التعليموظائف و تعليم
مراحل دورة الماء في الطبيعة
مراحل دورة الماء في الطبيعة
هناك العديد من التغيرات الكيميائية والفيزيائية التي تؤثر على المياه المتواجدة على سطح الأرض، وهذا يؤثر على عدم استقرار المياه وانتقالها باستمرار من مكان إلى آخر وتحولها من شكل لآخر. تسمى هذه العملية دورة الماء أو الدورة الهيدرولوجية.
يمكن القول إن دورة الماء في الطبيعة هي العملية التي تشهد تحرك الماء باستمرار من المحيطات إلى الهواء، وينقله الهواء إلى أعلى طبقات الجو، ثم يرجع إلى الأرض ثم مصادره مرة أخرى، وتتكون دورة الماء في الطبيعة من عدة مراحل وهي:
مرحلة التبخر
- في عملية التبخر، تنتقل جزيئات الماء من سطح الماء إلى الجو.
- عندما تكتسب جزيئات الماء طاقة حركية، تنفصل عن بعضها البعض وتتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية بعد أن ترتفع في الجو، وتظهر على شكل بخار ماء.
- هناك العديد من العوامل التي تؤثر على عملية تبخر المياه، مثل سرعة الرياح ودرجة الحرارة والرطوبة، بالإضافة إلى مساحة الجسم المائي وكمية الشمس التي تتساقط عليه.
- المحيطات هي المصدر الرئيسي لبخار الماء في الجو، بالإضافة إلى الجليد والثلج، حيث يتحولون من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية مباشرة، مما يزيد نسبة بخار الماء في الجو.
- عملية النتح تلعب دورا في حدوث عملية التبخر في الغطاء النباتي، حيث تمتص جذور النباتات الرطوبة من التربة وتحولها إلى بخار بعد نقلها إلى مسام الأوراق، ثم تطلقها في الجو.
- عملية التبخر أيضا تتأثر بعوامل عديدة، بما في ذلك درجة الحرارة، حيث تزداد معدلات التبخر كلما ارتفعت درجة الحرارة، وبالتالي تزداد قدرة الخلايا النباتية على فتح المسامات وإطلاق الماء في الهواء.
- ومن بين العوامل الأخرى، الرطوبة العالية في الهواء تقلل من معدلات التبخر، وكذلك حركة الرياح حيث زيادتها تزيد من معدلات التبخر، لأنها تنقل جزيئات الماء إلى الغلاف الجوي.
- تتأثر عملية التبخير أيضا بنوع النبات، حيث تحتاج النباتات الصحراوية إلى كمية أقل من الماء لتبخير كميات أقل مقارنة بالأنواع الأخرى.
- يمكن القول إن بخار الماء يلعب دورا رئيسيا في تشكيل الرطوبة والضباب والغيوم في الجو، وبالتالي سقوط الأمطار. وعملية التبخر التي تحدث في البحار والمحيطات والبحيرات تسهم بنسبة حوالي 90% من الرطوبة في الغلاف الجوي، وتسهم النباتات بالنسبة المتبقية 10% من خلال عملية التنفس النباتي.
- عندما يصل مستوى الرطوبة في الغلاف الجوي إلى 100%، يكون الغلاف الجوي مشبعا، وبالتالي يتوقف تبخر الماء، ويبقى بخار الماء في طبقة التروبوسفير في الغلاف الجوي.
مرحلة التكاثف
- مرحلة التكاثف هي طريقة لعودة الماء إلى الأرض، حيث يتحول بخار الماء من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة.
- هناك عدة حالات تحدث فيها عملية التكاثف، وهي وصول الغلاف الجوي إلى حالة الإشباع عند امتلائه بذرات بخار الماء.
- إلى جانب اختلاط الكتل الهوائية مع بعضها البعض وتباين درجات حرارتها.
- وأيضا عندما يتجمد بخار الماء بعد صعوده إلى الجو، ويصبح الهواء الموجود بالقرب من سطح الأرض ساخنا بسبب حرارة الشمس، وبالتالي يصبح أخف وزنا، فيرتفع إلى الأعلى ويمتزج مع الهواء البارد. وهذه المرحلة هي التي يحدث فيها عملية التكاثف وتكوين الغيوم والسحب، وتتشكل قطرات الندى الصغيرة المعروفة.
