Как происходит круговорот воды в природе?
Совсем недавно звенел для меня последний звонок. Но школа снова возвращается. Только теперь учится мой сын, а я вспоминаю то, что когда-то учила и помогаю ему. Вчера весь вечер изучали круговорот воды в природе.
Почему вода так важна
Без воды невозможна жизнь на Земле. Даже человек на 70% состоит из воды. И на столько же процентов Земля покрыта водной оболочкой. Достаточно взглянуть на глобус — большая часть окрашена в голубой цвет. А если взять карту масштабом крупнее, чем глобус, то увидим, что вся суша разукрашена голубыми ниточками рек и кляксами озер.
Что такое круговорот воды в природе
Как-то само собой вспомнилось еще из уроков природоведения, что круговорот воды в природе — это процесс, при котором вода переходит из одного состояния в другое. Состояния эти вспомнились без учебников:
- газообразное (облака, пар);
- жидкое (озера, моря);
- твердое (лед).
Вода испаряется с поверхности Земли и попадает в воздух, где образуются тучи, облака. Они путешествуют и проливают дожди или сыпят снег, град. Осадки снова попадают на поверхность Земли и так по кругу. Происходит такой круговорот за счет энергии Солнца. Каждую секунду с Земли испаряется около 16 миллионов тонн воды, и столько же выпадает осадков.
Как увидеть процесс круговорота воды
Идем с сыном на кухню проводить эксперимент. Ставим на плиту чайник с водой и ждем. Вода нагревается, закипает, и вот из носика чайника валит пар. Так вода перешла из жидкого состояния в газообразное. Газ не выключаем — пусть вода кипит и дальше. Замечаем, что окно начинает запотевать. Проводим по окну пальцем — палец мокрый, видим на нем капельки воды. Вот и обратный процесс — из газообразного состояния вода перешла в жидкое.
А если бы изначально в чайник положили лед, то вода бы перешла из твердого состояния в жидкое. Но на улице осень, лед взять негде. «В морозилке!» — радостно закричал сын. Точно, я всегда лед в формочке замораживаю. Проводим эксперимент заново — видим все три состояния. Эксперимент удался, тема изучена, и утром мой школьник бежит за новыми «пятерками».
Я еще со школьных времен помню, что вода может находиться в 3-х агрегатных состояниях. В жидком, газообразном и твердом. В процессе круговорота ее можно встретить в нескольких состояниях. Я вживую видел данный процесс.
Описание круговорота воды в природе
Есть простое описание того, как происходит процесс круговорота воды в природе. Все происходит благодаря Солнцу. Оно нагревает воду в Мировом океане, она испаряется и попадает в атмосферу, где низкая температура. Таким образом появляются облака. При охлаждении расстояния между атомами газообразной воды становятся меньше, и из пара вода становится жидкой или твердой. Так появляется дождь или снег.
Облака не стоят на месте, их переносит ветер. В одном месте на планете вода испаряется и через облака транспортируется в другой место, где выпадает в виде осадков. Часть водяного пара не превращается в осадки, а оставаясь на больших возвышенностях, может стать ледником. Большая часть испаренной воды попадает в грунт, который впитывает и фильтрует ее, чтобы пополнять резервуары чистой пресной воды.
Процессы, происходящие в круговороте воды
В школе учат стандартному и поверхностному процессу. Если в это дело углубиться, то можно увидеть не только испарение, образование облака, перемещение и осадки.
Также бывают следующие процессы:
- Перехват осадков. После дождя вода может остаться в виде капель на листьях растений. Они не попадают в грунт, а снова испаряются.
- Осадки могут быть в виде снега. Он накапливается на поверхности земли и при повышении температуры тает. На его месте образовывается вода.
- Инфильтрация — процесс, во время которого вода попадает в подземные воды.
- Сток — любое движение воды на планете. Он может быть на поверхности или под землей.
- Подземные потоки — это движение воды под землей. Такие воды могут попасть обратно на поверхность или в океан. Они медленно двигаются и медленно пополняются.
