Circuitul apei în natură

1. Circuitul apei în natură

2. Circuitul apei în natură (denumit uneori şi ciclul hidrologic sau ciclul apei) este procesul de circulaţie continuă a apei în cadrul hidrosferei Pământului. Acest proces este pus în mişcare de radiaţia solară şi de gravitaţie. În cursul parcurgerii acestui circuit, apa îşi schimbă starea de agregare fiind succesiv în stare solidă, lichidă sau gazoasă. Apa se mişcă dintr-un element component al circuitului în altul, de exemplu dintr-un râu într-un ocean, prin diferite procese fizice, dintre care cele mai însemnate sunt evaporaţia, transpiraţia, infiltraţia şi scurgerea.

3. Istoric • Circuitul apei în natură a fost descoperit, sau măcar intuit, foarte devreme în istoria omenirii. Chiar Biblia face referire de mai multe ori la acest circuit, în special în legătură cu potopul. Următorul citat este tradus din textul sanscrit al cărții indiene Manusmrti, carte cu o origine de cel puțin 2500-3000 de ani: “Apa se ridică la cer sub formă de vapori; din cer coboară sub formă de ploaie, din ploaie se nasc plantele, și din plante, animalele” (Manusmriti - Cartea III, sloka 76). Xenofan din Colofon, filozoful care în jurul anului 500 î.e.n. a descris ciclul apei în natură

4. Teorii ale circuitului apei

5. Teoria meteorogenă • Această teorie descrie circuitul apei după conceptele acceptate de ştiinţa contemporană. Se pare că acestă teorie a fost enunţată de filozoful grec Xenofan din Colofon. Studiind diferite fosile, Xenofan a dedus că într-un trecut îndepărtat, apele au acoperit în întregime uscatul, ipoteză care ulterior a fost numită Neptunism. Astfel el a conceput şi teoria unui ciclu al solului, în cursul căruia pământul ar fi erodat și antrenat spre oceane, pentru ca după dispariția completă a uscatului, el să se regenereze. Cu privire la ciclul apei, el a constatat că mările constituie originea norilor, din care se produce apa de ploaie care în cele din urmă ajunge tot în oceane. Din moment ce apa era la originea întregului proces, el a emis ipoteza că soarele și stelele ar fi fost generate tot de aceşti nori. În sfârşit, după el, curcubeele nu ar fi altceva decât un tip special de nor. Deși ciclul solului nu a fost confirmat ulterior și teoriile sale asupra norilor sunt inexacte, descrierea ciclului apei este în general corectă și rolul esenţial pe care îl au oceanele a fost corect intuit.

6. Teoria geogenă • Elaborată de Hippon din Samos, inversa ipotezele teoriei meteorogene şi susţinea că Pământul pluteşte pe oceanul planetar. Conform acestei teorii, apa mării subterane, pe care pluteşte pământul, se ridică prin pământ, printr-un fel de infiltraţie inversă. De la suprafaţa pământului, apa se evaporă în atmosferă şi se reîntoarce în mare prin precipitaţii. Teoria menţine ideea unui ciclu, însă sensul de mișcare este invers. Teoria a fost susţinută ulterior de Thales din Milet şi de Platon.

7. Teoria genezei din aer • Teoria a fost întâi susținută de Anaximene din Milet și spunea că aerul este materia inițială care, prin concentrare, se transformă în apă și pietre, iar prin diluare se transformă în foc. Diogene din Apollonia a dus mai departe teoria, considerând că prin procesul de concentrare a aerului se produce și nămolul din care se naște viața. El a elaborat teoria unor cicluri în cadrul cărora se naște o succesiune infinită de lumi. Pornind de la aceste ipoteze, Aristotel a emis teoria că apa ar fi produsă din aer, printr-un proces de condensare, care ar duce la precipitațiile care cad pe sol și alimentează râurile care se scurg în mare. Teoria lui Aristotel acoperă numai o parte a ciclul apei așa cum este văzut în prezent și nu cuprindea evaporația care alimentează apa din atmosferă. O asemenea întoarcere nu era necesară, deoarece, conform teoriei lui Diogene, ciclul se închidea când tot nămolul produs prin condensare era spălat în mare și era generată o nouă lume, geneză care nu ar mai fi părut posibilă în cazul existenței unui ciclu închis al apei. Teoria lui Aristotel a fost considerată valabilă de oamenii de știință până în secolul XVII.

