چرخه آب: مراحل، گام‌ها و نحوه عملکرد آن

چرخه آب، حرکت مداوم آب در سطح، بالای سطح و زیر سطح زمین است. آب هرگز ایجاد یا نابود نمی‌شود — همان آب ثابت فقط بارها و بارها تغییر حالت و مکان می‌دهد. آب می‌تواند به صورت مایع (اقیانوس، رودخانه‌ها، باران)، گاز (بخار آب نامرئی در هوا) یا جامد (برف و یخ) باشد.

انرژی که کل این چرخه را تأمین می‌کند، از خورشید می‌آید. نور خورشید آب اقیانوس‌ها و دریاچه‌ها را گرم کرده و آن را به بخار تبدیل می‌کند که به سمت آسمان بالا می‌رود. سپس گرانش، آب را به صورت باران یا برف به پایین می‌کشد و آب در سراسر خشکی به سمت دریا جریان می‌یابد. از آنجا که این چرخه بدون آغاز و پایان تکرار می‌شود، ما آن را چرخه می‌نامیم.

درک چرخه آب توضیح می‌دهد که باران از کجا می‌آید، چرا در برخی روزها هوا ابری است و چگونه یک قطره آب در اقیانوس می‌تواند هفته‌ها بعد در رودخانه‌ای کوهستانی باشد.

چرخه آب در یک حلقه تکرارشونده از چهار مرحله اصلی کار می‌کند که توسط خورشید و گرانش هدایت می‌شود: تبخیر → میعان → بارش → جمع‌شدن، و سپس دوباره شروع می‌شود. یک فرآیند پنجم به نام تعرق، بخار آب گیاهان را به چرخه اضافه می‌کند. حلقه را در نمودار زیر دنبال کنید — مرحله آخر همیشه به مرحله اول بازمی‌گردد.

تبخیر زمانی است که گرمای خورشید آب مایع را به گازی به نام بخار آب تبدیل می‌کند. این اتفاق بیشتر بر فراز اقیانوس‌ها و دریاچه‌های گرم رخ می‌دهد. بخار نامرئی است و به دلیل اینکه هوای گرم سبک‌تر از هوای سرد است، به سمت بالا می‌رود.

تعرق مانند تبخیر است اما از گیاهان. درختان و علف‌ها آب را از خاک بالا می‌کشند و آن را به صورت بخار از طریق منافذ ریز برگ‌هایشان آزاد می‌کنند. تبخیر و تعرق را گاهی با هم تبخیر و تعرق می‌نامند.

میعان نقطه مقابل تبخیر است. در ارتفاعات جو، هوا سرد است، بنابراین بخار سرد شده و دوباره به قطرات ریز مایع تبدیل می‌شود. میلیاردها قطره که در کنار هم جمع شده‌اند، همان چیزی هستند که ما به عنوان ابر می‌بینیم. (همین اتفاق زمانی می‌افتد که قطرات آب روی یک لیوان آب سرد تشکیل می‌شوند.)

بارش زمانی رخ می‌دهد که قطرات ابر با هم ترکیب شوند تا جایی که برای شناور ماندن بیش از حد سنگین شوند. سپس گرانش آن‌ها را به صورت باران، برف، تگرگ یا باران یخ‌زده، بسته به دما، به سمت زمین می‌کشد.

جمع‌شدن (که به آن روان‌آب نیز می‌گویند) مرحله نهایی است. آب فرود آمده به سمت پایین‌دست به جویبارها، رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و اقیانوس جریان می‌یابد یا در خاک نفوذ می‌کند تا به آب زیرزمینی تبدیل شود. هنگامی که آب جمع شد، خورشید می‌تواند دوباره آن را تبخیر کند — و کل چرخه تکرار می‌شود. جدول زیر هر مرحله را در یک نگاه خلاصه می‌کند.

چرخه آب یکی از مهم‌ترین سیستم‌های روی زمین است. این چرخه:

• آب شیرین فراهم می‌کند. تبخیر نمک را در اقیانوس باقی می‌گذارد، بنابراین بارانی که می‌بارد آب شیرینی است که می‌توانیم بنوشیم و برای کشاورزی استفاده کنیم.
• آب‌وهوا را شکل می‌دهد. ابرها، باران، برف و طوفان‌ها همگی مراحل چرخه در عمل هستند.
• انرژی و گرما را در سراسر سیاره جابه‌جا می‌کند و به حفظ تعادل دما کمک می‌کند.
• تمام نقاط جهان را به هم متصل می‌کند. قطره‌ای که از اقیانوس آرام تبخیر می‌شود ممکن است ماه‌ها بعد به صورت برف روی کوه ببارد و از طریق رودخانه جریان یابد.

از آنجا که همان آب برای همیشه بازیافت می‌شود، تمیز نگه داشتن آن اهمیت دارد: آلودگی اضافه شده در هر جای چرخه می‌تواند مسافت زیادی را طی کند و دوباره بازگردد.