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9.3: Ciclo del agua - Geociencias

9.3: Ciclo del agua - Geociencias


El ciclo del agua describe cómo el agua cambia entre las fases sólida, líquida y gaseosa (vapor de agua) y cambia de ubicación. El agua se puede evaporar, que es el proceso en el que un líquido se convierte en gas. La energía solar calienta el agua lo suficiente como para excitar las moléculas de agua hasta el punto de vaporización. La evaporación se produce en cuerpos de agua superficiales como océanos, lagos y arroyos y en la superficie terrestre. Las plantas aportan cantidades significativas de vapor de agua como subproducto de la fotosíntesis en un proceso llamado transpiración. Los geólogos comúnmente combinan estas dos fuentes de agua que ingresan a la atmósfera en un término llamado evapotranspiración.

El vapor de agua en la atmósfera puede migrar a grandes distancias del océano a la tierra por medio de los vientos predominantes. Sobre el océano o la tierra, el aire puede enfriarse y hacer que el agua se condense nuevamente en agua líquida. Esto suele suceder en forma de gotitas de agua muy pequeñas que se forman alrededor de un trozo microscópico de polvo o sal llamado núcleos de condensación. Estas pequeñas gotas de agua son visibles como una nube. Las nubes se forman y una vez que las gotas de agua son lo suficientemente grandes, caen a la tierra en forma de precipitación. La precipitación puede tomar la forma de lluvia, nieve, granizo o aguanieve.

Una vez que ha llegado a la superficie, hace dos cosas importantes relacionadas con la geología de este capítulo. En la superficie, el agua líquida puede fluir como escapada en arroyos, lagos y, finalmente, de regreso a los océanos (en la mayoría de los casos). El agua de los arroyos y lagos se llama agua superficial. Además, el agua también puede infiltrado en el suelo y finalmente llene los espacios porosos en la roca o sedimento profundo bajo tierra para convertirse agua subterránea, el nombre que se le da a todas las aguas subterráneas. El agua subterránea se mueve lentamente a través de la roca y los materiales no consolidados y parte de ella finalmente llega a la superficie nuevamente, donde se descarga como manantiales y en arroyos, lagos y el océano. Además, el agua superficial en arroyos y lagos puede infiltrarse nuevamente para recargar el agua subterránea. Por lo tanto, los sistemas de agua superficial y subterránea están conectados.


9.3 Agricultura convencional

El sistema agrícola imperante, denominado de diversas formas & # 8220agricultura convencional, & # 8221 & # 8220 agricultura moderna, & # 8221 o & # 8220 agricultura industrial, & # 8221 ha generado enormes ganancias en productividad y eficiencia. La producción de alimentos en todo el mundo ha aumentado en los últimos 50 años. El Banco Mundial estima que entre el 70 y el 90 por ciento de los aumentos recientes en la producción de alimentos son el resultado de la agricultura convencional en lugar de una mayor superficie cultivada. Los consumidores estadounidenses esperan comida abundante y barata.

Figura 1. La agricultura convencional depende de grandes inversiones en equipos mecanizados que funcionan principalmente con combustibles fósiles. Esto ha hecho que la agricultura sea eficiente, pero ha tenido un impacto en el medio ambiente. Cotton Harvest de Kimberly Vardeman tiene licencia CC BY 4.0.

Los sistemas agrícolas convencionales varían de una granja a otra y de un país a otro. Sin embargo, comparten muchas características, como la rápida innovación tecnológica, grandes inversiones de capital en equipos y tecnología, granjas a gran escala, cultivos únicos (monocultivos) cultivos híbridos uniformes de alto rendimiento, dependencia de la agroindustria, mecanización del trabajo agrícola y uso extensivo de pesticidas, fertilizantes y herbicidas. En el caso de la ganadería, la mayor parte de la producción proviene de sistemas donde los animales están altamente concentrados y confinados.

Tanto las consecuencias positivas como las negativas han venido con la recompensa asociada con la agricultura industrial. A continuación se presentan algunas preocupaciones sobre la agricultura convencional.


9.3 El ciclo del agua

El ciclo hidrológico (o ciclo del agua) muestra los movimientos del agua entre la tierra, los océanos y el aire. La energía que impulsa el ciclo es proporcionada por la radiación solar. El sol calienta la superficie de los océanos y hace que el agua evaporar, en otras palabras, cambiar de estado líquido a estado gaseoso. A medida que aumenta el vapor de agua, se enfría gradualmente y condensa alrededor de los núcleos de condensación (cristales de sal o pequeñas partículas de polvo).

Una vez que las nubes están saturadas, precipitación (por ejemplo, lluvia o nieve) comienza a caer.

La precipitación cae sobre océanos y tierra. Cuando la precipitación alcanza la superficie de la tierra, el ciclo del agua puede continuar de cuatro formas posibles. Primero, puede escapada de elevaciones más altas y recogerse en ríos o lagos superficiales, o transportarse a océanos y mares. En segundo lugar, el agua que llega a la superficie en forma de precipitación puede infiltrado la tierra. La tercera opción es evaporación de lagos, ríos o superficies terrestres, y el cuarto es transpiración de la vegetación. Parte de esta agua evaporada y transpirada forma nubes y la precipitación cae, en otras palabras, el ciclo comienza de nuevo.


