- מהו מחזור המים?
- מאפיינים של מחזור המים
- שלבים ותהליכים של מחזור המים
- חשיבות מחזור המים
- שינויים במחזור המים
אנו מסבירים מהו מחזור המים ושלביו: אידוי, עיבוי, משקעים, חלחול, נגר, התכה ועוד. בנוסף, מאפייניו וחשיבותו.
מחזור המים חיוני לתחזוקה ויציבות של כדור הארץ.מהו מחזור המים?
מחזור המים או המחזור ההידרולוגי הוא תהליך זרימת המים ב כדור הארץ. הוא מהווה את אחד המחזורים הביו-גיאוכימיים החשובים ביותר, שבהם מים סובל תזוזות ותמורות פיזיות (עקב פעולתם של גורמים כמו קור ו חוֹם) ועובר את שלושת מצבי החומר: נוזלי, מוצק וגזי.
מחזור זה בנוי משלבים ותהליכים בהם המים משנים את מצבם במחזוריות שחוזרת על עצמה ללא הרף וללא גבולות. מים הם חומר בסיסי עבור חַיִים על כדור הארץ (הכל יצורים חיים זקוקים למים כדי לחיות ולהתפתח) והמחזור שלהם הוא מה שמאפשר להם להסתובב דרך הידרוספירה ולהיות זמין.
מים הם אחד החומרים הנפוצים ביותר על פני כדור הארץ ומכסים את רוב כדור הארץ. ניתן למצוא אותו בשלב הנוזלי שלו ב אוקיינוסים אוֹ ימים, בשלב המוצק שלו בקרחונים ובפאזה הגזית שלו ב קיטור מים.
איך המים מופצים על פני כדור הארץ?
- במצב נוזלי. 71% משטח כדור הארץ מכוסה במים נוזליים, מתוכם 97% הם מים מלוחים היוצרים את האוקיינוסים.
- במצב מוצק. חלק מהמים על פני כדור הארץ נמצא במצב מוצק, כלומר מצטבר כקרח. קרחונים וכובעי קוטב, הממוקמים בעיקר בגרינלנד וב אנטארקטיקה, תופסים 10% משטח כדור הארץ ומייצגים 69% מהמים המתוקים הזמינים.
- במצב גזי. חלק קטן של מים נמצא במצב גזי, כאדי מים, והוא חלק מה- אַטמוֹספֵרָה.
מאפיינים של מחזור המים
חלק מהמאפיינים של מחזור המים הם:
- זהו מחזור הידרולוגי שבו מים מסתובבים על פני כדור הארץ במצבים שונים: נוזלי, מוצק וגזי.
- הוא מורכב מארבעה שלבים עיקריים: אידוי, הִתְעַבּוּת, מִשׁקָע ואוסף.
- גורמים סביבתיים שונים מתערבים בו, כמו רוח ו אנרגיה סולארית (שהוא המניע העיקרי של המחזור הזה).
- אין לה התחלה בנקודה מסוימת, אלא היא המשכיות של תהליכים שחוזרים על עצמם ברציפות. עם זאת, עבור המחקר שלה תופעת האידוי משמשת כתחילתו של מחזור זה.
- הוא חיוני לתחזוקה ויציבות של כדור הארץ מכיוון שהוא חיוני לחיים של אורגניזמים, ובנוסף, הוא מסדיר את מזג אוויר, ה טֶמפֶּרָטוּרָה העולם ותנאים אחרים על פני כדור הארץ.
שלבים ותהליכים של מחזור המים
מחזור המים מורכב מתהליכים שונים.מחזור המים מורכב מארבעה שלבים עיקריים המתרחשים ברצף:
- אידוי. מחזור המים מתחיל באידוי המים מפני השטח לאטמוספירה. מים נוזליים באוקיינוסים ובגופי מים אחרים מתאדים מנוזל למצב גזי, עקב פעולת אוֹר שֶׁמֶשׁ וה התחממות גלובלית. גם יצורים חיים תורמים לתהליך האידוי, באמצעות הזעה (במקרה של צמחים) והזעה (במקרה של בעלי חיים).
- הִתְעַבּוּת. לאחר מכן, המים באטמוספירה נעים, על ידי פעולת הרוח, לכיוונים שונים. כאשר אדי המים מגיעים לגבהים גבוהים יותר, הטמפרטורות הנמוכות מאפשרות להם להתעבות, כלומר, להחזיר את צורתם הנוזלית וליצור טיפות מים המצטברות בעננים. עננים הופכים כהים ככל שהם מכילים יותר טיפות מים.
- מִשׁקָע. כאשר טיפות המים המצויות בעננים גדולות וכבדות, הן שוברות את מצב שיווי המשקל שלהן ומתרחשים גשם או משקעים. בדרך כלל, מים נופלים בצורה נוזלית, אך באזורים מסוימים שבהם הטמפרטורות נמוכות יותר, הם יכולים ליפול בצורה פחות או יותר מוצקה, כמו שלג, כפור או ברד.