- Движение воды в любом агрегатном состоянии через атмосферу называется адвекцией.
Сегодня мы с дочерью проводили дома эксперимент. Вытащили из холодильника несколько кусочков льда и забросили их в кастрюлю. Лед на горячей плите растаял, вода нагрелась и начала испаряться. Превратилась в маленькую тучку. Закрытое окно не выпустило облако на улицу, только конденсировало пар на холодных стеклах.
Водный цикл
Вода постоянно перемещается из одного места в другое. Этот процесс называют водным циклом. Его составляющими являются:
- испарение;
- транспирация;
- конденсация;
- осадки;
- инфильтрация;
- перколяция.
Испарение происходит тогда, когда Солнце светит на воду и нагревает ее. Вода превращается в газ, который называется водяным паром. Пар легче воздуха, поэтому он поднимается в верхние слои атмосферы.
Транспирация заключается в том, что солнышко нагревает людей, растения и животных, и они выделяют воду в воздух.
Конденсация происходит тогда, когда водяной пар в воздухе охлаждается и возвращается в жидкость, образуя крошечные капли воды в небе.
Осадки происходят тогда, когда с неба падают водяные капли, такие как дождь, снег или град.
Инфильтрация происходит тогда, когда вода падает на землю и просачивается в почву.
Перколяция — это когда вода просачивается глубже в крошечные щели в почвах и скалах.
Интересные факты о круговороте влаги
На испарение осадков расходуется более 20% солнечной энергии, поступающей на Землю. Но тепло, которое расходуется на испарение, высвобождается при конденсации водяного пара. Таким образом, круговорот воды сопровождается круговоротом тепла.
Большое количество воды нашей планеты находится в замерзшем состоянии. По подсчетам ученых, в горных ледниках вода может отстаиваться от 8 до 125 лет, а в ледниковых щитах — от 2 до 240 000 лет. Полный цикл влагообмена в полярных ледниках длится около 15 000 лет.
Круговорот воды не ограничивается только нашей планетой. Молекулы водяного пара поднимаются очень высоко над Землей и под действием ультрафиолетовой радиации Солнца распадаются на атомы кислорода и водорода. Атомы водорода путешествуют в межпланетное пространство. В свою очередь Космос поставляет на Землю воду, которую содержит космическая пыль.
Ученые доказывают, что вода есть на многих планетах. Но наша планета единственная, на которой вода находится одновременно в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Еще интереснее то, что Земля имеет ровно столько же воды, сколько ее было на ней тысячи лет назад.
У нас в школе был очень строгий учитель физики, который требовал дословного знания учебника. Заучить круговорот воды со всеми научными терминами оказалось непосильной задачей. Но впервые я услышал об этом явлении не в школе. Странно, но я точно помню, что узнал об образовании облаков, дождя и наполнении рек из детской книжки, которую читала мне мама (хотя мне было всего года 4 или 3).
Почему существует круговорот воды в природе
Все дело в том, что вода может находиться в трех состояниях (жидком, твердом и газообразном). В результате, между атмосферой, гидросферой и поверхностью земли происходят различные процессы вроде испарения, выпадения осадков, передвижения водяного пара (облаков).
Это и называется круговоротом воды в природе. За счет этого природного явления различные водные объекты могут с разной скоростью возобновляться:
- океаны — 3000 лет;
- реки — 18 дней;
- озера — 16 лет;
- ледники — 8 лет.
Скорость обновление рек и озер также зависит от климата и их расположения. Интересно, что воды, которые находятся в живых организмах обновляются в течение нескольких часов.
Кто открыл круговорот воды в природе
Первые представления о круговороте воды в природе зародились еще в древних цивилизациях Индии и Китая. Ученые из этих стран поняли взаимосвязь количества выпавшего дождя и уровня воды в реках. При этом в Древнем Риме и Древнем Египте люди не осознавали эту взаимосвязь. Не думаю, что они были глупее, наверное, все дело в разном климате. Например, реки Нила наполнялись в верховьях, а люди жили в районе низовий.
