چرخه شناسایی آب

در اتمسفر زمین سیستم گردش آب به طور پیوسته وجود دارد. در درون این چرخه، جریان آب از سمت زمین به سوی اتمسفر و مجددا با برگشت به سوی زمین صورت می گیرد.

اگرچه مراحل زیادی در شکل گیری این چرخه وجود دارند ولی مهم ترین آن ها به شرح ذیل می باشند.

• تبخیر
• فراتراوش
• میعان
• بارش
• جاری شدن

تبخیر

به تغییر فرم ماده، از حالت مایع به حالت گاز تبخیر می گوییم. در علم هواشناسی ماده مورد نظر آب می باشد. برای این که تبخیری صورت بگیرد نیازمند مقداری انرژی هستیم.

این انرژی را از منابع متعددی مثل خورشید، اتمسفر، زمین و یا موجودات روی زمین مانند انسان می توان گرفت. همه ما تجربه هایی پیرامون موضوع تبخیر داریم . هنگامی که دمای بدن ما در اثر گرمای هوا و یا ورزش کردن بالا می رود بدن عرق کرده و آب روی پوست ظاهر می شود.

این اتفاق به این دلیل می افتد که بدن از گرمای درون خودش برای تبخیر مایع استفاده می کند و به این ترتیب گرما از بین رفته و بدن سرد می شود. هم چنین هنگامی که شما از زیر دوش یا استخر بیرون می آیید همان تاثیر را می بینید. احساس خنکی شما به دلیل رفع گرمای بدن برای ایجاد بخار آب روی پوست (عرق) است.

فراتراوش  (بخار کردن )

به تبخیر آب از طریق منافد گیاهان عمل (فراتراوش – تنفس ) گفته می شود. منافذ به دریچه های ریزی گفته می شود که در زیر برگ وجود دارد و به بافت آوندی گیاه متصل شده اند. در اکثر گیاهان، عمل فراتراوش طی مراحلی که اغلب توسط رطوبت اتمسفر و نم موجود در خاک کنترل می شود، صورت می گیرد. فقط یک درصد از آبی که از طریق ریشه وارد گیاه می شود، جهت مراحل رشد مورد استفاده گیاه قرار می گیرد. مابقی آن که 99 درصد می باشد وارد اتمسفر می شود.

میعان

در عمل میعان، بخار آبی که در اتمسفر وجود دارد تبدیل به مایع می شود. در اتمسفر میعان به شکل ابر و یا شبنم مشاهده می شود. وقتی که آب بر دیواره قوطی ویا بطری نوشابه ای که بدون درپوش است می نشیند در اصطلاح می گوییم میعان رخ داده است.

میعان در یک دمای خاص اتفاق نمی افتد بلکه معمولا در اختلاف بین دو دما شکل می گیرد. مانند تفاوتی که بین  دمای هوا و نقطه شبنم وجود دارد. در یک بیان ساده  نقطه شبنم  به دمایی که شبنم در آن شکل می گیرد گفته می شود. در واقع دما نقش مهمی در این مورد ایفا می کند به این صورت که اگر هوا به سطح مشخصی از سرما برسد اشباع می شود. هر نوع افزایش در آن دما باعث تبدیل بخار آب به مایع می شود.

اغلب هنگامی که دمای هوا و دمای نقطه تشکیل شبنم برابر شود مه تشکیل می شود. میعان نقطه مقابل تبخیر است. از آنجایی که بخار آب نسبت به آب، در حالت مایع، از سطح انرژی بالاتری برخوردار است، هنگامی که میعان صورت می گیرد، انرژی اضافی به شکل انرژی گرمایی آزاد می شود. این آزاد سازی گرما در شکل گیری گردباد نقش دارد.

بارش

هنگامی که قطرات کوچک در میعان به هم می پیوندند، و به قطرات بزرگ تری تبدیل می شوند، قطرات باران ایجاد می شود که با افزایش تراکم قطرات بارش، به سمت زمین فرو می ریزد.

بارش به صورت های مختلف مثل باران، تگرک، برف و یا باران دیده می شود.

بارش یکی از ساده ترین راه ها برای دریافت آب تازه در زمین است. به طور میانگین خشکی ها و دریاهای کره زمین سالانه حدود 5/38 اینچ (980 میلی لیتر ) آب از طریق بارندگی دریافت می کنند.

جاری شدن آب

وقتی بارش ها از حد ظرفیت زمین بیش تر شوند و زمین اشباع گردد،( یعنی دیگر آب را به خود جذب نکند )، عمل جاری شدن آب اتفاق می افتد. رودخانه ها ودریاچه ها در  اثر این جریان آب به وجود می آیند. در حرکت آب به سوی رودخانه ها و دریاچه ها مقداری عمل تبخیر هم صورت می گیرد ولی بیشتر آب به اقیانوس ها برمی گردد.

اگر آب به گونه ای باشد که فقط وارد دریاچه شود و دریاچه خروجی نداشته باشد تا آب از آن خارج شود، تنها راه بازگشت آب به اتمسفر تبخیر آن است. با عمل تبخیر، تنها آب خالص بخار می شود و بنابراین هر گونه آلودگی و نمک برجای خواهد ماند ودر نهایت دریاچه نمکی خواهیم داشت.

در تبخیر آب به سوی اتمسفر ، جریان آب دوباره برقرار می شود. قسمتی از آب به درون خاک و زمین نفوذ می کند تا دوباره توسط گیاهان جذب شده و عمل پس دادن بخار (فرا تراوش ) صورت بگیرد.