Das Verständnis des Wasserkreislaufs des Wetter

Niederschläge, die flüssigen und festen Wasserpartikel, die vom Himmel fallen, ist Teil eines großen und wirklich erstaunlich Kreislauf des Wassers. Es geht von den Böden der Meere zu den Gipfeln der Berge, von den Höhen des Himmels bis in die Tiefen der Erde. Ändern Wassers Form von Gas zu flüssigen in den festen, Wetter treibt diese Wasserkreislauf, der das Herz der Möglichkeit des Lebens ist.

Beachten Sie dies: Wenn Wissenschaftler suchen nach Anzeichen von Leben auf anderen Planeten, eines der ersten Dinge, die sie sucht ein Zeichen von Wasser ist. Sicher, sie sind unbequem, alle diese Stürme. Hey, kein Planet ist perfekt!

Die Atmosphäre nimmt Wasser aus aus dem warmen, salzigen Ozean und liefert es kühl und frisch in das Land durch Fällung von Stürmen. Die klirrender Kälte des Winters speichert es in den Bergen als Schnee und Eis. Die Erwärmung der Frühling bringt einige davon die Flüsse hinab und in die Seen. In den folgenden Tagen und Monaten und vielen Jahren fließt das frische Wasser in den salzigen Meer zurück. So oder so, das gesamte Wasser Sie trinken - und alles, was Sie trinken - und alle Lebensmittel, die Sie essen, hängt von den Stürmen, die jüngsten Stürme oder Stürmen der fernen Vergangenheit. Abbildung 1 zeigt die Grundlagen des Wasserkreislaufs.

Abbildung 1: Die Grundelemente des Wasserkreislaufs.

Der Wasserkreislauf ist die Übertragung ständig die Wasserversorgung zwischen diesen grundlegenden Speicherbecken der Welt: die Ozeane, das Land, und die Atmosphäre.

Die salzigen Ozeane enthalten 97 Prozent der Erde Wasser. Dies bedeutet, dass an einem bestimmten Tag nur 3 Prozent des Wassers in der Welt ist Süßwasser.

Hier ist, wo die knapp 3 Prozent des Wassers auf der Welt, die frisch zu finden ist:

• Eine satte 75 Prozent davon in Gletschern und Eisflächen weggesperrt.
• Die meisten der Rest - 24 Prozent - ist das, was wie bekannt Grundwasser, wie Bodenfeuchte, wie Versickerung in den Felsen gespeichert oder in unterirdischen Reservoirs genannt Aquifere.
• Flüsse und Seen halten nur 0,33 Prozent - ein Drittel von einem Prozent - aller Süßwasser.
• Die Atmosphäre enthält nur 0,035 Prozent aller Süßwasser.

Die guten Leute an der Go Figure Akademie der Wissenschaften haben die Mathematik gemacht. Erstaunlicherweise das gesamte Wasser in allen von den Seen und Flüssen, die alle es nach unten in den Boden und nach oben in der Atmosphäre - die ganze shebang beträgt nur etwa 1 Prozent des Wassers auf der Welt. Diese 1 Prozent liefert all den regen und all den Schnee, dass das Wetter an Ihnen wirft und erfüllt alle täglichen Bedürfnisse des Lebens.

Angetrieben durch die Wärmeenergie aus der Sonne, Wasser zwischen den drei Phasen oder physikalischen Zuständen radelte - Flüssigkeit, Gas und solide - auf seiner Reise zwischen den Ozeanen und anderen Gewässern, die Atmosphäre und das Land. Der Zyklus ist eine Endlosschleife, natürlich, obwohl einige Teile davon in nur wenigen Minuten auftreten, während die anderen Phasen des Prozesses drag auf Tausenden von Jahren.

In den folgenden Abschnitten werden die wichtigsten Schritte in den Wasserkreislauf zu skizzieren.

Ozean-Atmosphäre

Wasser verlässt das Meer und wird Teil der Atmosphäre von seinem flüssigen Zustand in seinen gasförmigen Zustand umgewandelt wird, bekannt als Wasserdampf, und verlässt das salzige Salz im Meer. Dies geschieht durch den Prozess der Verdunstung. Diese Änderung der physikalischen Form absorbiert Wärme, Speichern eines Bits der Energie der Sonne entfernt im Wasserdampfmolekül, wie es in die Atmosphäre steigt hoch. Nicht alle der salzigen Salz wird im Meer gelassen. Ein Teil des Salzes bricht in die Atmosphäre aus, wo einige empor getragen wird und schließlich dient als Kondensationskerne.

Das Wasser wird verdampft von Flüssigkeit in Wasserdampf überall über die Oberfläche der Ozeane - und in den meisten Kontinenten, für diese Angelegenheit - die ganze Zeit. Aber es kommt vor allem in den wärmeren Zeiten des Tages und vor allem in den wärmeren Gegenden der Erde.