Европейцы начали думать о существовании круговорота воды только 600 лет назад. Во многом благодаря гениальному художнику, ученому и изобретателю по имени Леонардо да Винчи. Он выдвинул предположение о том, что значительную роль в наполнении рек (но только подземных) играют именно осадки.
О том, что даже наземные реки наполняются дождем, европейцы разобрались только спустя полтора века. Сам механизм круговорота воды объяснил дед того самого Чарльза Дарвина, который тоже был великим ученым.
Моя сестренка пошла в школу,она сейчас в 3 классе1,у них необычная школа,потому что перед тем как проходить тему в школе они должны пройти ее дома.Вот она ко мне подошла и начала спрашивать что и как(обычно с ней занимается мама)но в этот раз пришлось подойти к этому вопросу самой.На объяснение у меня ушло часа полтора-два(маленьким детям иногда труднее объяснить обычными словам
1.ВОДА НА ЗЕМЛЕ
Вода – самое большое богатство на Земле, ведь она – непременное условие жизни.
Вода – талантливый художник природы, потому что именно водяной пар, рассеянный в воздухе позволяет нам воспринимать великолепие красок заката и восхода солнца.
Вода – главное вещество в природе, одно из ее чудес.
2.СВОЙСТА
Твердые вещества являются тяжелее, чем те же вещества в жидком состоянии.
Например, кусочек железа тонет в расплавленном железе, а свинцовый кубик тонет в расплавленном свинце.
Как выяснилось лед не тонет в воде. И если бросить кусочек льда в емкость с водой, он не утонет, а будет плавать на поверхности.
И нам достаточно одного этого свойства, чтобы выделить лед, твердое состояние воды, из ряда твердых веществ как исключение.
3.СОСТОЯНИЕ ВОДЫ
Еще одно замечательное свойство воды – это возможность пребывать одновременно во всех трех состояниях и переходить из одного в другое (из твердого – в жидкое, из жидкого – в газообразное и твердое и т.д.).
Например: на крышке кастрюли с кипящей водой есть капли воды – это водяной пар, который испарился с поверхности нагретой воды и охладился в воздухе, снова превратившись в воду.
4.Круговорот воды в природе
И вот как оно происходит.
Солнце нагревает воду, которая в природе находится повсюду – в реках, озерах, морях, океанах, почве, под землей; роса, туман и облака – это тоже вода. И она начинает испарятся с поверхности водоемов, почвы, растений.
Например, летом лес испаряет влаги больше, чем озеро той же площади. Большую часть пара испаряет мировой океан. Вода в нем соленая, а та, которая испаряется с его поверхности – пресная. Таким образом, океан – мировая фабрика пресной воды, без которой жизнь на Земле невозможна.
А вот процеес круговорота от водяного пара до дождя
1.Теплый водяной пар поднимается вверх, где температура воздуха значительно холоднее, 0 градусов, поэтому горные вершины всегда покрыты снегом и льдом.
2.Вверху водяной пар охлаждается, превращаясь в мельчайшие капельки воды и льдинки.
3.А уже из этого образуются облака,которые ветер несет по небу
4.Постепенно влаги становится все больше и больше.
5.Облака превращаются в тучи,и вода возвращается на поверхность земли в виде дождя, снега и града.
Спустя пару дней после нашего с сестренкой урока маме позвонила учительница со школы и сказала,что она очень отличилась хорошими знаниями этой темы и поэтому она решила лично поблагодарить за активное участие в помощи с домашним заданием,после этого ко мне пришла мама и рассказала об это,мне было очень приятно об этом слышать,какая то даже гордость взяла за себя ,что все вот так хорошо получилось .Теперь уроки с сестренкой выполняю я,а не мама:)
Буквально на днях я объяснял своему сыну, как происходит круговорот воды в природе. Дошло даже до рисования схематических картинок! Несмотря на то, что художник из меня никакой, учитель вроде бы неплохой — сын получил пятерку. :)
Как происходит круговорот воды в природе
Поскольку вода — наиболее распространенный элемент биосферы, этот процесс не только объединяет составные части гидросферы, но и выступает в роли связующего звена между всеми оболочками нашей планеты. При этом в процессе этого цикла перемещаются огромные массы веществ, что крайне необходимо для поддержания баланса жизни. Само явление возможно благодаря энергии Солнца, что нагревая поверхность океана, преобразует воду в пар. Кстати, испаряющаяся вода является пресной, а значит, Мировой океан — огромный природный опреснитель. В силу все той же солнечной энергии, массы воздуха перемещают пар в атмосфере, а затем пар конденсируется — выпадают осадки. Посредством стоков вода попадает в начало цикла — океаны, и процесс повторяется снова.