LA EL CICLO DEL AGUA: UNA GUÍA PARA ESTUDIANTES

El agua es el elemento básico de la naturaleza. Cubre el 70% de la superficie terrestre. Proporciona vida, alivia el calor, drena sustancias nocivas y media en muchos trabajos del día a día. El agua debe reponerse, purificarse y circular una y otra vez para que pueda realizar sus funciones. La naturaleza hace este trabajo a través de un proceso llamado ciclo del agua. También conocido como ciclo hidrológico, el ciclo del agua es un fenómeno en el que el agua se mueve a través de las tres fases (gas, líquido y sólido) sobre las cuatro esferas (atmósfera, litosfera, hidrosfera y biosfera) y completa un ciclo completo. El ciclo del agua tiene muchos efectos: regula la temperatura del entorno. Cambia el clima y genera lluvia. Ayuda en la conversión de rocas en suelo. Circula minerales importantes a través de las esferas. También crea las numerosas características geográficas presentes en la tierra como los casquetes polares de las montañas, los icebergs, los ríos y los valles, lagos y más. Por tanto, es muy importante comprender y aprender los procesos del ciclo del agua. El ciclo completo forma un bucle sin fin, pero comencemos todo el proceso en el océano. Dado que es allí donde existe aproximadamente el 96% del agua total en la Tierra.

Paso 1: evaporación

El ciclo del agua comienza con la evaporación. Es un proceso en el que el agua en la superficie se convierte en vapores de agua. El agua absorbe la energía térmica del sol y se convierte en vapores. Los cuerpos de agua como los océanos, los mares, los lagos y los cuerpos de los ríos son la principal fuente de evaporación. A través de la evaporación, el agua pasa de la hidrosfera a la atmósfera. A medida que el agua se evapora, reduce la temperatura de los cuerpos.

Paso 2: condensación

A medida que el agua se evapora en vapor de agua, se eleva a la atmósfera. A grandes altitudes, los vapores de agua se transforman en partículas muy pequeñas de gotas de hielo / agua debido a la baja temperatura. Este proceso se llama condensación. Estas partículas se acercan y forman nubes y nieblas en el cielo.

Paso 3: sublimación

Además de la evaporación, la sublimación también contribuye a la formación de vapores de agua en el aire. La sublimación es un proceso en el que el hielo se convierte directamente en vapores de agua sin convertirse en agua líquida. Este fenómeno se acelera cuando la temperatura es baja o la presión es alta. Las principales fuentes de agua por sublimación son las capas de hielo del Polo Norte y del Polo Sur y los casquetes polares de las montañas. La sublimación es un proceso bastante más lento que la evaporación.

Paso 4: Precipitación

Las nubes (vapores de agua condensada) luego se derraman como precipitación debido al viento o al cambio de temperatura. Esto ocurre porque las gotas de agua se combinan para formar gotas más grandes. Además, cuando el aire no puede contener más agua, se precipita. A grandes altitudes, la temperatura es baja y, por lo tanto, las gotas pierden su energía térmica. Estas gotas de agua caen como lluvia. Si la temperatura es muy baja (por debajo de 0 grados), las gotas de agua caerían en forma de nieve. Además, el agua también podría precipitarse en forma de llovizna, aguanieve y granizo. Por tanto, el agua entra en la litosfera.

Paso 5: transpiración

A medida que el agua se precipita, parte del suelo es absorbida. Esta agua entra en el proceso de transpiración. La transpiración es un proceso similar a la evaporación en el que las plantas convierten el agua líquida en vapor de agua. Las raíces de las plantas absorben el agua y la empujan hacia las hojas donde se utiliza para la fotosíntesis. El agua extra sale de las hojas a través de los estomas (aberturas muy pequeñas en las hojas) en forma de vapor de agua. Así, el agua entra en la biosfera y sale a la fase gaseosa.

Paso 6: Escorrentía

A medida que el agua cae (en cualquier forma), conduce a la escorrentía. La escorrentía es el proceso en el que el agua corre sobre la superficie de la tierra. Cuando la nieve se derrite en agua, también conduce a la escorrentía. A medida que el agua corre sobre el suelo, desplaza la capa superior del suelo con ella y mueve los minerales junto con la corriente. Esta escorrentía se combina para formar canales, ríos y desemboca en lagos, mares y océanos. Aquí el agua entra en la hidrosfera.

Paso 7: infiltración

Parte del agua que se precipita no se escurre a los ríos y es absorbida por las plantas o se evapora. Se adentra profundamente en el suelo. A esto se le llama infiltración. El agua se filtra y aumenta el nivel de la capa freática. Se llama agua pura y es potable. La infiltración se mide como pulgadas de agua empapadas por el suelo por hora.

Consulte a continuación para obtener más información para comprender el fenómeno del ciclo del agua.


9.3: Ciclo del agua - Geociencias

& # 9702 Relación del movimiento del aire y el patrón de temperatura del océano con la niebla de verano

& # 9702 Introducción entusiasta Capítulo 1 (¿Por qué hay clima?) Capítulo 3 (Agua para el oeste) *

& # 9702 Williams, Capítulo 2 Capítulo 3 (hasta la p. 36) Capítulo 5, 63-72 Capítulo 9 (Huracanes)

Anuncios: Se incluirá un resumen de latitud y longitud.

Tarea: Sugerencia: compre una carpeta barata de tres hoyos en la que colocar todos los materiales del curso distribuidos en clase.

Revisado: Eje de la Tierra centrado en un ángulo, así como otros planetas.

La Tierra tiene dos zonas tropicales que van desde 23 y frac12 Norte a 23 y frac12 Sur. Al norte del ecuador hasta 23 & frac12 al norte se le llama trópico de cáncer y al sur hasta 23 & frac12 se le llama trópico de Capricornio. Entre 23 & # 8531 y 40 norte / sur se le llama subtrópico. (Estos números son grados de latitud que también se conocen como paralelos) Vivimos en los subtrópicos

Porción norte de los subtrópicos. Los huracanes rara vez afectan a esta parte del mundo, pero suceden. Si los huracanes se forman fuera de los trópicos, no se denominan huracanes, sino que se denominan tormentas postropicales. También pierden sus atributos tropicales cuando abandonan la zona tropical. Se requieren temperaturas del agua de al menos 82 ° F para que se formen huracanes. Los trópicos existen porque la tierra se desplaza sobre su eje de modo que durante la mitad del año el norte apunta al sol y durante la otra mitad el sur apunta al sol. La latitud máxima que los rayos del sol golpean directamente son 23 & frac12 norte y las más bajas son 23 & frac12, que es la zona temática. (Marte también tiene el mismo eje que la Tierra y el mismo ciclo de 24 horas al día).

