O Ciclo Hidrológico

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A mudança física de água do estado sólido para líquido e então para gasoso é a base do ciclo hidrológico (ver Figura 6). A ciclagem da água da Terra é regida pela evaporação, transpiração, precipitação e escoamento superficial. Cada processo envolve não apenas a mudança do estado físico da água, mas também seu transporte e armazenamento temporário.

Hydrologic Cycle

Figura 6: O Ciclo Hidrológico1

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    This shows the dynamics of the hydrologic cycle; the evaporation and transpiration of water vapor into the atmosphere by solar heating, the cooling, and condensing of the water vapor into precipitation, and the return of freshwater to the Earth’s surface through precipitation. Surface water will run down-hill by force of gravity to the lowest point, which is usually a lake or the oceans. When the earth is permeable and allows water to percolate underground, the groundwater aquifers become recharged.

     

O ciclo hidrológico e os processos que o gerenciam são essenciais para purificar a água e distribuí-la pela Terra. O ciclo hidrológico começa quando a água líquida é convertida em vapor de água gasosa através de um dos dois processos. O primeiro processo é a evaporação, em que o calor do sol e a energia eólica convertem a água líquida para seu estado menos denso e gasoso. A segunda é a transpiração, oou a perda de vapor de água diretamente das plantas. Quando conjugados, os dois processos são chamados de evapotranspiração (veja a Figura 7). Quando a água salgada evapora, somente moléculas de água doce pura se tornam vapor, deixando o sal mineral para trás.

Evapotranspiration

Figura 7: Evapotranspiração1

A radiação solar aquece a superfície da Terra, causando a evaporação da umidade no ar. À medida que o ar quente, úmido e menos denso sobe para a Atmosfera, ele esfria e então condensa esse vapor de água em pequenas gotas de água líquida ou cristais de gelo que visualizamos como nuvens. Uma nuvem permanece no céu até que a força da gravidade exceda a capacidade da Atmosfera de sustentá-la. A precipitação pode ser líquida (chuva), sólida (neve, gelo) ou uma mistura dos dois estados, dependendo da temperatura do ar e da pressão.

Olhando adiante

Muitas tradições religiosas usaram o ciclo hidrológico de chuvas, inundações e secas para retratar - em histórias míticas - a experiência espiritual de passar da oportunidade, através do sofrimento e sacrifício, para a abundância.

Os níveis mais altos de evaporação ocorrem nos oceanos da Terra, especialmente perto do equador, onde o aquecimento solar é mais intenso, enquanto as maiores quantidades de precipitação ocorrem sobre as massas de terra. Nos oceanos, mais água é perdida através da evaporação do que é retornada através da precipitação. Em terra, mais água é obtida através da precipitação do que é perdida por evaporação. O fluxo superficial e o armazenamento temporário de água da chuva em aquíferos e águas superficiais mantêm os níveis de água no oceano e em terra relativamente constantes ao longo do tempo.

Olhando adiante

A água tem 'valor intrínseco'. Este é um valor para "seu próprio bem." Você já pode ver o alto valor das propriedades únicas da água e seu papel no ciclo hidrológico..

A frequência com que a água se move através do ciclo hidrológico depende do seu estado físico e lugar em qualquer momento. A água se move mais rapidamente como vapor de água na Atmosfera. A água não fica muito tempo na Atmosfera; o tempo médio de retenção do vapor de água atmosférico é de nove dias. O tempo de retenção das águas superficiais armazenadas nos lagos é muito maior, de seis a sete anos, em média. Em alguns grandes lagos profundos, o tempo de retenção é maior que 10.000 anos. A água armazenada no subsolo em aquíferos movimenta-se lentamente e também tem um tempo de retenção muito longo. A água de muitos aquíferos subterrâneos pode levar milhares de anos para retornar ao oceano. A maior parte da água doce é armazenada em geleiras e calotas polares, formadas por padrões climáticos de longo prazo. Nosso aquecimento global está derretendo e liberando essa água mais intensamente que o normal, alterando os padrões hidrológicos naturais. Já encontramos esse problema no estudo de caso do Ganges que abriu este capítulo. O fenômeno da mudança climática será amplamente explorado no Capítulo 6.

Análise Detalhada

Saiba mais sobre o ciclo da água e sua conexão com a sustentabilidade assistindo Sustainability: Water, um vídeo patrocinado pela National Science Foundation e pela NBC Learn.

Alguma flutuação na precipitação é uma parte comum do ciclo hidrológico, e pode causar secas periódicas ou inundações. Durante períodos de seca, a água armazenada em corpos com longos períodos de retenção (por exemplo, campos de neve, lagos, rios, aquíferos) pode complementar a oferta escassa. Durante as inundações, a água pode se tornar tão abundante que os ecossistemas naturais são danificados ou destruídos.