» A VÍZ KÖRFORGÁSA ÉS ELOSZLÁSA A FÖLDÖN
A víz körforgása
A víz évmilliók óta állandó körforgásban van az atmoszféra, a litoszféra, a hidroszféra és a bioszféra között. A hidrológiai ciklus több folyamat összessége, amelyek a következők:
(1) párolgás (evaporáció és transpiráció) és a vízgőz advektív áramlása a légkörben,
(2) kicsapódás és csapadékképződés,
(3) felszíni visszatartás,
(4) beszivárgás,
(5) lefolyás.
A víz körforgásának fő mozgatórugója a Nap energiája.
(1) Egyrészt a Nap hőenergiájának hatására a víz közvetlenül vízgőzzé alakul (evaporáció), másrészt pedig a növények párologtatnak (transpiráció). Az előbbi mértékét jellemzi, hogy évente 425 ezer km³ víz párolog el az óceánokból. Ennek közel 90%-a – 385 ezer km³ – visszahull a világtengerekbe, a többi része – 40 ezer km³ – pedig a szárazföld felé szállítódik (advektív áramlás a légkörben). A párolgás naponta átlagosan az Egyenlítőnél 0,4 cm, a sarkoknál pedig kevesebb mint 0,1 cm. A szárazföldi evaporáció és a transpiráció (együtt evapotranspiráció) során 70 ezer km³ víz kerül a légkörbe. A légkörben állandóan mintegy 15 ezer km³ víz van jelen (1.2. ábra). Többek között a vízgőz – mint üvegházgáz – biztosítja a jelenlegi globális földfelszíni átlaghőmérsékletet. Ha nem lenne, fagypont alá süllyedne a hőmérséklet. A légkörben lévő vízgőz megközelítőleg 10 naponta cserélődik. (Chahine 1992, Dickinson 1991, Jackson és mtsai 2001)
(2) A vízgőz kicsapódása (kondenzáció) akkor történik, amikor a levegő a harmatpont alá hűl le. A víz a légkör apró, szilárd részecskéin csapódik le, ezzel megkezdődik a felhőképződés. A víz csapadék formájában éri el a felszínt.
(3) A szárazföldön a csapadék mennyisége nagyobb, mint a párolgás mértéke, így a víz jelentős része átmeneti jelleggel – többek között növényeken, épületeken – visszatartódik. A csapadék többi része közvetlenül visszakerül az óceánokba a felszín alatti (4) vagy a felszíni (5) vízfolyásokon keresztül.
(4) A beszivárgás (infiltráció) folyamata során a víz eléri a felszín alatti víztükör nívóját, és a felszín alatti víztartó rendszerbe kerül.
(5) A lefolyás a litoszféra és a hidroszféra közötti folyadékmozgást jelenti, amely magába foglalja a szárazföldi lefolyást (a talaj felszínén történik az áramlás), a folyóvízi lefolyást (a folyómedren keresztül valósul meg a lefolyás), a köztes áramlást (a víz bekerül a felszín alá és a talajnedvességi zónában mozog) és a felszín alatti vízáramlást (a víztükör szintje alatt történik az áramlás).
A víz mennyisége és eloszlása a Földön
A Föld vízkészlete jelenleg körülbelül 1 milliárd km³-re tehető. Ennek alig 3%-a édesvíz. Bolygónk édesvízkészletének kétharmada fagyott állapotban, míg egyharmada (10,665 millió km³) a felszín alatti rezervoárokban, a talajban, a folyókban, a tavakban, a mocsarakban, illetve a légkörben és az élőlényekben van jelen. Az előbbi adja a Föld édesvízkészletének a kötött, míg az utóbbi a hozzáférhető részét. Azonban a hozzáférhető édesvíznek is csak egy bizonyos hányadát tudja felhasználni az emberiség, mivel az édesvíz térben és időben egyenlőtlenül oszlik el (pl. a teljes lefolyás mértéke a Földön 40 700 km³/év, azonban ennek csupán 30,7%-a felhasználható az emberiség számára). Leszámítva a jégtakarókat, az édesvíz legnagyobb része a trópusi területeken található. Az összes csapadék kétharmada az északi és a déli szélesség 30º-a között esik le. A csapadék mennyisége és ezzel együtt a vízhozam nem csupán a földrajzi szélességtől függően, hanem sokszor szezonálisan is változik. A szubtrópusi és a trópusi monszun vidékein például nagyobb esőzések csak nyáron vannak, többször erőteljes áradást okozva. (Jackson és mtsai 2001, Galácz 2003)
A víz körforgása
A víz évmilliók óta állandó körforgásban van az atmoszféra, a litoszféra, a hidroszféra és a bioszféra között. A hidrológiai ciklus több folyamat összessége, amelyek a következők:
(1) párolgás (evaporáció és transpiráció) és a vízgőz advektív áramlása a légkörben,
(2) kicsapódás és csapadékképződés,
(3) felszíni visszatartás,
(4) beszivárgás,
(5) lefolyás.