Es importante prestar atención al sistema métrico:

Truco para recordar: 82F se convierte en 28C

Mapa de latitud y longitud

Sierra en español significa montañas

Nevada en español significa blanco

Norte y centro de California

La cordillera de Sierra Nevada se extiende desde el sur de California hasta el norte de Tahoe. Esta cadena montañosa actúa como una barrera atmosférica para un área llamada Gran Cuenca que se encuentra entre Sierra Nevada y las Montañas Rocosas. En el norte de California hay cascadas que se conectan a las cordilleras costeras que crean el valle central. El valle central se divide en dos mitades en función del flujo directo de agua. La mitad norte que fluye hacia el sur se llama Valle de Sacramento y la mitad sur que fluye hacia el norte se llama Valle de San Joaquín. monte Tamalpais, monte. Diablo y Mt. Hamilton tiene los picos más altos del área de la bahía. monte Hamilton tiene el pico más alto, con 4.000.

La región del Pacífico es la zona de reproducción más activa. Actualmente hay 2 huracanes activos, Hermine y Newton. La corriente cálida del océano tiene efectos sobre el clima. Los nombres de los huracanes son elegidos por un comité internacional. La asociación meteorológica mundial sale cada 6 años y luego repite. Si cualquier huracán o tifón se convierte en un agente de una catástrofe, el nombre se retirará y nunca se volverá a utilizar. En la década de 1950, las tormentas estaban contadas, pero descubrieron que a la gente le costaba recordar los números.

Aprenda a leer el mapa, tenga en cuenta que este es un mapa meteorológico de EE. UU. En (F)

Composición de la atmósfera

Cuanta más vibración, mayor es la temperatura. (Nota: agua hirviendo)

373 es el punto de ebullición del agua. 32F es cuando el agua se congela.

También conocida como escala Kelvin.

O K ---- & gt cesa toda la actividad molecular.

Conversiones Fahrenheit / Centígrados

OOz 3 Sep 16 se convierte en 5p 2 Sep 16

Hermine es una tormenta tropical, no se considera un huracán porque el círculo no está coloreado.


El ciclo del agua

Puede pensar que cada gota de lluvia que cae del cielo, o cada vaso de agua que bebe, es nuevo, pero siempre ha estado aquí y es parte del ciclo del agua. En su forma más básica, el ciclo del agua es cómo el agua se mueve continuamente desde el suelo a la atmósfera y viceversa. A medida que avanza por este ciclo, cambia de forma. El agua es la única sustancia que existe naturalmente en tres estados de la Tierra: sólido, líquido y gaseoso.

Más del 96% del agua global total está en el océano, así que comencemos por ahí. La energía del sol hace que el agua de la superficie se evapore en vapor de agua, un gas. Este vapor invisible se eleva a la atmósfera, donde el aire es más frío, y se condensa en nubes. Las corrientes de aire mueven estas nubes por toda la tierra.

Las gotas de agua se forman en las nubes, y las gotas luego regresan al océano oa la tierra en forma de precipitación; digamos que esta vez y rsquos, es nieve. La nieve caerá al suelo y eventualmente se volverá a derretir en un líquido y correrá hacia un lago o río, que fluye de regreso al océano, donde comienza el proceso nuevamente.

Ese es solo un camino que el agua puede tomar a través del ciclo del agua. En lugar de que la nieve se derrita y corra hacia un río, puede convertirse en parte de un glaciar y permanecer allí durante mucho, mucho tiempo. O la lluvia puede filtrarse en el suelo y convertirse en agua subterránea, donde es absorbida por las plantas. Luego puede transpirar a gas directamente a través de las hojas y regresar a la atmósfera. O, en lugar de ser absorbido por la planta, el agua subterránea puede llegar hasta un lago, río, manantial o incluso el océano.

Como puede ver, el ciclo del agua puede ser un proceso muy complicado. Y todos sus caminos a través de los ecosistemas terrestres y rsquos son complejos y no se comprenden completamente.

El agua es esencial para la vida en la Tierra y el agua dulce es un recurso limitado para una población mundial en crecimiento. Los cambios en el ciclo del agua pueden afectar a todos a través de la economía, la producción y el uso de energía, la salud, la recreación, el transporte, la agricultura y el agua potable. Y esa es la razón por la que la comprensión del ciclo del agua se ha convertido en uno de los Grandes Desafíos Científicos de la NOAA y rsquos. NOAA estudia todos los aspectos del ciclo del agua (océano, clima, precipitación, clima, ecosistemas) y nuestros impactos en él.


Un estudio integral del ciclo natural del agua

El agua de la Tierra está siempre en movimiento y el ciclo natural del agua, también conocido como ciclo hidrológico, describe el movimiento continuo del agua sobre, encima y debajo de la superficie de la Tierra. El agua siempre está cambiando de estado entre líquido, vapor y hielo, y estos procesos ocurren en un abrir y cerrar de ojos y durante millones de años.

Nota: Esta sección de la Escuela de Ciencias del Agua analiza el ciclo "natural" del agua de la Tierra sin la interferencia humana.

Qué es el ciclo del agua? Puedo responder fácilmente a eso: ¡soy yo, Drippy, por todos lados!

