Der Wasserzyklus, auch bekannt als der hydrologische Zyklus oder HO Zyklus, beschreibt die dauernde Bewegung von Wasser auf oben und unter der Oberfläche der Erde. Wasser kann Staaten unter Flüssigkeit, Dampf ändern, und an verschiedenen Plätzen im Wasserzyklus vereisen. Obwohl das Gleichgewicht von Wasser auf der Erde ziemlich unveränderlich mit der Zeit bleibt, können individuelle Wassermoleküle kommen und, in und aus der Atmosphäre gehen. Das Wasser bewegt sich von einem Reservoir bis einen anderen, solcher als vom Fluss bis Ozean, oder vom Ozean bis die Atmosphäre, durch die physischen Prozesse von Eindampfung, Kondensation, Niederschlag, Infiltration, Entscheidungslauf und unterirdischem Fluss. Auf diese Weise geht das Wasser verschiedene Phasen durch: flüssig, fest, und Gas-.

Der Wasserzyklus schließt den Austausch der Hitzeenergie ein, die zu Temperaturänderungen führt. Zum Beispiel, im Prozess der Eindampfung, nimmt Wasser Energie von den Umgebungen auf und kühlt die Umgebung ab. Umgekehrt, im Prozess der Kondensation, veröffentlicht Wasser Energie zu seinen Umgebungen, die Umgebung wärmend. Der Wasserzyklus erscheint bedeutsam in der Wartung des Lebens und der Ökosysteme auf der Erde. Gerade als das Wasser in jedem Reservoir eine wichtige Rolle spielt, bringt der Wasserzyklus hinzugefügte Bedeutung zur Anwesenheit von Wasser auf unserem Planeten. Durch das Übertragen von Wasser von einem Reservoir bis einen anderen reinigt der Wasserzyklus Wasser, füllt das Land mit dem Süßwasser-wieder, und transportiert Minerale zu verschiedenen Teilen des Erdballs. Es wird auch am Umgestalten der geologischen Eigenschaften der Erde, durch solche Prozesse wie Erosion und Ablagerung beteiligt. Außerdem, weil der Wasserzyklus auch Hitzeaustausch einschließt, nimmt er einen Einfluss auf dem Klima ebenso.

Beschreibung

Die Sonne, die den Wasserzyklus steuert, heizt Wasser in Ozeanen und Meeren. Wasser verdampft als Wasserdampf in die Luft. Eis und Schnee können direkt in den Wasserdampf sublimieren. Evapotranspiration ist Wasser, das von Werken ausgedünstet ist, und hat vom Boden verdampft. Steigende Luftzüge nehmen den Dampf in die Atmosphäre auf, wo kühlere Temperaturen es veranlassen, sich in Wolken zu verdichten. Luftzüge bewegen Wasserdampf um den Erdball, Wolkenpartikeln kollidieren, wachsen und Fall aus den oberen atmosphärischen Schichten als Niederschlag. Einige Niederschlag-Fälle als Schnee oder Hagel, Graupel, und können als Eiskappen und Gletscher anwachsen, die eingefrorenes Wasser seit Tausenden von Jahren versorgen können. Der grösste Teil von Wasser weicht in die Ozeane oder auf das Land als Regen zurück, wohin das Wasser über den Boden als Oberflächenentscheidungslauf fließt. Ein Teil des Entscheidungslaufs geht in Flüsse in Tälern in der Landschaft, mit streamflow bewegendes Wasser zu den Ozeanen ein. Entscheidungslauf und Grundwasser werden als Süßwasser-in Seen versorgt. Nicht der ganze Entscheidungslauf fließt in Flüsse, viel davon Einweichen in den Boden als Infiltration. Etwas Wasser dringt tief in den Boden ein und füllt aquifers wieder, die Süßwasser-seit langen Zeitspannen versorgen. Etwas Infiltration bleibt in der Nähe von der Landoberfläche und kann zurück in Oberflächenwasserkörper (und der Ozean) als Grundwasser-Entladung sickern. Etwas Grundwasser findet, dass Öffnungen im Land erscheinen und als Süßwasserfrühlinge herauskommt. Mit der Zeit kehrt das Wasser zum Ozean zurück, wo unser Wasserzyklus angefangen hat.

Prozesse

Niederschlag: Kondenswasser-Dampf, der zur Oberfläche der Erde fällt. Der grösste Teil des Niederschlags kommt als Regen vor, sondern auch schließt Schnee, Hagel, Nebel-Tropfrohr, graupel, und Graupel ein. Ungefähr Wasserfälle als Niederschlag jedes Jahr, seiner über die Ozeane.

