama lain, air kehilangan koherensi yang diberikan kepadanya oleh sifat cairnya dan ketegangan permukaan pecah. Menjadi lebih ringan, air berubah menjadi gas naik ke atmosfera sebagai wap air.

Suhu, kelembapan relatif dan angin

Dalam hampir semua kes, air di lautan, sungai dan tanah tidak mencapai 100 ºC, tetapi penyejatan berlaku, kerana di lapisan air terdapat molekul yang memanaskan lebih banyak daripada yang lain dan memecahkan ketegangan permukaan , menguap.

Sekiranya udara sangat kering (kelembapan relatif rendah), molekul air yang berjaya memecahkan ketegangan permukaan akan cenderung masuk ke udara dengan lebih mudah. Sekiranya, sebaliknya, ada angin, ini akan menyeret lapisan wap air yang terkumpul di atas air.

Kadar penyejatan tertinggi berlaku di lautan, di mana kadar penyejatannya adalah tujuh kali ganda dari permukaan bumi.

Penyejatan edaphic

Dari air yang menyusup ke tanah, satu bahagian mencapai lapisan air bawah tanah (zon tepu). Sementara bahagian lain memanas ketika transit melalui zon tak jenuh dan menguap kembali ke permukaan.

Peluh

Tumbuhan memerlukan air untuk proses metabolisme mereka, yang mereka perolehi dari tanah dalam kebanyakan kes. Mereka melakukan ini melalui akarnya dan ketika mereka mencapai daun, dan satu bahagian digunakan untuk proses fotosintesis.

Namun, kira-kira 95% air yang diserap oleh tumbuhan dilepaskan ke persekitaran dalam bentuk wap air ketika keringat. Wap air dilepaskan melalui stomata di epidermis daun.

2- Pemeluwapan

Ini adalah laluan gas ke keadaan cair, yang terjadi di permukaan kerana penurunan suhu. Apabila suhu turun, molekul air menurunkan tenaga kinetiknya dan saling terikat antara satu sama lain untuk mengembun.

Titisan air kerana pemeluwapan. Sumber: Nicole López Proses ini mensyaratkan bahawa terdapat zarah-zarah di mana air melekat dan suhu zarah-zarah ini mestilah lebih rendah daripada suhu tepu air. Di bawah keadaan ini, titik embun atau suhu embun dicapai, iaitu suhu di mana air mengembun.

Pembentukan awan

Pembentukan awan Sumber: Arun Kulshreshtha Udara naik ketika dipanaskan dan dalam proses ini membawa wap air yang dihasilkan kerana penyejatan di permukaan bumi. Apabila naik, suhunya turun hingga mencapai titik embun dan mengembun.

Oleh itu, tetesan air kecil terbentuk yang mencapai diameter antara 0,004 dan 0,1 mm, yang dibawa oleh angin dan akhirnya bertembung antara satu sama lain. Pengumpulan titik pemeluwapan ini membentuk awan yang, setelah mencapai ketepuan air mereka, menghasilkan pemendakan.

Fros

Sekiranya suhu sangat rendah, embun beku dihasilkan, iaitu lapisan timbangan atau jarum dalam kepingan kecil ais. Ini dihasilkan oleh pemendapan wap air secara langsung ke permukaan, bukan dengan pemendakan.

3- Kerpasan

Memendakan hujan. Sumber: Cassini83 Presipitasi adalah kejatuhan air pekat dalam bentuk cecair atau pepejal dari atmosfer ke permukaan Bumi. Ketika air pekat terkumpul di atmosfer dalam bentuk awan, berat badannya meningkat, sehingga tidak dapat menghindari gaya gravitasi.

Hujan

Hujan adalah pemendakan air dalam keadaan cair, sangat penting kerana menyalurkan air tawar ke permukaan bumi. 91% air yang mendakan kembali langsung ke lautan, 9% pergi ke jisim benua untuk memberi makan lembangan yang kembali ke laut.

Nevada

Sekiranya suhu di lapisan atas atmosfera cukup rendah, air pekat mengkristal menjadi kepingan salji. Ketika ukurannya bertambah dan berkumpul, mereka akhirnya memicu oleh gaya gravitasi dan menyebabkan salji.