El ciclo natural del agua describe la existencia y el movimiento del agua sobre, dentro y sobre la Tierra. El agua de la Tierra está siempre en movimiento y siempre cambia de estado, desde líquido para vapor al hielo y viceversa. El ciclo del agua ha estado funcionando durante miles de millones de años y toda la vida en la Tierra depende de que continúe funcionando, la Tierra sería un lugar bastante obsoleto sin él.

¿De dónde proviene toda el agua de la Tierra? La Tierra antigua y primordial era un globo incandescente hecho de magma, pero todos los magmas contienen agua. El agua liberada por el magma comenzó a enfriar la atmósfera de la Tierra y, finalmente, el medio ambiente se enfrió lo suficiente como para que el agua pudiera permanecer en la superficie como un líquido. La actividad volcánica se mantuvo y aún sigue introduciendo agua en el atmósfera, aumentando así el Superficie del agua y agua subterránea volumen de la Tierra.

Un resumen del ciclo del agua

Aquí hay un resumen rápido del ciclo del agua. La lista de componentes del ciclo del agua debajo del diagrama lo llevará a un breve resumen de cada tema.

Componentes del ciclo del agua

El ciclo del agua no tiene un punto de partida, pero comenzaremos en los océanos, ya que ahí es donde existe la mayor parte del agua de la Tierra.

Almacenamiento de agua en los océanos

El océano como depósito de agua

El ciclo del agua parece estar describiendo cómo el agua se mueve por encima, sobre y a través de la Tierra. y lo hace. Pero, de hecho, hay mucha más agua "almacenada" durante largos períodos de tiempo de la que realmente se mueve a lo largo del ciclo. Los depósitos de la gran mayoría del agua de la Tierra son los océanos. Se estima que de las 332,600,000 millas cúbicas (mi 3) (1,386,000,000 kilómetros cúbicos (km 3)) del suministro de agua del mundo, alrededor de 321,000,000 mi 3 (1,338,000,000 km 3) se almacenan en océanos. Eso es aproximadamente el 96,5 por ciento. También se estima que los océanos suministran alrededor del 90 por ciento del agua evaporada que entra en el ciclo del agua.

Durante los períodos climáticos más fríos, más casquetes polares y glaciares forma, y ​​una cantidad suficiente del suministro global de agua se acumula como hielo para disminuir las cantidades en otras partes del ciclo del agua. Lo contrario es cierto durante los períodos cálidos. Durante la última edad de hielo glaciares cubría casi un tercio de la masa terrestre de la Tierra, con el resultado de que los océanos estaban unos 400 pies (122 metros) más bajos que en la actualidad. Durante la última "ola cálida" global, hace unos 125.000 años, los mares eran unos 5,5 metros (18 pies) más altos de lo que están ahora. Hace unos tres millones de años, los océanos podrían haber sido hasta 165 pies (50 metros) más altos.

Océanos en movimiento

Si alguna vez se ha mareado (esperamos que no), entonces sabrá que el océano nunca está quieto. Podría pensar que el agua de los océanos se mueve debido a las olas, que son impulsadas por los vientos. Pero, en realidad, hay corrientes y "ríos" en los océanos que mueven enormes cantidades de agua por todo el mundo. Estos movimientos tienen una gran influencia en el ciclo del agua. La corriente de Kuroshio, frente a las costas de Japón, es la corriente más grande. Puede viajar entre 25 y 75 millas (40 y 121 kilómetros) por día, 1-3 millas (1,4-4,8 kilómetros) por hora, y se extiende a unos 3.300 pies (1.000 metros) de profundidad. La Corriente del Golfo es una corriente de agua cálida muy conocida en el Océano Atlántico, que mueve agua desde el Golfo de México a través del Océano Atlántico hacia Gran Bretaña. A una velocidad de 97 kilómetros (60 millas) por día, la corriente del Golfo mueve 100 veces más agua que todos los ríos en la tierra. Procedente de climas cálidos, la Corriente del Golfo mueve aguas más cálidas hacia el Atlántico Norte.

Evaporación: El proceso por el cual el agua cambia de líquido a gas o vapor.

Evaporación y por qué ocurre

Evaporación es el proceso por el cual el agua cambia de líquido a gas o vapor. La evaporación es la vía principal por la que el agua pasa del estado líquido al ciclo del agua como vapor de agua atmosférico. Los estudios han demostrado que los océanos, mares, lagos y ríos proporcionan casi el 90 por ciento de la humedad en nuestra atmósfera a través de la evaporación, y el 10 por ciento restante lo aportan las plantas. transpiración.

El calor (energía) es necesario para que se produzca la evaporación. La energía se utiliza para romper los enlaces que mantienen unidas las moléculas de agua, razón por la cual el agua se evapora fácilmente en la punto de ebullición (212 ° F, 100 ° C) pero se evapora mucho más lentamente en el punto de congelación. La evaporación neta ocurre cuando la tasa de evaporación excede la tasa de condensación. Existe un estado de saturación cuando estas dos velocidades de proceso son iguales, en cuyo punto, la humedad relativa del aire es del 100 por ciento. Condensación, lo opuesto a la evaporación, ocurre cuando el aire saturado se enfría por debajo del punto de rocío (la temperatura a la que el aire debe enfriarse a una presión constante para que se sature completamente con agua), como en el exterior de un vaso de agua helada . De hecho, el proceso de evaporación elimina el calor del ambiente, razón por la cual el agua que se evapora de tu piel te enfría.

