Вот как климатический кризис влияет на круговорот воды

2021-07-29
Круговорот воды - это непрерывный процесс движения воды на Земле. Жидкая вода испаряется в водяной пар, затем конденсируется в облака, в конце концов превращается в осадки и падает обратно на Землю в виде дождя или снега. NOAA

В зависимости от того, где вы сейчас живете, вы можете пережить сильные дожди или сильную засуху. Текущие экстремальные колебания количества осадков во всем мире в значительной степени связаны с изменением климата .

Однако цикл, который контролирует дождь - или отсутствие дождя - это гидрологический цикл , также известный как круговорот воды. Это цикл, отвечающий за непрерывное движение воды через состояния жидкости, твердых тел и пара от неба к поверхности Земли и даже под землей.

Итак, если вода движется через непрерывный и хорошо регулируемый цикл, то почему мы до сих пор наблюдаем экстремальные погодные явления, связанные либо с избытком, либо с недостатком воды, и как изменение климата взаимодействует с круговоротом воды?

Что такое круговорот воды?

Как уже упоминалось, круговорот воды - это то, как вся вода на Земле движется в различных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Он управляется солнцем, и, поскольку это непрерывная фаза, нет начальной или конечной точки, но в рамках этой статьи мы начнем с жидкого состояния.

Солнце нагревает водоемы, такие как океаны и озера (жидкие), что испаряет часть воды и превращает ее в пар в воздухе. Наряду с водоемами пар (газ) также поступает из воды, испускаемой растениями, а затем испаряется. Это также известно как эвапотранспирация.

Пар также образуется изо льда и снега (твердого вещества), которые могут сублимироваться, то есть переходить из твердого состояния непосредственно в пар. Затем поднимающиеся воздушные потоки уносят весь этот пар в атмосферу, где он конденсируется в облака в более прохладном воздухе.

Поскольку эти облака перемещаются вокруг Земли воздушными потоками, они сталкиваются и разрастаются, и некоторые из них в конечном итоге выпадают с неба в виде осадков, например, в виде дождя или снега. Вода, которая выпадает в виде дождя, либо падает непосредственно в водоемы, либо ударяется о землю и стекает с поверхности в водоемы. Некоторая часть воды также проникает в землю и пополняет водоносные горизонты, в которых хранится пресная вода, к которой люди могут получить доступ, среди прочего, для питья.

Осадки, выпадающие в виде снега, либо сразу тают, либо сохраняются в виде снежного покрова, который тает весной, либо в особенно холодном климате могут оставаться в виде ледников и ледяных шапок. Эту воду можно хранить тысячелетиями.

Любая вода, которая падает на Землю - в жидком или твердом виде - в конечном итоге, сразу же или спустя столетия, снова абсорбируется в атмосферу, продолжая процесс круговорота воды бесконечно.

Почти вся вода на Земле находится в океанах в виде соленой воды.

Где большая часть воды на Земле?

Подавляющее большинство воды на Земле - 96,5 процента - это соленая вода, обнаруженная в океанах, плюс небольшой процент, 0,9 процента, соленой воды, обнаруженной в других местах. Остальные 2,5 процента - это пресная вода. Однако большая часть этой пресной воды - 68,7 процента - заморожена в ледниках и ледяных шапках. По данным Геологической службы США, еще 30 процентов пресной воды находится под землей, и только 1,2 процента - это поверхностная или иная пресная вода.

Из этих 1,2 процента 69 процентов пресной воды заключено в грунтовом льду и вечной мерзлоте, а оставшийся 31 процент составляет озера, реки и болота. Все эти проценты означают, что ничтожное количество ( 0,007 процента !) Всей воды на Земле - это легкодоступная пресная вода, которую мы можем использовать для питья, очистки и орошения. Эти числа, конечно, колеблются в долгосрочной перспективе - как и в тысячелетия - по мере того, как вода движется по круговороту.

В июне на автомагистрали I-96 в Детройте, штат Мичиган, паводок достиг глубины более 2 футов после проливных дождей, вынудивших автомобилистов бросать свои автомобили. Подобные внезапные наводнения могут стать более распространенным явлением по мере повышения температуры воздуха.

Как климатический кризис влияет на круговорот воды?

Итак, вернемся к вопросу, почему в некоторых местах бывает слишком много дождя или слишком мало дождя? Кевин Тренберт говорит, что это потому, что температура определяет, сколько влаги может удерживать воздух. Тренберт - выдающийся старший научный сотрудник Национального центра атмосферных исследований в Боулдере, штат Колорадо, и почетный академик факультета физики Оклендского университета в Окленде, Новая Зеландия. Согласно исследованию, опубликованному в Nature 26 июля , только в 2021 году температура резко выросла и, как ожидается, продолжится .