A víz körforgásának fő mozgatórugója a Nap energiája.
(1) Egyrészt a Nap hőenergiájának hatására a víz közvetlenül vízgőzzé alakul (evaporáció), másrészt pedig a növények párologtatnak (transpiráció). Az előbbi mértékét jellemzi, hogy évente 425 ezer km³ víz párolog el az óceánokból. Ennek közel 90%-a – 385 ezer km³ – visszahull a világtengerekbe, a többi része – 40 ezer km³ – pedig a szárazföld felé szállítódik (advektív áramlás a légkörben). A párolgás naponta átlagosan az Egyenlítőnél 0,4 cm, a sarkoknál pedig kevesebb mint 0,1 cm. A szárazföldi evaporáció és a transpiráció (együtt evapotranspiráció) során 70 ezer km³ víz kerül a légkörbe. A légkörben állandóan mintegy 15 ezer km³ víz van jelen (1.2. ábra). Többek között a vízgőz – mint üvegházgáz – biztosítja a jelenlegi globális földfelszíni átlaghőmérsékletet. Ha nem lenne, fagypont alá süllyedne a hőmérséklet. A légkörben lévő vízgőz megközelítőleg 10 naponta cserélődik. (Chahine 1992, Dickinson 1991, Jackson és mtsai 2001)
(2) A vízgőz kicsapódása (kondenzáció) akkor történik, amikor a levegő a harmatpont alá hűl le. A víz a légkör apró, szilárd részecskéin csapódik le, ezzel megkezdődik a felhőképződés. A víz csapadék formájában éri el a felszínt.
(3) A szárazföldön a csapadék mennyisége nagyobb, mint a párolgás mértéke, így a víz jelentős része átmeneti jelleggel – többek között növényeken, épületeken – visszatartódik. A csapadék többi része közvetlenül visszakerül az óceánokba a felszín alatti (4) vagy a felszíni (5) vízfolyásokon keresztül.
(4) A beszivárgás (infiltráció) folyamata során a víz eléri a felszín alatti víztükör nívóját, és a felszín alatti víztartó rendszerbe kerül.
(5) A lefolyás a litoszféra és a hidroszféra közötti folyadékmozgást jelenti, amely magába foglalja a szárazföldi lefolyást (a talaj felszínén történik az áramlás), a folyóvízi lefolyást (a folyómedren keresztül valósul meg a lefolyás), a köztes áramlást (a víz bekerül a felszín alá és a talajnedvességi zónában mozog) és a felszín alatti vízáramlást (a víztükör szintje alatt történik az áramlás).
A víz mennyisége és eloszlása a Földön
A Föld vízkészlete jelenleg körülbelül 1 milliárd km³-re tehető. Ennek alig 3%-a édesvíz. Bolygónk édesvízkészletének kétharmada fagyott állapotban, míg egyharmada (10,665 millió km³) a felszín alatti rezervoárokban, a talajban, a folyókban, a tavakban, a mocsarakban, illetve a légkörben és az élőlényekben van jelen. Az előbbi adja a Föld édesvízkészletének a kötött, míg az utóbbi a hozzáférhető részét. Azonban a hozzáférhető édesvíznek is csak egy bizonyos hányadát tudja felhasználni az emberiség, mivel az édesvíz térben és időben egyenlőtlenül oszlik el (pl. a teljes lefolyás mértéke a Földön 40 700 km³/év, azonban ennek csupán 30,7%-a felhasználható az emberiség számára). Leszámítva a jégtakarókat, az édesvíz legnagyobb része a trópusi területeken található. Az összes csapadék kétharmada az északi és a déli szélesség 30º-a között esik le. A csapadék mennyisége és ezzel együtt a vízhozam nem csupán a földrajzi szélességtől függően, hanem sokszor szezonálisan is változik. A szubtrópusi és a trópusi monszun vidékein például nagyobb esőzések csak nyáron vannak, többször erőteljes áradást okozva. (Jackson és mtsai 2001, Galácz 2003)