Baldachin-Auffangen: Der Niederschlag, der durch das Pflanzenlaub abgefangen wird, verdampft schließlich zurück zur Atmosphäre, anstatt zum Boden zu fallen.

Snowmelt: Der Entscheidungslauf durch das Schmelzen des Schnees erzeugt.

Entscheidungslauf: Die Vielfalt von Wegen, durch die Wasser das Land bewältigt. Das schließt sowohl Oberflächenentscheidungslauf als auch Kanalentscheidungslauf ein. Als es fließt, kann das Wasser in den Boden sickern, in die Luft verdampfen, versorgt in Seen oder Reservoiren werden, oder für den landwirtschaftlichen oder anderen menschlichen Gebrauch herausziehen.

Infiltration: Der Fluss von Wasser vom Boden erscheint in den Boden. Einmal eindringen lassen wird das Wasser Boden-Feuchtigkeit oder Grundwasser.

Unterirdischer Fluss: Der Fluss der Wasseruntergrundbahn, in der vadose Zone und aquifers. Unterirdisches Wasser kann zur Oberfläche (z.B als ein Frühling zurückkehren, oder indem es gepumpt wird), oder schließlich in die Ozeane sickern. Wasser kehrt zur Landoberfläche an der niedrigeren Erhebung zurück als, wo es unter der Kraft des Ernstes eingedrungen hat oder Ernst Druck veranlasst hat. Grundwasser neigt dazu, sich langsam zu bewegen, und wird langsam wieder gefüllt, so kann es in aquifers seit Tausenden von Jahren bleiben.

Eindampfung: Die Transformation von Wasser von Flüssigkeit bis Gasphasen weil bewegt es sich vom Boden oder den Wassermassen in die liegende Atmosphäre. Die Energiequelle für die Eindampfung ist in erster Linie Sonnenstrahlung. Eindampfung schließt häufig implizit Transpiration von Werken ein, obwohl zusammen sie spezifisch evapotranspiration genannt werden. Ganzer jährlicher evapotranspiration beläuft sich auf ungefähr Wassers, dessen von den Ozeanen verdampft.

Sublimierung: Die Zustandsänderung direkt von festem Wasser (Schnee oder Eis) zum Wasserdampf.

Absetzung: Das bezieht sich auf das Ändern des Wasserdampfs direkt, um zu vereisen.

Advektion: Die Bewegung von Wasser — im festen, der Flüssigkeit oder den Dampf-Staaten — durch die Atmosphäre. Ohne Advektion konnte sich Wasser, das über die Ozeane verdampft hat, nicht über das Land niederschlagen.

Kondensation: Die Transformation des Wasserdampfs zu flüssigen Wassertröpfchen in der Luft, Wolken und Nebel schaffend.

Transpiration: Die Ausgabe des Wasserdampfs von Werken und Boden in die Luft. Wasserdampf ist ein Benzin, das nicht gesehen werden kann.

Verweilzeiten

Die Verweilzeit eines Reservoirs innerhalb des hydrologischen Zyklus ist die durchschnittliche Zeit, die ein Wassermolekül in diesem Reservoir verbringen wird (sieh angrenzenden Tisch). Es ist ein Maß des durchschnittlichen Alters des Wassers in diesem Reservoir.

Grundwasser kann mehr als 10,000 Jahre unter der Oberfläche der Erde vor dem Verlassen ausgeben. Besonders altes Grundwasser wird Fossil-Wasser genannt. Im Boden versorgtes Wasser bleibt dort sehr kurz, weil es dünn über die Erde ausgebreitet wird, und durch die Eindampfung, die Transpiration, den Strom-Fluss sogleich verloren wird, oder Grundwasser wieder lädt. Nach dem Abdampfen ist die Verweilzeit in der Atmosphäre ungefähr 9 Tage vor dem Kondensieren und Fallen zur Erde als Niederschlag.

Die Haupteiskappen - die Antarktis und Grönland - versorgen Eis seit sehr langen Zeiträumen. Auf das Eis von der Antarktis ist zu 800,000 Jahren vor der Gegenwart zuverlässig datiert worden, obwohl die durchschnittliche Verweilzeit kürzer ist.