La evaporación impulsa el ciclo del agua

Evaporación del océanos es el mecanismo principal que sustenta la parte de la superficie a la atmósfera del ciclo del agua. Después de todo, la gran superficie de los océanos (más del 70 por ciento de la superficie de la Tierra está cubierta por océanos) brinda la oportunidad de que se produzca una evaporación a gran escala. A escala global, la cantidad de agua que se evapora es aproximadamente la misma que la cantidad de agua entregada a la Tierra como precipitación. Sin embargo, esto varía geográficamente. La evaporación prevalece más sobre los océanos que la precipitación, mientras que sobre la tierra, la precipitación excede habitualmente a la evaporación. La mayor parte del agua que se evapora de los océanos vuelve a caer en los océanos en forma de precipitación. Solo alrededor del 10 por ciento del agua evaporada de los océanos se transporta por tierra y cae en forma de precipitación. Una vez evaporada, una molécula de agua permanece unos 10 días en el aire.

Sublimación: el cambio de nieve o hielo a vapor de agua sin derretirse.

Sublimación describe el proceso por el cual la nieve y el hielo se transforman en vapor de agua sin primero fundirse en agua. La sublimación es una forma común de que la nieve desaparezca en ciertos climas.

No es fácil ver cómo ocurre la sublimación, al menos no con hielo. Una forma de ver los resultados de la sublimación es colgar una camisa mojada afuera en un día bajo cero. Finalmente, el hielo de la camiseta desaparecerá. En realidad, la mejor manera de visualizar la sublimación es no usar agua en absoluto, sino usar dióxido de carbono en su lugar, como muestra esta imagen. El "hielo seco" es dióxido de carbono sólido y congelado, que se sublima o se convierte en gas a la temperatura -78,5 ° C (-109,3 ° F). La niebla que se ve en la imagen es una mezcla de gas de dióxido de carbono frío y aire frío y húmedo, creado a medida que el hielo seco se sublima.

La sublimación ocurre más fácilmente cuando se dan ciertas condiciones climáticas, como baja humedad relativa y vientos secos. También ocurre más en altitudes más altas, donde la presión del aire es menor que en altitudes más bajas. También se necesita energía, como la luz solar intensa. Si tuviera que elegir un lugar en la Tierra donde la sublimación ocurre mucho, podría elegir el lado sur del monte. Everest. Temperaturas bajas, vientos fuertes, luz solar intensa, presión de aire muy baja: justo lo que se necesita para que se produzca la sublimación.

Evapotranspiración: Proceso por el cual el vapor de agua se descarga a la atmósfera como resultado de la evaporación del suelo y la transpiración de las plantas.

Aunque algunas definiciones de evapotranspiración incluyen la evaporación de cuerpos de agua superficiales, como lagos e incluso el océano, en este sitio web, la evapotranspiración se define como el agua perdida a la atmósfera desde la superficie del suelo y la transpiración de agua subterránea por las plantas a través de sus hojas.

Transpiración: liberación de agua de las hojas de las plantas.

La transpiración es el proceso por el cual la humedad se transporta a través de las plantas desde las raíces hasta los pequeños poros en la parte inferior de las hojas, donde se convierte en vapor y se libera a la atmósfera. La transpiración es esencialmente la evaporación del agua de las hojas de las plantas. Se estima que alrededor del 10 por ciento de la humedad que se encuentra en la atmósfera es liberada por las plantas a través de la transpiración.

La transpiración de las plantas es un proceso invisible, dado que el agua se está evaporando de la superficie de las hojas, no solo sales y ves que las hojas "respiran". Durante una temporada de crecimiento, una hoja transpirará muchas veces más agua que su propio peso. Un roble grande puede transpirar 40.000 galones (151.000 litros) por año.

Factores atmosféricos que afectan la transpiración.

La cantidad de agua que transpiran las plantas varía mucho geográficamente y con el tiempo. Hay varios factores que determinan las tasas de transpiración:

Temperatura: las tasas de transpiración aumentan a medida que aumenta la temperatura, especialmente durante la temporada de crecimiento, cuando el aire es más cálido.

Humedad relativa: A medida que aumenta la humedad relativa del aire que rodea la planta, la tasa de transpiración disminuye. Es más fácil que el agua se evapore en aire más seco que en aire más saturado.

Movimiento del viento y del aire: un mayor movimiento del aire alrededor de una planta dará como resultado una mayor tasa de transpiración.

Disponibilidad de humedad del suelo: cuando falta humedad, las plantas pueden comenzar a envejecer (envejecimiento prematuro, que puede resultar en la pérdida de hojas) y transpirar menos agua.

Tipo de planta: Las plantas transpiran agua a diferentes velocidades. Algunas plantas que crecen en regiones áridas, como cactus y suculentas, conservan agua preciosa al transpirar menos agua que otras plantas.

Almacenamiento de agua en la atmósfera: agua almacenada en la atmósfera en forma de vapor, como nubes y humedad.

El ambiente esta lleno de agua

El ciclo del agua se trata de almacenar agua y mover agua sobre, dentro y sobre la Tierra. Aunque la atmósfera puede no ser un gran depósito de agua, es la superautopista que se utiliza para mover el agua por todo el mundo. Aproximadamente el 90 por ciento del agua en la atmósfera se produce por evaporación de los cuerpos de agua, mientras que el otro 10 por ciento proviene de la transpiración de las plantas.

Siempre hay agua en el atmósfera. Las nubes son, por supuesto, la manifestación más visible del agua atmosférica, pero incluso el aire claro contiene agua, agua en partículas que son demasiado pequeñas para ser vistas. Una estimación del volumen de agua en la atmósfera en un momento dado es de aproximadamente 3,100 millas cúbicas (mi 3) o 12,900 kilómetros cúbicos (km 3). Eso puede parecer mucho, pero es solo alrededor del 0,001 por ciento del volumen total de agua de la Tierra. Si toda el agua de la atmósfera lloviera a la vez, solo cubriría el suelo a una profundidad de 2,5 centímetros, aproximadamente 1 pulgada.