Salam

Mereka adalah batu ais berdiameter 5 dan 50 milimeter atau lebih besar lagi, yang terbentuk di sekitar zarah bahan yang digantung. Apabila ais yang terkumpul di sekitar zarah mencapai berat yang cukup, ia akan mendakan.

4- Runoff

Air pemendakan dapat jatuh terus ke badan air (kolam, sungai, tasik atau lautan) atau ke tanah. Begitu juga, badan air dapat meluap, iaitu, sebahagian air yang terkandung keluar dari had penahanan.

Proses ini dimana aliran air dihasilkan sebagai hasil dari limpahan wadah atau saluran disebut limpasan. Ini dihasilkan apabila jumlah air yang mendapan atau meluap bekas lebih besar daripada kapasiti penyusupan tanah.

5- Penyusupan

Penyusupan adalah proses di mana air menembusi tanah melalui liang dan retakannya. Kadar penyusupan atau jumlah air yang berjaya menembus ke dalam tanah dalam waktu tertentu bergantung kepada pelbagai faktor.

Sebagai contoh, di tanah berpasir dengan partikel kasar yang meninggalkan liang yang lebih besar antara satu sama lain, penyusupan akan lebih besar. Semasa di tanah liat, yang mempunyai zarah halus, penyusupannya lebih sedikit.

Lapisan tanah

Tanah terdiri dari cakrawala atau lapisan yang berlainan yang disusun satu di atas yang lain, masing-masing mempunyai ciri khasnya. Terdapat tanah yang cakrawala permukaannya atau cakrawala A sangat telap, sementara sebilangan cakrawala bawah kurang begitu.

Sekiranya air yang disusupi memenuhi lapisan yang tidak kedap, ia terkumpul di atasnya atau beredar secara mendatar. Ini membentuk badan air bawah tanah atau akuifer, yang sangat penting sebagai bekalan air tawar.

Jumlah air bawah tanah di seluruh dunia dianggarkan 20 kali ganda dari permukaan air di Bumi. Badan air inilah yang menjaga aliran dasar sungai dan menyediakan air ke tanaman.

Mata Air

Air yang terkumpul di dalam tanah dapat mencari jalan keluar ke luar dan membentuk mata air. Dengan kata lain, sumber air semula jadi yang muncul dari bumi membentuk kolam atau sungai.

6- Peredaran

Sebagian besar air terkandung di lautan, tasik, dan takungan bawah tanah, atau beku di kutub atau di gunung tinggi. Walau bagaimanapun, bahagian yang relevan berada dalam peredaran kekal, memberikan dinamika kepada kitaran air.

Arus udara

Perbezaan suhu di antara titik-titik atmosfera Bumi menghasilkan anjakan jisim udara. Perpindahan ini seterusnya menyebabkan perbezaan tekanan atmosfera dan angin dihasilkan yang membawa wap air.

Jisim udara panas naik dari permukaan bumi ke arah lapisan atas atmosfera. Begitu juga, udara bergerak secara mendatar dari kawasan tekanan tinggi ke kawasan tekanan rendah.

arus lautan

Di lautan, air berada dalam pergerakan peredaran tetap, membentuk arus laut. Ini ditentukan oleh pergerakan putaran dan terjemahan Bumi.

Sungai

Air yang mengendap di pergunungan mengalir ke bawah kerana graviti mengikuti garis kontur kawasan. Dalam proses ini, saluran dibentuk oleh kesan hakisan air itu sendiri dan disalurkan melaluinya. Dengan cara ini, aliran air terbentuk yang bersifat sementara atau kekal.

Pembekuan air

Sebahagian dari air yang mendakan di bumi tidak beredar, kerana tidak bergerak dalam bentuk es. Di air laut, titik beku berada di bawah 0 ° C kerana kandungan garam yang tinggi (umumnya -2 ° C).

Sebaliknya, jika tidak ada zarah di mana air melekat, titik beku turun menjadi - 42 ºC.