- קְצִיר. מהמים המגיעים לפני כדור הארץ, חלק אחד מזין את האוקיינוסים ומגופי מים אחרים וחלק אחר משמש ישירות יצורים חיים. חלק שלישי מהמים המשקעים מסונן דרך ה אני בדרך כלל ומצטבר יוצרים אקוויפרים או שכבות של מי תהום. מים אלה, בסופו של דבר, יכולים לצוץ מחדש בצורה של מקורות או כחלק מגופי מים שונים (כגון נחלים או נהרות) או לחזור אל האוקיינוס באמצעות זרימה תת-קרקעית. במוקדם או במאוחר, המים מתאדים שוב והמחזור מתחיל שוב. בשלב זה ישנם תהליכים כגון:
- הִסתַנְנוּת. המים המגיעים לקרקע היבשתית חודרים והופכים למים תת קרקעיים. כמות המים המסתננים דרך פני השטח תלויה בגורמים שונים כמו חדירות הקרקע, השיפוע וכיסוי הצמחייה של האזור. לאחר מכן, המים שחודרים יכולים לחזור לאטמוספירה על ידי אידוי או להשתלב בגופי מים עיליים שונים.
- נגר מים נוזליים נופלים על אדמה רוויה (שאינה יכולה לספוג יותר מים) ועוברים על פני השטח לרשת הנהרות. נגר מייצר שחיקות ונושא משקעים. אזור נתון של אדמה מנוקז על ידי מי נגר נקרא פרשת מים.
- תפוצה תת קרקעית. מים המחלחלים דרך נקבוביות האדמה עוברים מתחת לאדמה, לפעמים אפילו דרך סלעים חדירים. שכבות הסלע הנקבוביות שבהן נאגרים מי התהום נקראות אקוויפרים.
בנוסף, מים הם חלק מתהליכים אחרים כגון:
- היתוך. זוהי הפיכת המים ממצבם המוצק (קרח או שלג) לנוזל, כאשר מתרחשת הפשרה. כך, הפשרת הקרח, כפי שמתרחשת בקטבים ובאזורים יבשתיים קפואים, מחזירה את המים לנקודת ההתחלה שלהם במחזור.
- התמצקות. זה מורכב ממעבר מים מהנוזל למצב המוצק ומתרחש כאשר הטמפרטורה נמוכה מ-0 ºC. תהליך ההתמצקות יכול להתרחש בעננים, ולהוביל להיווצרות שלג או ברד, וגם על פני השטח של אגמים ונהרות, כשהטמפרטורות נמוכות מספיק.
חשיבות מחזור המים
מים הם החומר המאפשר חיים על פני כדור הארץ והודות למחזוריות שלו, כמות המים הזמינים נשמרת כל הזמן ובמחזוריות מתמשכת. באמצעות מחזור זה, המים מסוננים ורוכשים את הטוהר הראשוני שלהם.
מחזור המים הוא תהליך חיוני מכיוון שקודם כל הוא מאפשר חיים על הפלנטה ובנוסף, הוא מאפשר לשמר את מערכות אקולוגיות כפי שהם ידועים היום. התנועה המתמדת של המים אחראית על ויסות האקלים, הטמפרטורה ו לחות של אתר, שחיקת הקרקע והובלת חומרים ממקום למקום.
הודות למחזור זה, מים זמינים לשימוש יצורים חיים, המשיגים אותם ממסלולי מים או מהיבשה. בנוסף, היא מאפשרת לאדם לבצע פעולות כגון חַקלָאוּת ותהליכים תעשייתיים.
מכלל המים בעולם, רק 3% הם מים מתוקים (שזה מה שניתן לצרוך על ידי יצורים חיים) והשאר מים מלוחים שמגיעים מהאוקיינוסים, לכן יש לדאוג למים הזמינים ולא לשנות את מחזוריותם מאפשרת יש לשכן את החיים על הפלנטה ושמירה על איזון המערכות האקולוגיות.
שינויים במחזור המים
מחזור המים הוא מחזור טבעי שנשאר קבוע, מה שאומר שתמיד יש בו את אותה כמות מים שעוברת טרנספורמציה ועקירה. עם זאת, ישנם גם אנושיים וגם טֶבַע שיכול להשפיע על הפעולה הנכונה של מחזור זה.
בין הסיבות הבולטות היא ההתחממות הגלובלית, שהיא עליית הטמפרטורות על פני כדור הארץ, מה שמייצר תופעות כמו עלייה בטמפרטורת המים, עלייה בכמות המשקעים, הפשרת קרחונים ועליית מפלס האוקיינוסים. כל ההשלכות הללו שמביאות לעליית הטמפרטורות משפיעות ישירות על התפקוד הנכון של מחזור המים.
ישנן סיבות נוספות המשפיעות על התפתחות המחזור, ביניהן: כריתה ללא הבחנה של יערות, שחיקת קרקע, שאיבת מים, עִיוּר, בין השאר. שיטות אלו משנות את המחזוריות ההידרולוגית הרגילה ומביאות לתוצאות כמו שיטפונות ובצורת.
מאחר ואחוז קטן מאוד מהמים הזמינים מתאימים למאכל אדם, המחסור בהם והקושי להשיג מים איכותיים הם שני גורמים שיש לקחת בחשבון. לשם כך מקודמות שיטות שמטרתן לצמצם את צריכתו, להימנע מזיהוםו ולנהל משאב זה בצורה אחראית כדי שיהיה זמין לאוכלוסיית העולם.