Wetter Wissenschaftler schätzen, dass von all dem Wasser, das in die Atmosphäre als Wasserdampf eintritt, 84 Prozent davon aus dem Meer verdampft, und 16 Prozent von den Kontinenten. Also, wie viel Wasser verdunstet aus dem Meer jedes Jahr? Über 92 Billi Gallonen klingt ungefähr richtig. Das ist 92.000.000.000.000.000.

Die Region, die die meisten dieser Wasserdampf in die Atmosphäre beiträgt, ist die Tropen, das warme Band um den Äquator, die die meisten direkten Sonnenlicht empfängt. In den Tropen, verdunsten große Mengen an Wasserdampf in die Atmosphäre. Bands von riesigen Gewitter nehmen Gestalt nördlich und südlich des Äquators. Diese Stürme bewässern der tropischen Regenwälder von Asien und Afrika. Die Wolken in den Tropen bilden auch in Big Bands von Stürmen über dem wärmsten Wasser in der Nähe des Äquators im Pazifischen und Atlantischen Ozean, wo Passatwinde zusammenlaufen. Das Fünf-Dollar-Wort für diesen Bereich ist die Innertropische Konvergenzzone (ITCZ).

Atmosphäre an der Oberfläche

Ein Molekül von Wasserdampf verdampft in die Luft nur etwa eine Woche zu verbringen, oder vielleicht zehn Tage in der Atmosphäre, bevor er kondensiert und fällt als eine Form von Niederschlag oder eine andere an die Oberfläche zurück. Sein Leben in der Atmosphäre kann nur eine Frage von Stunden sein, wenn sie Teil einer Gewitterwolke, die regen oder Hagel entwickelt wird. Oder es kann ein Teil warmes Licht regen werden genannt virga dass verdunstet wieder in die Atmosphäre, noch bevor es die Oberfläche erreicht. Es kann auf einem zischenden heißen Parkplatz als regen fallen und in einem Blitz in die Atmosphäre zurück. Es kann auf der Spitze eines riesigen Berg als Schnee fallen und dort 1000 Jahre sein.

Ein Molekül mit warmem Wasserdampf kann Meilen in die Atmosphäre steigen und weit über die Welt zu reisen. In der Tat, sagen die Wissenschaftler, ist es normalerweise tut. Sie haben ein Bild davon, wie weit ein typischer Wasserdampf Molekül wandert von dem Punkt gezogen, wo es in die Luft verdampft. Mit dem Strom der Winde in die Atmosphäre, einer Studie zufolge, ist es wahrscheinlich 6000 Meilen östlich oder westlich und 600 Meilen nördlich oder südlich getragen werden.

Also, wie viel Wasserdampf ist da oben? Nach einigen Schätzungen wird die Atmosphäre zu einem bestimmten Zeitpunkt hält bis zu 25 Millionen Milliarden Pfund Wasser. Wenn es auf einmal kondensiert und fiel, würde die Erde von einem Zoll von Wasser bedeckt sein. Viele Radfahren vorgeht. In einem Jahr produziert die Atmosphäre, die eine Menge der Niederschläge in der ganzen Welt, die mehr als 30-mal die Gesamtkapazität zu halten Wasser.

Surface to Ozean

Für einen Großteil der Wasserdampf in der Atmosphäre, ist die Fahrt zurück zum Meer sehr direkt. Der meiste Niederschlag fällt als regen, und die meisten regen fällt auf den Weltmeeren. Wetter Wissenschaftler schätzen, dass 77 Prozent der Fällung der Welt in den Ozean fällt. Es liegt nahe, wenn man darüber nachdenkt: Die Ozeane bedecken 71 Prozent der Oberfläche des Planeten, enthalten 97 Prozent des Wassers, und dazu beitragen, durch Verdunstung, 84 Prozent des Wasserdampfes in die Atmosphäre. Und all diese Stürme in den Tropen produzieren eine Menge von Niederschlägen. Wenn man sich die Tropen auf einer Karte zu finden - diese Region 23,5 Grad nördlicher Breite und 23,5 Grad südlich des Äquators - Sie werden sehen, dass die meisten davon Ozean ist.

Für alle Ihre Lebens Bedürfnisse hängen Sie auf dem anderen Teil - auf der anderen 23 Prozent der Fällung der Welt, nicht fallen sofort zurück in den Ozean. Ihr Leben hängt von der Wasserdampf, der in Ausfällung kondensiert und fällt auf dem Land und auf die Zeit in den Wasserkreislauf, die es vor der Rückkehr in das Meer als frisches Wasser verbringt. In einem durchschnittlichen Jahr liefert das Wetter 30 Zoll Wasser, die ungleichmäßig über den Vereinigten Staaten fällt. Von diesem 30-Zoll-Schicht, knapp 18 Zoll kehrt in die Atmosphäre durch Verdunstung. Über einen halben Zoll sickert in den Boden. Und der verbleibende Betrag, nicht ganz 12 Zoll, ist das Oberflächenwasser, das bergab in Bächen und Flüssen fließt und hält für eine Weile in Seen, bevor zum nächsten Meer zurück.