Kepentingan kitaran air

Cecair vital

Makhluk hidup memerlukan air untuk hidup, sebenarnya sel hidup terdiri daripada bahagian air yang tinggi. Air, sebagai pelarut sejagat, dan mampu melarutkan sejumlah besar zat terlarut, sangat penting dalam reaksi biokimia selular.

Fasa air yang berbeza. Sumber: BE Kitaran air, melalui curah hujan dan melalui sungai, tasik dan akuifer bawah tanah, membekalkan air yang diperlukan untuk hidup. Penghasilan primer melalui fotosintesis adalah proses yang menjamin transformasi tenaga suria menjadi tenaga berguna seumur hidup.

Fotosintesis tidak mungkin dilakukan tanpa air, baik dalam keadaan plankton (organisma akuatik) dan juga pada tumbuhan terestrial.

Peraturan suhu

Jisim air yang ada di Bumi, serta peredarannya dalam kitaran hidrologi, adalah pengatur terma. Panas air yang tinggi dan tinggi membolehkannya menyerap haba secara beransur-ansur dan juga melepaskannya secara beransur-ansur.

Begitu juga, makhluk hidup mengatur panas badan mereka dengan menyebarkannya ke air badan dan kehilangannya melalui peluh.

Rawatan air

Apabila air menguap, ia membebaskan bahan pencemar dan garam terlarut, jadi ketika mendapannya, airnya segar dan relatif bersih. Walau bagaimanapun, terdapat gas dan zarah pencemaran di atmosfera yang disebabkan oleh aktiviti manusia yang boleh mempengaruhi kualitinya.

Kejadian iklim

Kitaran air menentukan atau menyumbang kepada kewujudan serangkaian fenomena iklim seperti hujan, salji salji dan hujan batu. Dengan cara yang sama, ia menentukan kemunculan kabut, banjir sungai secara berkala atau perubahan suhu di permukaan bumi.

Kesan negatif

Kitaran air juga mempunyai kesan negatif tertentu bagi manusia, seperti pencucian, hakisan dan bencana sosial-alam.

Melompat

Ini terdiri daripada mencuci atau menyeret nutrien yang terdapat di dalam tanah kerana kesan pelarut air yang menyusup. Di tanah pertanian dengan daya tahan nutrien yang rendah, fenomena ini menyebabkan kemiskinan tanah.

Hakisan

Ia adalah kehilangan tanah atau haus batu akibat tindakan mekanikal angin atau air. Air limpasan mempunyai kekuatan hakisan tanah dan batuan yang tinggi, bergantung kepada ciri struktur dan mineralogi ini.

Di tanah kosong dengan lereng curam yang terletak di kawasan dengan curah hujan tinggi, hakisan tinggi. Kehilangan tanah disebabkan oleh sebab ini memberi kesan ekonomi yang tinggi terhadap pengeluaran makanan.

Bencana sosio-alam

Hujan lebat, serta hujan salji lebat dan ribut hujan es yang lebat boleh menyebabkan kesan negatif besar pada struktur manusia dan masyarakat. Dengan cara yang sama, limpahan sungai dan kenaikan permukaan laut menimbulkan banjir di kawasan berpenduduk dan kawasan penanaman.

Manusia, dengan tindakannya, mengubah kitaran semula jadi dan menyebabkan bencana seperti pemanasan global atau pembinaan kemudahan di kawasan berisiko tinggi.

Rujukan

1. Calow, P. (Ed.) (1998). Ensiklopedia ekologi dan pengurusan persekitaran.
2. Margalef, R. (1974). Ekologi. Edisi Omega.
3. Ordoñez-Gálvez, JJ (2011). Kitaran hidrologi. Primer teknikal. Persatuan Geografi Lima.
4. Sterling, TM dan Hernández-Rios, I. (2019). Transpirasi - Pergerakan Air Melalui Tumbuhan. ELibrary Sains Tumbuhan dan Tanah. Cetakan Pelajaran.
5. Vera, C. dan Camilloni, I. (s / f). Kitaran air. Meneroka. Program latihan multimedia. Kementerian Pendidikan, Sains dan Teknologi.