In der Hydrologie können Verweilzeiten auf zwei Weisen geschätzt werden. Mehr übliche Methodik verlässt sich auf den Grundsatz der Bewahrung der Masse und nimmt an, dass der Betrag von Wasser in einem gegebenen Reservoir grob unveränderlich ist. Mit dieser Methode werden Verweilzeiten durch das Teilen des Volumens des Reservoirs durch die Rate geschätzt, durch die Wasser entweder eingeht oder über das Reservoir herrscht. Begrifflich ist das zum Timing gleichwertig, wie lange es das Reservoir nehmen würde, um gefüllt vom leeren zu werden, wenn kein Wasser abreisen sollte (oder wie lange es das Reservoir nehmen würde, um sich vom vollen zu leeren, wenn kein Wasser hereingehen sollte).

Eine alternative Methode, Verweilzeiten zu schätzen, der an der Beliebtheit gewinnt, um auf Grundwasser zu datieren, ist der Gebrauch von isotopic Techniken. Das wird im Teilfeld der Isotop-Hydrologie getan.

Änderungen mit der Zeit

Der Wasserzyklus beschreibt die Prozesse, die die Bewegung von Wasser überall im Hydrobereich steuern. Jedoch ist viel mehr Wasser "in der Lagerung" seit langen Zeitspannen, als sich wirklich durch den Zyklus bewegt. Die Stapelplätze für die große Mehrheit des ganzen Wassers auf der Erde sind die Ozeane. Es wird dass der 332,500,000 mi (1,386,000,000 km) der Wasserversorgung in der Welt geschätzt, ungefähr 321,000,000 mi (1,338,000,000 km) wird in Ozeanen, oder ungefähr 95 % versorgt. Es wird auch geschätzt, dass die Ozeane ungefähr 90 % verdampftes Wasser liefern, das in den Wasserzyklus eintritt.

Während kälterer klimatischer Perioden wachsen mehr Eiskappe- und Gletscher-Form und genug von der globalen Wasserversorgung als Eis an, um die Beträge in anderen Teilen des Wasserzyklus zu vermindern. Die Rückseite ist während warmer Perioden wahr. Während der letzten Eiszeit haben Gletscher fast ein Drittel der Landmasse der Erde mit dem Ergebnis bedeckt, das ist, dass die Ozeane ungefähr 400 ft (122 m) tiefer waren als heute. Während der letzten globalen "warmen Periode," vor ungefähr 125,000 Jahren waren die Meere über höher als, sind sie jetzt. Vor ungefähr drei Millionen Jahren könnten die Ozeane bis zu 165 ft (50 m) höher gewesen sein.

Die wissenschaftliche Einigkeit hat 2007 Internationale Tafel auf der Klimaveränderung (IPCC) ausgedrückt die Zusammenfassung für Policymakers ist für den Wasserzyklus, um fortzusetzen, sich im Laufe des 21. Jahrhunderts zu verstärken, obwohl das nicht bedeutet, dass Niederschlag in allen Gebieten zunehmen wird. In subtropischen Landgebieten — werden Plätze, die bereits — Niederschlag relativ trocken sind, geplant, um während des 21. Jahrhunderts abzunehmen, die Wahrscheinlichkeit des Wassermangels vergrößernd. Der Trockner wird geplant, um in der Nähe von den poleward Rändern der Subtropen (zum Beispiel, die mittelmeerische Waschschüssel, Südafrika, das südliche Australien und die Südwestlichen Vereinigten Staaten) am stärksten zu sein. Wie man erwartet, nehmen jährliche Niederschlag-Beträge in nah-äquatorialen Gebieten zu, die dazu neigen, im heutigen Klima, und auch an hohen Breiten nass zu sein. Diese groß angelegten Muster sind in fast allen Klimamustersimulationen da, die an mehreren internationalen Forschungszentren als ein Teil der 4. Bewertung des IPCC geführt sind. Es gibt jetzt große Beweise, die hydrologische Veränderlichkeit vergrößert haben und die Änderung im Klima hat und fortsetzen wird, einen tiefen Einfluss auf den Wassersektor durch den hydrologischen Zyklus, die Wasserverfügbarkeit, die Wassernachfrage und die Wasserzuteilung am globalen, dem regionalen, der Waschschüssel und den lokalen Niveaus zu haben. Forschung veröffentlicht 2012 in der Wissenschaft, die auf dem Oberflächenozeansalzgehalt im Laufe der Periode 1950 bis 2000 gestützt ist, bestätigt diesen Vorsprung eines verstärkten globalen Wasserzyklus mit salzigen Gebieten, die mehr Salzquelle und frischere Gebiete werden, die frischer im Laufe der Periode werden:

Ein Instrument, das durch den Satelliten des SACKS-D getragen ist, gestartet misst im Juni 2011 globalen Seeoberflächensalzgehalt, aber Datenerfassung hat nur im Juni 2011 begonnen.