Condensación: El proceso por el cual el agua cambia de vapor a líquido.

Condensación es el proceso por el cual el vapor de agua del aire se transforma en agua líquida. La condensación es crucial para el ciclo del agua porque es responsable de la formación de nubes. Estas nubes pueden producir precipitación, que es la ruta principal para que el agua regrese a la superficie de la Tierra dentro del ciclo del agua. La condensación es lo opuesto a la evaporación.

Sin embargo, no es necesario mirar algo tan lejano como una nube para notar la condensación. La condensación es responsable de la niebla a nivel del suelo, de que sus gafas se empañen cuando pasa de una habitación fría al aire libre en un día caluroso y húmedo, del agua que gotea del exterior de su vaso de té helado y del agua. en el interior de las ventanas de su hogar en un día frío.

Condensación en el aire

Aunque las nubes están ausentes en un cielo azul cristalino, el agua todavía está presente en forma de vapor de agua y gotas que son demasiado pequeñas para ser vistas. Dependiendo de las condiciones meteorológicas, las moléculas de agua se combinarán con pequeñas partículas de polvo, sal y humo en el aire para formar gotas de nubes, que crecen y se convierten en nubes, una forma de agua que podemos ver. Las gotas de las nubes pueden variar mucho en tamaño, desde 10 micrones (millonésimas de metro) hasta 1 milímetro (mm), e incluso tan grandes como 5 mm. Este proceso ocurre más alto en el cielo donde el aire es más frío y se produce más condensación en relación con evaporación. A medida que las gotas de agua se combinan (también conocidas como coalescencia) entre sí y aumentan de tamaño, las nubes no solo se desarrollan, sino que también pueden producirse precipitaciones. Precipitación es esencialmente una nube de agua en su forma líquida o sólida que cae desde la base de una nube. Esto parece suceder con demasiada frecuencia durante los picnics o cuando grandes grupos de personas se reúnen en las piscinas.

Podrías preguntar. ¿Por qué hace más frío arriba?

Como dijimos, las nubes se forman en la atmósfera porque el aire que contiene vapor de agua se eleva y se enfría. La clave de este proceso es que el aire cerca de la superficie de la Tierra se calienta con la radiación solar. Pero, ¿sabe por qué la atmósfera se enfría sobre la superficie de la Tierra? Generalmente, la presión del aire es la razón. El aire tiene masa (y, debido a la gravedad en la Tierra, peso) y, al nivel del mar, el peso de una columna de aire que presiona su cabeza es de aproximadamente 14 ½ libras (6,6 kilogramos) por pulgada cuadrada. La presión (peso), llamada presión barométrica, que resulta es una consecuencia de la densidad del aire de arriba. A mayores altitudes, hay menos aire arriba y, por lo tanto, menos presión de aire presiona hacia abajo. La presión barométrica es más baja y la presión barométrica más baja se asocia con menos moléculas por unidad de volumen. Por lo tanto, el aire a mayor altitud es menos denso. Dado que existen menos moléculas de aire en un cierto volumen de aire, hay menos moléculas que chocan entre sí y, como resultado, se producirá menos calor. Esto significa aire más frío. ¿Encuentra esto confuso? Solo piense, las nubes se forman durante todo el día sin tener que entender nada de esto.

Precipitación: Descarga de agua, en estado líquido o sólido, fuera de la atmósfera, generalmente sobre una superficie terrestre o acuática.

Precipitación es el agua liberada de las nubes en forma de lluvia, lluvia helada, aguanieve, nieve o granizo. Es la conexión principal en el ciclo del agua que proporciona el suministro de agua atmosférica a la Tierra. La mayor parte de la precipitación cae en forma de lluvia.

¿Cómo se forman las gotas de lluvia?

Las nubes que flotan en lo alto contienen vapor de agua y gotitas de nubes, que son pequeñas gotas de agua condensada. Estas gotas son demasiado pequeñas para caer como precipitación, pero son lo suficientemente grandes como para formar nubes visibles. El agua se evapora y condensa continuamente en el cielo. Si observa de cerca una nube, puede ver que algunas partes desaparecen (se evaporan) mientras que otras partes crecen (condensación). La mayor parte del agua condensada en las nubes no cae como precipitación porque su velocidad de caída no es lo suficientemente grande para superar las corrientes ascendentes que sostienen las nubes. Para que ocurra la precipitación, las primeras gotitas de agua deben condensarse en partículas aún más pequeñas de polvo, sal o humo, que actúan como un núcleo. Las gotas de agua pueden crecer como resultado de una condensación adicional de agua. vapor cuando las partículas chocan. Si ocurren suficientes colisiones para producir una gota con una velocidad de caída que excede la velocidad de la corriente ascendente de la nube, entonces caerá de la nube en forma de precipitación. Esta no es una tarea trivial ya que se requieren millones de gotas de nube para producir una sola gota de agua.

Las tasas de precipitación varían geográficamente y con el tiempo

La precipitación no cae en las mismas cantidades en todo el mundo, en un país o incluso en una ciudad. Aquí en Georgia, EE. UU., Llueve de manera bastante uniforme durante todo el año, alrededor de 40 a 50 pulgadas (102 a 127 centímetros (cm)) por año. Las tormentas eléctricas de verano pueden producir una pulgada o más de lluvia en un suburbio y dejar otra área seca a unas pocas millas de distancia. Pero, la cantidad de lluvia que recibe Georgia en un mes es a menudo mayor que la que observa Las Vegas, Nevada durante todo el año. El récord mundial de precipitación media anual pertenece al monte. Waialeale, Hawaii, donde promedia alrededor de 450 pulgadas (1,140 cm) por año. Durante un período de doce meses se reportaron unas notables 642 pulgadas (1,630 cm) (¡eso es casi 2 pulgadas (5 cm) todos los días!). ¿Es este el récord mundial de la mayor cantidad de lluvia en un año? No, eso se registró en Cherrapunji, India, donde llovió 905 pulgadas (2300 cm) en 1861. Compare esas cantidades de precipitación excesiva con Arica, Chile, donde no cayó lluvia durante 14 años.