8. Descriere • În mod schematic fenomenele se petrec astfel: Vaporii de apă din atmosferă se condenseazăîn nori care dau naştere la precipitaţii sub formă de ploaie sau zăpadă. Ajungând la sol o parte din precipitaţii se scurge pe linia de cea mai mare pantă pe suprafata solului către reţeaua hidrograficăşi de aici în lacuri, mări şi oceane. O altă parte se infiltreazăîn sol si de aici în subsol unde alimentează apele subterane care la rândul lor pot debuşa în reţeaua hidrografică, în lacuri mări şi oceane.

10. Stările de agregare a) stare gazoasă, sub formă de vapori, condiţionând umiditatea aerului şi fiind prezentă, chiar şi în aerul foarte uscat;b) stare lichidă, sub formă de picături foarte fine (în cazul ceţei şi al norilor) sau mai mari (in cazul burniţei şi ploilor);c) stare solidă, sub formă de ace fine de gheaţăşi fulgi de zăpadă, în norii de la marile înălţimi sau în straturile reci de aer , ca şi sub formă de grindina, de diferite dimensiuni ( bobiţe fine de ‘'măzariche" sau bulgări de mărimea unui ou de gâscă )

11. Procesele fizice • Evaporarea este procesul prin care apa se transferă de la suprafaţa oceanelor și a altor corpuri de apă în atmosferă. Acest transfer implică o schimbare de stare de agregare a apei, din stare lichidă în stare gazoasă. Sursa de energie a acestui proces o constituie energia solară. Pe lângă aceasta, apa se mai elimină în atmosferă prin transpiraţia solului, plantelor şi, în mult mai mică măsură, cea a animalelor, numit evapotranspiraţie. Aproximativ 90% din apa din atmosferă provine din evaporaţie şi numai 10% din evapotranspiraţie.

12. Advecţia este procesul de transfer al unei proprietăți atmosferice (căldură, frig, umiditate, vorticitate) prin mișcarea orizontală a masei de aer. În cazul circuitului apei este vorba despre procesul de mișcare a apei în stare solidă, lichidă sau gazoasă prin atmosferă. Fără advecție, apa evaporată de pe suprafața oceanelor nu s-ar putea deplasa pentru a ajunge deasupra uscatului unde să producă precipitații.

13. Condensarea este procesul prin care vaporii de apă din aer se transformă în picături lichide de apă, formând nori sau ceaţă.

14. Precipitaţiile sunt constituite din apa care s-a condensat în atmosferă și cade pe suprafața pământului. Forma de precipitații care apare cel mai frecvent este ploaia, alte forme fiind zăpadă, grindina, chiciura, lapovița și prelingerea de apă din ceață.

15. Sublimarea este procesul prin care apa în stare solidă (gheață sau zăpadă) se transformă direct în vapori, fără a mai trece prin starea lichidă. • Intercepția prin foliaj este partea din precipitații care este interceptată de frunzișul plantelor și care, în timp, se evaporă fără a mai ajunge la suprafața solului. Cantitatea de apă interceptată depinde de durata ploii, de viteza vântului, de temperatură, de densitatea frunzișului și de alți factori mai puțin însemnați. • Infiltrația este procesul de pătrundere a apei de la suprafața solului în interiorul solului, prin umplerea golurilor dintre particulele de sol. • Topirea este procesul de transformare a apei din starea solidă (gheață sau zăpadă) în stare lichidă. • Scurgerea este procesul prin care apa se mișcă la suprafața sau sub suprafața solului. • Capilaritatea este mecanismul care asigură mișcarea verticală a apei subterane.

16. Realizatori • NISTE IONELA • DUMA TABITA • BREJE FLORINA • HOTICO IOANA • ONACA CLAUDIA • SUVEROSAN DIANA • CLASA a IX-a A • GRUP ŞCOLAR” MIHAU VITEAZUL ZALĂU