Eisrückzug ist auch ein Beispiel eines sich ändernden Wasserzyklus, wo die Versorgung von Wasser zu Gletschern vom Niederschlag mit dem Verlust von Wasser vom Schmelzen und der Sublimierung nicht Schritt halten kann. Eisrückzug seit 1850 ist umfassend gewesen.

Menschliche Tätigkeiten, die den Wasserzyklus verändern, schließen ein:

• Landwirtschaft
• Industrie
• Modifizierung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre
• Aufbau von Dämmen
• Abholzung und Aufforstung
• Eliminierung von Grundwasser von Bohrlöchern
• Wasserabstraktion von Flüssen
• Verstädterung

Effekten auf das Klima

Der Wasserzyklus wird von der Sonnenenergie angetrieben. 86 % der globalen Eindampfung kommen von den Ozeanen vor, ihre Temperatur durch das Evaporative-Abkühlen reduzierend. Ohne das Abkühlen würde die Wirkung der Eindampfung auf dem Treibhauseffekt zu einer viel höheren Oberflächentemperatur und einem wärmeren Planeten führen.

Aquifer drawdown oder das Überzeichnen und das Pumpen von Fossil-Wasser vergrößern die Summe von Wasser im Hydrobereich und sind verlangt worden, ein Mitwirkender zum Meeresspiegel-Anstieg zu sein.

Effekten auf das Biogeochemical-Radfahren

Während der Wasserzyklus selbst ein biogeochemical Zyklus ist, ist der Fluss von Wasser zu Ende und unter der Erde ein Schlüsselbestandteil des Radfahrens anderen biogeochemicals. Entscheidungslauf ist für fast den ganzen Transport von weggefressenem Bodensatz und Phosphor vom Land bis waterbodies verantwortlich. Der Salzgehalt der Ozeane wird aus Erosion und Transport von aufgelösten Salzen vom Land abgeleitet. Kultureller eutrophication von Seen ist in erster Linie wegen Phosphors, der im Übermaß auf landwirtschaftliche Felder in Düngern angewandt ist, und dann über Land und unten Flüsse transportiert ist. Sowohl Entscheidungslauf als auch Grundwasser-Fluss spielen bedeutende Rollen im Transportieren des Stickstoffs vom Land bis waterbodies. Die tote Zone beim Ausgang des Flusses von Mississippi ist eine Folge von Nitraten von Dünger, der landwirtschaftliche Felder und eintrichtert stromabwärts System zum Golf Mexikos wird fortträgt. Entscheidungslauf spielt auch eine Rolle im Kohlenstoff-Zyklus, wieder durch den Transport des weggefressenen Felsens und Bodens.

Langsamer Verlust im Laufe der geologischen Zeit

Der hydrodynamische Wind innerhalb des oberen Teils einer Atmosphäre eines Planeten erlaubt leichten chemischen Elementen wie Wasserstoff, sich bis zum exobase, der niedrigeren Grenze des exosphere zu bewegen, wo das Benzin dann Flucht-Geschwindigkeit erreichen kann, in Weltraum eingehend, ohne andere Partikeln von Benzin zusammenzupressen. Dieser Typ des Gasverlustes von einem Planeten in den Raum ist als planetarischer Wind bekannt. Planeten mit heißen niedrigeren Atmosphären konnten auf feuchte obere Atmosphären hinauslaufen, die den Verlust von Wasserstoff beschleunigen.

Siehe auch

• Bioprecipitation
• Wassermangel
• Ecohydrology
• Überschwemmung
• Feuchtigkeitsadvektion

Links

• Der Wasserzyklus, geologischer USA-Überblick
• Der Wasserzyklus, vom Handbuch von Dr Art zum Planeten.
• Wasserzyklus-Lichtbildervortrag, 1-Mb-Blitz mehrsprachiger Zeichentrickfilm, die häufig überblickte Eindampfung von bloßem Boden von managingwholes.com hervorhebend.
• Wird das nasse nasser und der trockene Trockner werden? - Klimaforschungszusammenfassung vom NOAA Geophysikalischen Flüssigen Dynamik-Laboratorium einschließlich des Textes, der Grafik und der Zeichentrickfilme