Давайте разберемся: атмосфера может удерживать на 7 процентов больше влаги на 1,8 градуса по Фаренгейту (1 градус Цельсия) потепления, а это означает, что повышение температуры оказывает прямое влияние на круговорот воды или на то, сколько воды испаряется и сколько возвращается обратно в воду. Земля и в каком виде.

Таким образом, поскольку атмосфера может удерживать больше воды благодаря более высоким температурам, у штормов больше влаги, поэтому они вызывают более интенсивные осадки. Повышение температуры поверхности океана, которое мы сейчас наблюдаем, также способствует увеличению влаги во время штормов и увеличивает количество осадков. Все это означает, что эти штормы, естественно, увеличивают риск крупных наводнений.

С другой стороны, повышение температуры воздуха вызывает усиление испарения. Это еще больше сушит поверхность Земли и все больше увеличивает продолжительность засух. Кроме того, нагретая атмосфера всасывает больше влаги из почвы, деревьев и растений. Это может привести к их высыханию и увяданию, а также к увеличению риска возникновения лесных пожаров . Когда идет дождь, большая часть воды стекает, потому что земля очень твердая. Таким образом, почва остается сухой, а вода продолжает испаряться, что увеличивает риск засухи.

Даже в холодном климате, если в атмосфере слишком сухо, не будет снега, который является одним из основных источников пресной воды.

«Приблизительно с 2000 года присутствуют предупреждения, чтобы ожидать большего числа крайностей на обоих концах водного цикла», - говорит Тренберт, чья готовящаяся к выпуску книга « Изменяющийся поток энергии через климатическую систему » рассматривает этот вопрос.

«Более сильные дожди увеличивают риск наводнений, а там, где нет дождя, вещи высыхают быстрее и увеличивают интенсивность засухи и риск аномальной жары и лесных пожаров. Поэтому управление водными ресурсами чрезвычайно важно: экономия воды, когда ее избыток для времена, когда есть дефицит ».

Под управлением водными ресурсами Тренберт имеет в виду плотины, водохранилища и удерживающие пруды. Он также упоминает о важности ирригации, но обращает внимание на то, что это не может происходить за счет истощения водоносных горизонтов.

«Жизненно важно выяснить, как пополнить глубокие водоносные горизонты в периоды избытка», - говорит он. Для этого ключевым моментом является экономия воды. «Это относится к тому, чтобы позволить воде сидеть и просачиваться в почву и трещины, а не бросать все это в каналы и не отправлять в море».

На круговорот воды также влияют высокие температуры, которые наносят ущерб территориям, вызывая экстремальные засушливые условия. Этот вид с воздуха показывает низкий уровень воды в озере Оровилл в Калифорнии 22 июля. Уровень воды в озере Оровилль продолжает падать до 28 процентов от емкости.

Теперь это страшно

Уровень воды в озерах Мид и Пауэлл, двух крупнейших водохранилищах в Соединенных Штатах, находится на самом низком уровне за всю историю. Обе плотины являются частью системы плотин на реке Колорадо, которая обеспечивает водой более 40 миллионов человек.

Suggested posts

Что такое соединение Марса и Солнца и почему оно имеет значение?

Что такое соединение Марса и Солнца и почему оно имеет значение?

Солнечное соединение Марса происходит каждые два года и вынуждает НАСА прекратить связь с активами на Красной планете. Так в чем же дело?

Как работает сухой лед?

Как работает сухой лед?

Я видел ваш вопрос о туманообразователях и сухом льду и хотел бы узнать больше - как именно работает сухой лед?

Related posts

Как высокотехнологичные ткани охлаждают вас при нагревании

Как высокотехнологичные ткани охлаждают вас при нагревании

Исследователи постоянно разрабатывают ткани, которые помогут вам сохранять прохладу, независимо от того, тренируетесь ли вы или пытаетесь хорошо выспаться. Но как они работают и какие из них самые лучшие?

Лесные пожары Сибири затмевают всех остальных на земном шаре вместе взятых

Лесные пожары Сибири затмевают всех остальных на земном шаре вместе взятых

Лесные пожары в России, особенно в Сибири, были беспрецедентными в 2021 году. Что вызывает вспышки и почему они такие плохие в этом году?

Пряные помидоры, вино, защищающее от похмелья: есть ли что-нибудь, чего не может сделать CRISPR?

Пряные помидоры, вино, защищающее от похмелья: есть ли что-нибудь, чего не может сделать CRISPR?

CRISPR - это гений, стоящий за инновациями, которые десять лет назад казались невозможными. Можно ли выращивать помидоры с добавлением острого соуса или заквашенного вина, которое не вызывает похмелья? Это только две вещи, над которыми изучают ученые.

Новый бот Tesla Илона Маска - это фантастические кошмары?

Новый бот Tesla Илона Маска - это фантастические кошмары?

Tesla Bot Илона Маска вызывает серьезные опасения, но, вероятно, не те, о которых вы думаете.

Top Topics

Language