A víz körforgása

A víz körforgása

A bolygónkon található óriási vízmennyiség miatt Földünket gyakran vízplanétának, Kék bolygónak hívják.  

• A folyékony, gáz, és szilárd halmazállapotban megtalálható víz rezervoárokban, hordozókban gyűlik össze.
• Ezek között a rezervoárok közötti folyamatos vándorlást a víz körforgásának nevezzük.
• Hidroszféra: a legnagyobb rezervoár, ami a Föld összes vizének 90%-t tartalmazza. Ezek tengerek, tavak, folyók
• Krioszféra: második legnagyobb rezervoár, a sarkokon található szilárd halmazállapotú víztömegét foglalja magába.
• Máshol is előfordulhatnak vizek, mint mondjuk a litoszférában a talajvíz, vagy a légkörben is találhatunk belőle vízgőz, valamint felhőalkotó cseppek formájában. 

A víz körforgásának működtető eleme a Nap, és a körforgás során egyik rezervoárból átvándorol a másikba, mindeközben fizikai átalakuláson keresztülmenve. Mivel ez egy eléggé zárt rendszer, Földünk vízkészlete állandó. 

• A körforgásban hol párolgás, cseppfolyósodás, kicsapódás, víztöbblet keletkezése jön létre, ami a vízkészletet a rezervoárok közötti vándorlásra kényszeríti.  
• Kondenzáció (kicsapódás): gázneműből cseppfolyóssá válás
• Szublimáció: szilárd halmazállapotúból – jég –  gáz lesz.
• Depozíció: gázból szilárd.

Tényleges és viszonylagos páratartalom:

• A páratartalom az atmoszféra vízgőzzel való telítettségére utal.
• a légkör állandóan tartalmaz bizonyos mennyiségű vizet, vízpárát (0,001%)
• a légköri víz halmazállapotát folyamatosan változtatja, legfőbb forrása a párolgás
• minél magasabb a levegő hőmérséklete, annál több vízgőz lehet benne 
• A légköri tényleges vízgőz mennyiségét g/m3-ben fejezzük ki.  
• A tényleges vízgőztartalom a légkör pontos vízgőzmennyiségét fejezi ki.
• A páratartalom, ami a légkör hőmérsékletétől függ, a Föld különböző pontjain óriási eltéréseket mutat.
• Míg a sarkvidékeken elenyésző, a trópusi övezeteknek pedig majdnem 4%-os a telítettsége.
• Ahogy nő a hőmérséklet, a vízmolekulák elkezdenek párologni, végül valamennyi részéből folyadék lesz (sűrűsödik).
• Mikor a páratartalom és a cseppfolyós víz mennyisége egyensúlyba kerül, a levegő nem tud több párát megtartani.
• Telítettségi hőmérséklet / harmatpont: 
• A telítettségi görbe megmutatja, hogy adott hőmérsékletű levegő mennyi vízgőzt tud befogadni.
• Azt a hőmérsékletet, melyen adott nedvességű levegő telítetté válik, harmatpontnak nevezzük. 
• Relatív, viszonylagos vízgőztartalom: Az adott légköri magasságon jellemző telítettségi állapothoz képest a páratartalom %-ban kifejezve.

A levegő kétféleképpen lehet telített:

1     azonos tényleges vízgőztartalom mellett csökken a hőmérséklete

2    adott hőmérséklet mellett további nedvességet vesz fel

A levegő vízgőztartalmának kicsapódása / felhőképződés

• A kondenzációhoz és szublimációhoz többféle feltétel szükséges.
• a levegőben megfelelő mennyiségű nedvességnek kell lenni
• olyan lehűlésnek kell létrejönni, mely során olyan hőmérsékletek alakulnak ki, amikor a levegő telítetté válik, vagyis eléri a harmatpontját.
• Kutatások szerint a nem elég a harmatpont elérése, hanem szükség van a levegőben levő aeroszolokra, vagyis kondenzációs magvakra, hogy a levegő tudjon hova kicsapódni, vagy olyan szublimációs magvakra, amin a nedvesség megfagyhat.
• Az aeroszolok száma nagyon változó, élettartamuk csapadékmentes időben kb. 10 nap.
• Ez ülepszik le porként az íróasztalunkra.
• A kondenzációs magvak egy része oldódó (sókristályok), de vannak nedvszívók, és nedvesedők.
• Ezek hatása, hogy 100%-nál alacsonyabb relatív nedvesség esetén is létrejöhet a kicsapódás, melynek terméke: a köd, és a felhő ( ez a szabad légtérben történő kicsapódás. A felhő nagy magasságban, a köd közel a felszínhez, és mindkettő akadályt képez a fény útjában ).
• A harmatpont eléréséhez szükséges lehűlés többféle módon létrejöhet.

Talajmenti csapadék képződése:

Harmat, dér, zúzmara: A talajfelszín fölött, tárgyak, növények felületén létrejövő kicsapódás eredménye. A kisugárzás miatt a testek lehűlnek, a levegő eléri a harmatpontot.

   1    harmat: 0°C felett

   2    dér: 0°C alatt (szélcsendes időben.)

   3    zúzmara: Szeles helyeken 0°C alatt, tartósan hideg helyekre beáramló meleg levegőből jön létre.

Hulló Csapadékképződés:

1    a levegő felmelegszik

   2    a meleg levegő felszáll – környezetéhez képest ritkább, könnyebb – ezért emelkedik fel

3    felszállás közben folyamatosan lehűl,( -1°C/100m)  majd a harmatpont elérése után elkezdődik a kicsapódás, vagyis a levegő páratartalma kicsapódik az aeroszolokon

4    további emelkedés – 0,55°C / 100 méter – ha ennél is magasabbra száll az azóta felhővé alakult nedvesség, jégkristályokká fagy, amik térfogata növekszik

5    amikor a jégkristályok nagyon nehezek lesznek, már nem tudnak tovább lebegni, elkezdenek hullani

6    ha a hőmérséklet a felszín közelében 0°C feletti, akkor a jégkristályok megolvadnak, és eső lesz belőlük

Hulló csapadék:

• lehet cseppfolyós és szilárd
• csapadék csak olyan felhőkből képződhet, melyekben vannak jégkristályok – függőleges felhők
• a feláramlást nem képesek a vízcseppek legyőzni, belőlük nem lehet hulló csapadék
• a jégkristályok esési sebessége egyre nagyobb, és kihullanak a felhőből 
• minden csapadékfajta jégkristályként indul
• 0°C felett: eső; fagypont alatt: havazás
• nyári zápor: olyan nagy jégkristályok lesznek, hogy olyan sebesen zuhannak le, hogy nincs idejük megolvadni

1    eső: egyenletesen hulló, 0,5 mm-nél nagyobb átmérőjű vízcseppek esnek (ha kisebb: szitálás)

2    záporeső: rövid, intenzív csapadékhullás

3    zivatar: villámlással, és dörgéssel kísért zápor

4    jégeső: szilárd halmazállapotú csapadék

5    ónos eső: az esőcseppek a lehűlt tárgyakhoz érve megfagynak

6    télen: hó, havaseső, jégdara

A csapadékvíz felszínformáló hatása: 

• a víz mindig lefelé, az alacsonyabb térség felé halad, hordalékot szállítva
• kis része beszivárog a talajba, nagy része elfolyik a felszínen, magával sodorva a felszíni talajréteget: esőbarázdákat, árkokat alakít ki, melyek vízmosássá, patak-, illetve folyómedrekké szélesedhetnek
• mészkőhegységekben: különféle karsztjelenségek (karrok, víznyelők, dolinák, poljék, barlangok, cseppkövek, cseppkőoszlopok, barlangi tavak, patakok, karsztforrások)

FŐNSZÉL: száraz, és meleg bukószél. Akkor jön létre, ha a nedves levegő útját egy magas hegység elállja, így a levegő kénytelen felmenni a hegység csúcsáig, ahol kicsapódik, majd hirtelen lebukik a másik oldalon, immár szárazon, sokat veszítve a relatív páratartalmából. A hegység lábához száraz, lebukó szélként érkezik meg. Az Alpokban gyakori.