水の循環 - 科学

水の循環は、自然界における水の移動と変化であり、ある物理的状態から別の物理的状態に移行します。これは水循環とも呼ばれ、次の 5 つの段階があります。

蒸発;
結露;
降水量;
浸潤;
汗。

水循環の概要

水循環は、自然界における水の物理的状態の移動と変化として定義されます。
水は地球上で最も豊富な物質であり、地球上の生命にとって不可欠です。
水の循環に関与するプロセスは、蒸発、凝縮、沈殿、浸透、蒸散です。
水の循環は、短いサイクルと短いまたは単純なサイクルの 2 つの段階に分けることができます。
生物と環境を含む自然界の化学元素の循環は、生物地球化学サイクルを介して発生します。

水の循環に関するビデオレッスン

水

水 (H2O) は地球上で最も豊富な物質であり、その表面の約 70% を覆っています。最初の生物が出現したのは水中であり、今日に至るまですべての生物は生存のために水に依存しています。

水は、海や海洋に存在する塩水と、川、湖、池に存在する淡水に分けることができます。

塩水には塩分、特に塩化ナトリウム、食卓塩が多く含まれているため、塩辛い味がします。淡水では塩分濃度が低く、塩辛くありません。

水の分布は次のとおりです。97% は海と海洋にあり、残りの 3% は淡水ですが、消費用に使用されるのはこの水のうち 1% のみで、2% は氷河に固形で存在しています。海や海洋からの水は非常に塩分が多いため消費には使用されず、今日に至るまで淡水に変えるコストが非常に高く、そのプロセスは実行不可能です。

水は生物学的、物理的、化学的に非常に重要です。すべての生物がそれを必要とし、私たちの体の70％以上がそれで構成されています。水はさまざまな物質を溶かすことができるため、万能溶媒と呼ばれています。

水循環の段階

水は、物質の 3 つの物理状態 (液体、固体、気体) で見られます。これらの相の間を絶えず移動するこのサイクルは、生物地球化学サイクルの 1 つである水循環であり、長いサイクルと短いまたは単純なサイクルに分けられます。サイクル。

短い水循環では、海、湖、川などの水のない表面に存在する水が太陽エネルギーによって蒸発し、液体から気体に変化します。蒸気は大気中に上昇し、温度が低下するにつれて凝縮して雲を形成し、雲が帯電して雨が降る過程が起こります。蒸発、凝縮、沈殿というプロセスにおける水の短いサイクルを要約することができます。

長い水の循環には、水が生物の中を通過してから環境に戻ることが含まれます。植物は根から土壌に浸透した水を除去し、この水の一部は光合成に使用され、その多くは蒸散され、残りの一部は食物連鎖に入り、動物に渡され人間に到達します。

動物において、水は体内を循環する実質的にすべてのものを輸送する基本的な役割を果たします。水は、呼吸、発汗、排出によって大気中に戻ります。

水循環の長さと短さの違いは、長周期には生物の参加があるのに対し、短周期には生物の参加がないことです。

短い水循環の主な構成要素を理解しましょう。

蒸発: 水を液体から気体状態に変化させるプロセスです。これが起こるためには、熱源が必要であり、この場合は蒸発潜熱と呼ばれます。
凝縮: 気体状態から液体への変化が含まれます。これは、蒸気が冷却されて液滴を形成し、集まって雲を形成するときに発生します。
降水量：雨です。液滴が集まると、より大きな液滴が形成され、雲が帯電して、これらの液滴が雨の形で降り注ぎます。雨は液体または固体 (雪または氷) になります。
浸透：雨水が吸収されて土壌に浸透するプロセスです。水は一般に地下水に蓄えられており、植物の根からも吸収されます。
蒸散：植物を通過した水が蒸発して大気中に移動するときに起こります。このプロセスでは、植物は根を通じて土壌から水を抽出し、植物の代謝の一部になった後、気孔を通って大気中に送られます。

蒸発と蒸散のプロセスは同時に発生するため、蒸発散と呼ばれます。これは、海洋、湖、川を含む水のない表面のすべての領域で発生します。湿った土壌や植生の表面。そして野菜の中にも。

水の循環はどれほど重要ですか?

水は生命にとって不可欠な物質です。すべての生物は生存のためにそれに依存しています。水の循環とは、水が常に循環し、リサイクルされて再び利用できることを意味します。

前述したように、水は生物学的に非常に重要であり、人体の 70% 以上が水で構成されています。

さらに、水は気候にとって重要であり、主にその場所の気温と降水量によって特徴付けられます。そのため、降水量によって主に決定されます。また、入浴、食器洗い、調理などの日常生活にも水が必要です。

アマゾン森林に触れずに水循環について語ることはできません。アマゾン森林は広大な生物多様性を備えた最大の熱帯林であり、非常に激しい蒸発散を促進し、大量の水を運ぶ大気中の水路である空飛ぶ川を作り出します。気流を通る水蒸気。アマゾンの森林伐採により、降雨量が直接的に妨げられています。

生物地球化学サイクル

生物と環境を含む自然界の化学元素の循環は、生物地球化学サイクルを介して発生します。生物地球化学サイクルは、生命に不可欠な要素によって実行される運動または循環の自然なプロセスです。生物地球化学という用語は、各サイクルの生物学的、地質学的、化学的側面を指し、ガス状または堆積物の 2 つの分類を受けます。

主要な生物地球化学循環には、水、酸素、炭素、窒素の循環があります。これらの元素は生物に吸収され、環境に戻り、さらに他の生物に戻ります。