Типы круговорота воды
Существует несколько типов круговорота, исходя из местоположения участка испарения и, соответственно, участка выпадения осадков. Таким образом различают:
- глобальный круговорот — в этом случае пары перемещаются от океанов в глубину континентов;
- океанический — фактически все испарения возвращаются обратно в океан после конденсации не перемещаясь на материки;
- континентальный — цикл, что происходит только внутри континентов.
Несмотря на то, что во всех случаях конечной точкой является океан, вода не всегда возвращается в него в полном объеме и одновременно. Нередко она аккумулируется в ледниках, фактически задерживаясь на тысячи лет, более того, она может стать частью подземных вод.
В последнее время человек существенно влияет на этот процесс, и не всегда это влияние со знаком «+». Например, вырубка леса, создание водохранилищ и многое другое вносит некоторые изменения в гидрологические процессы нашей планеты. Конечно, это несущественно для объема водной оболочки, однако в деталях последствия ощутимы.
Еще с уроков географии в школе я отлично помню, что многие процессы в природе имеют циклическую форму. Многие явление повторяются каждый день, неделю, год и все в нашем мире взаимосвязано между собой. И водные ресурсы Земли совсем не исключение. В природе есть большой круговорот воды и сейчас я расскажу о нем все простыми словами без заумных научных терминов.
Круговорот воды в природе
Всем понятно, что вода может перебывать в разных физических состояниях. Все мы привыкли видеть воду в виде жидкости. В такой форме она находиться во всех водоемах планеты и даже в кране нашей душевой кабинки. Вода не перестает перемещаться, реки текут, в океанах огромные массы воды двигают подводные течения и даже в озерах происходит перемещение воды под действием разной плотности у вод с различной температурой. Но это все лишь малая часть от всех перемещений воды в природе.
Испарение воды
Испарение воды происходит под действием солнечной радиации и чем больше площадь водного объекта, тем больше воды испаряется. Пример в домашних условиях - кипит чайник, вода греется и пар начинает подымать крышку. Этот пар - это и есть вода. Просто в данном случае она имеет газообразную форму и поднимается вверх. Со всех водных объектов постоянно испаряется определенное количество воды, эта вода поднимается в атмосферу Земли, а дальше в силу вступают процессы конденсации.
Перемещение воды в атмосфере и конденсация
В газообразном виде вода перемещается на большие расстояния в атмосфере. Такие перемещения происходят из-за разницы а атмосферном давлении на разных территориях. Преодолев определенное количество километров вода вода начинает конденсироваться. В результате этого процесса, происходят осадки - дожди. Вода опять выпадает на поверхность Земли, часть воды просочится в почву и попадет в подземные воды, еще одна часть попадет в реки, а с рек в океаны и моря. В конечном итоге круговорот воды замыкается и повторяется с разу в раз.
Мировое перемещение воды состоит из:
- Испарения воды.
- Перемещения в атмосфере.
- Конденсации и дождей.
- Движения воды по рельефу.
Круговорот воды в природе основан на неком динамическом цикле воды на нашей планете. Солнце нагревая поверхность воды в морях и океанах, заставляет ее испаряться. После чего мощные потоки пара поднимаются вверх, собираются в тучи и облака. Ветер переносит потоки облаков на большие расстояния, их частицы сталкиваются друг с другом, собираясь в капли воды, либо в снег при низких температурах, образуют осадки и выпадают на землю. Этот процесс проходит снова и снова регулируя экосистемы планеты.