El siguiente mapa muestra la precipitación anual promedio, en milímetros y pulgadas, para el mundo. Las áreas de color verde claro se pueden considerar "desiertos". Podría esperar que el área del Sahara en África sea un desierto, pero ¿pensó que gran parte de Groenlandia y la Antártida son desiertos?

On average, the 48 continental United States receives enough precipitation in one year to cover the land to a depth of 30 inches (0.76 meters).

Water storage in ice and snow: Freshwater stored in frozen form, generally in glaciers, ice fields, and snowfields

Ice caps around the world

Although the water cycle sounds like it is describing the movement of water, in fact, much more water is in storage at any one time than is actually moving through the cycle. By storage, we mean water that is locked up in its present state for a relatively long period of time, such as in ice caps and glaciers.

The vast majority, almost 90 percent, of Earth's ice mass is in Antarctica, while the Greenland ice cap contains 10 percent of the total global ice-mass. The Greenland ice cap is an interesting part of the water cycle. The ice cap became so large over time (about 600,000 cubic miles (mi 3 ) or 2.5 million cubic kilometers (km 3 )) because more snow fell que Derretido. Over the millennia, as the snow got deeper, it compressed and became ice. The ice cap averages about 5,000 feet (1,500 meters) in thickness, but can be as thick as 14,000 feet (4,300 meters). The ice is so heavy that the land below it has been pressed down into the shape of a bowl. In many places, glaciers on Greenland reach to the sea, and one estimate is that as much as 125 mi 3 (517 km 3 ) of ice "calves" into the ocean each year—one of Greenland's contributions to the global water cycle. Ocean-bound icebergs travel with the currents, melting along the way. Some icebergs have been seen, in much smaller form, as far south as the island of Bermuda.

This global map shows the temperature differences compared to preindustrial times. Dark blue translates to cooler temperatures. The ice sheets of the past are superimposed on the continents.

Credit: Jessica Tierney, University of Arizona

Ice and glaciers come and go

The climate, on a global scale, is always changing, although usually not at a rate fast enough for people to notice. There have been many warm periods, such as when the dinosaurs lived (about 100 million years ago) and many cold periods, such as the last ice age of about 20,000 years ago. During the last ice age much of the northern hemisphere was covered in ice and glaciers, and, as this map from the University of Arizona shows, they covered nearly all of Canada, much of northern Asia and Europe, and extended well into the United States.

Some glacier and ice cap facts

Glacial ice covers 10 - 11 percent of all land.

According to the National Snow and Ice Data Center (NSIDC), if all glaciers melted today the seas would rise about 230 feet (70 meters).

During the last ice age (when glaciers covered more land area than today) the sea level was about 400 feet (122 meters) lower than it is today. At that time, glaciers covered almost one-third of the land.

During the last warm spell, 125,000 years ago, the seas were about 18 feet (5.5 meters) higher than they are today. About three million years ago the seas could have been up to 165 feet (50.3 meters) higher.

Snowmelt runoff to streams: The movement of water as surface runoff from snow and ice to surface water

If you live in Florida or on the French Riviera you might not wake up everyday wondering how melting snow contributes to the water cycle. But, in the world-wide scheme of the water cycle, runoff from snowmelt is a major component of the global movement of water. In the colder climates much of the springtime runoff y flujo de corriente in rivers is attributable to melting snow and ice. The effect of snowmelt on potential flooding, mainly during the spring, is something that causes concern for many people around the world. Besides flooding, rapid snowmelt can trigger landslides and debris flows.

Contribution of snowmelt to streamflow

A good way to visualize the contribution of snowmelt to streamflow in rivers is to look at the hydrograph below, which shows daily mean flujo de corriente (average streamflow for each day) for four years for the North Fork American River at North Fork Dam in California (real-time data streamflow). The large peaks in the chart are mainly the result of melting snow, although storms can contribute runoff also. Compare the fact that minimum mean-daily streamflow during March of 2000 was 1,200 cubic feet per second (ft 3 ), while during August streamflows ranged from 55-75 ft 3 .

Note that runoff from snowmelt varies not only by season but also by year. Compare the high peaks of streamflows for the year 2000 with the much smaller streamflows for 2001. It looks like a major drought hit that area of California in 2001. The lack of water stored as snowpack in the winter can affect the availability of water (for streamflow) in streams the rest of the year. This can have an effect on the amount of water in reservoirs located downstream, which in turn can affect water available for irrigation y el water supply for cities and towns.

Surface runoff: Precipitation runoff which travels over the soil surface to the nearest stream channel

Surface runoff is precipitation runoff over the landscape

Many people probably have an overly-simplified idea that precipitation falls on the land, flows overland (runoff), and runs into rivers, which then empty into the oceans. That is "overly simplified" because rivers also gain and lose water to the ground. Still, it is true that much of the water in rivers comes directly from runoff from the land surface, which is defined as surface runoff.

When rain hits saturated or impervious ground it begins to flow overland downhill. It is easy to see if it flows down your driveway to the curb and into a storm sewer, but it is harder to notice it flowing overland in a natural setting. During a heavy rain you might notice small rivulets of water flowing downhill. Water will flow along channels as it moves into larger creeks, streams, and rivers. This picture gives a graphic example of how surface runoff (here flowing off a road) enters a small creek. The runoff in this case is flowing over bare soil and is depositing sediment into the river (not good for water quality). The runoff entering this creek is beginning its journey back to the ocean.

As with all aspects of the water cycle, the interaction between precipitation and surface runoff varies according to time and geography. Similar storms occurring in the Amazon jungle and in the desert Southwest of the United States will produce different surface-runoff effects. Surface runoff is affected by both meteorological factors and the physical geology and topography of the land. Only about a third of the precipitation that falls over land runs off into streams and rivers and is returned to the oceans. The other two-thirds is evaporated, transpired, or soaks into groundwater. Surface runoff can also be diverted by humans for their own uses.

Streamflow: The movement of water in a natural channel, such as a river

The U.S. Geological Survey (USGS) uses the term "streamflow" to refer to the amount of water flowing in a river. Although USGS usually uses the term "stream" when discussing flowing water bodies, in these pages we'll use "rivers" more often to describe flowing creeks, streams, and rivers, since that is probably what you are more familiar with.

Importance of rivers

Rivers are invaluable to not only people, but to life everywhere. Not only are rivers a great place for people (and their dogs) to play, but people use river water for drinking-water supplies and irrigation water, to produce electricity, to flush away wastes (hopefully, but not always, treated wastes), to transport merchandise, and to obtain food. Rivers are indeed major aquatic landscapes for all manners of plants and animals. Rivers even help keep the acuíferos underground full of water by discharging water downward through their streambeds. And, we've already mentioned that the oceans stay full of water because rivers and runoff continually refresh them.

Watersheds and rivers

When looking at the location of rivers and also the amount of streamflow in rivers, the key concept to know about is the river's "watershed". Que es un watershed? Easy, if you are standing on the ground right now, just look down. You're standing, and everyone is standing, in a watershed. A watershed is the area of land where all of the water that falls in it and drains off of it goes into the same place. Watersheds can be as small as a footprint in the mud or large enough to encompass all the land that drains water into the Mississippi River where it enters the Gulf of Mexico. Smaller watersheds are contained in bigger watersheds. It all depends of the outflow point—all of the land above that drains water that flows to the outflow point is the watershed for that outflow location. Watersheds are important because the streamflow and the water quality of a river are affected by things, human-induced or not, happening in the land area "above" the river-outflow point

Streamflow is always changing

Streamflow is always changing, from day to day and even minute to minute. Of course, the main influence on streamflow is precipitation runoff in the watershed. Rainfall causes rivers to rise, and a river can even rise if it only rains very far up in the watershed—remember that water that falls in a watershed will eventually drain by the outflow point. The size of a river is highly dependent on the size of its watershed. Large rivers have watersheds with lots of surface area small rivers have smaller watersheds. Likewise, different size rivers react differently to storms and rainfall. Large rivers rise and fall slower and at a slower rate than small rivers. In a small watershed, a storm can cause 100 times as much water to flow by each minute as during baseflow periods, but the river will rise and fall possibly in a matter of minutes and hours. Large rivers may take days to rise and fall, and flooding can last for a number of days. After all, it can take days for all the water that fell hundreds of miles upstream to drain past an outflow point.

Lakes and rivers: Freshwater existing on the Earth's surface

One part of the water cycle that is obviously essential to all life on Earth is the freshwater existing on the land surface. Just ask your neighbor, a tomato plant, a trout, or that pesky mosquito. Surface water includes the streams (of all sizes, from large rivers to small creeks), ponds, lakes, reservoirs (man-made lakes), and freshwater wetlands. The definition of freshwater is water containing less than 1,000 milligrams per liter of dissolved solids, most often salt.

The amount of water in our rivers and lakes is always changing due to inflows and outflows. Inflows to these water bodies will be from precipitation, overland runoff, groundwater seepage, or tributary inflows. Outflows from lakes and rivers include evaporation and discharge to groundwater. Humans get into the act also, as people make great use of diverted surface water for their needs. So, the amount and location of surface water changes over time and space, whether naturally or with human help. Certainly during the last ice age when glaciers and snowpacks covered much more land surface than today, life on Earth had to adapt to different hydrologic conditions than those which took place both before and after. And the layout of the landscape certainly was different before and after the last ice age, which influenced the topographical layout of many surface-water bodies today. Glaciers are what made the Great Lakes not only "great," but also such a huge storehouse of freshwater.

Surface water keeps life going

All life needs freshwater to survive and thrive. From microbes to dinosaurs in ancient times to people in the present-day world, freshwater is needed for all things involved in living. It is no surprise then that since the times of early humans, they established their living areas along or next to freshwater bodies. There is no better proof that that is still true today than looking at this composite satellite photograph of all the Earth at night and noticing the Nile River in Egypt. From Cairo southward, along the river, in the desert, there are lights of human habitation.

As this satellite picture of the Nile Delta in Egypt shows, life can even bloom in the desert if there is a supply of surface water (or groundwater) available. Water on the land surface really does sustain life, and this is as true today as it was millions of years ago. I'm sure dinosaurs held their meetings at the local watering hole 100 million years ago, just as antelopes in Africa do today. And, since groundwater is supplied by the downward percolation of surface water, even aquifers are happy for water on the Earth's surface. You might think that fish living in the saline oceans aren't affected by freshwater, but, without freshwater to replenish the oceans they would eventually evaporate and become too saline for even the fish to survive.

Usable freshwater is relatively scarce

Freshwater represents only about three percent of all water on Earth and freshwater lakes and swamps account for a mere 0.29 percent of the Earth's freshwater. Twenty percent of all fresh surface water is in one lake, Lake Baikal in Asia. Another twenty percent is stored in the Great Lakes (Huron, Michigan, and Superior). Rivers hold only about 0.006 percent of total freshwater reserves. You can see that life on Earth survives on what is essentially only a "drop in the bucket" of Earth's total water supply!


Ver el vídeo: Recuperando el ciclo del agua