مرحلة الهطول
- يهطل المطر من السماء بعد تشكل السحب والغيوم، ويتساقط بخار الماء على شكل أمطار، وتتساقط الثلوج عندما يتجمد بخار الماء إلى درجة مناسبة لتكون الثلوج.
- وتحدث عملية هطول الأمطار عبر مرورها بعدة خطوات وهي:
- تتكون قطرات المطر من جزيئات الدخان أو الغبار المتعلقة في الهواء، ويتكاثف عليها بخار الماء.
- السحب تتشكل عندما تتجمع قطرات الماء، ويرفعها الهواء الصاعد إلى الأعلى، لذلك فهي لا تتساقط مباشرة.
- عندما تمتلئ السحب بقطرات الماء، يزداد وزنها ويحدث تصادم بين جزيئات الماء، مما يؤدي إلى هطول الأمطار.
- الثلج هو الندف الثلجي الذي يتساقط من السماء نتيجة تحول بخار الماء مباشرة إلى بلورات الثلج، وهذه العملية تسمى بالتسامي.
- فيما يتعلق بالبرد، عندما تحدث العواصف الرعدية، ترتفع كتل الهواء إلى الأعلى وتحيط بقطرات الماء، مما يؤدي إلى تكون البرد في السحب، حيث تتجمد قطرات الماء وتسقط على الأرض مثل الحجارة، نظرا لعجز السحب عن حملها بهذا الحجم.
- يحدث الصقيع بسبب تجمد قطرات الماء أثناء سقوطها ، ويكون الصقيع أكثر رطوبة من البرد ، ولكن حجمه أصغر منه.
مرحلة الجريان
- بعد تساقط مياه الأمطار على سطح الأرض، تنتشر عليه بأكثر من طريقة وهي:
- تعود بعض تلك المياه إلى الغلاف الجوي بعد أن تتبخر.
- اسكب كمية منها في مياه البحار والمحيطات بعد تدفقها على سطح الأرض.
- جزء منها يدخل التربة بعد امتصاصها وتصبح جزءا من المياه الجوفية.
- بعد أن يمتص الغطاء النباتي تخرج كمية من المطر إلى الجو مرة أخرى، وتسمى هذه العملية بالنتح.
- تتساقط معظم أمطار السماء فوق المحيطات والبحار، وتعود بعض الأمطار إلى الأنهار ثم تتجه إلى البحار بعد أن تتسرب في التربة وتمتزج مع المياه الجوفية وتتحرك ببطء داخل الصخور.
أسئلة عن دورة الماء في الطبيعة
فيما يلي بعض الأسئلة حول دورة الماء في الطبيعة، مرفقة بالإجابات
- ما هي الحالات الفيزيائية للماء؟
- هناك ثلاثة حالات فيزيائية للماء وهي الحالة الصلبة، الحالة السائلة، الحالة الغازية.
- ما هو دور المحيط في دورة الماء في الطبيعة؟
- دور المحيط في دورة الماء في الطبيعة يتمثل في احتوائه على 97% من إجمالي المياه على كوكب الأرض، وتشكل المحيطات 86% من التبخر العالمي، ويستقبل المحيط 78% من هطول الأمطار العالمي.
- ما هي مراحل دورة الماء في الطبيعة؟
- تمر دورة الماء في الطبيعة بأربع مراحل وهي: مرحلة التبخر، مرحلة التكاثف، مرحلة الهطول، مرحلة الجريان.
- ماذا يحدث للمياه عندما تسقط على الأرض؟
- عندما تتساقط المياه على الأرض، تتسرب إلى التربة والصخور عبر فتحات صغيرة، وتسمى هذه العملية الترشيح.
- ما هو القطاع الذي يستفيد الأكثر من دورة الماء في الطبيعة؟
- يعتبر القطاع الزراعي هو الأكثر استفادة من دورة الماء في الطبيعة، حيث تعتبر المياه النقية التي تتحرك في تلك الدورة مصدرا يعتمد عليه المزارعون ومربو الماشية للعمل وكسب العيش.
أهمية دورة الماء في الطبيعة
تتمثل أهمية دورة الماء في الطبيعة فيما يلي:
- تساعد على توفير تربة صالحة للزراعة.
- تساهم في ضبط المناخ وتنظيمه.
- توفر جميع الكائنات الحية الموجودة على كوكب الأرض الماء العذب.
- تعمل على تحديث مصادر المياه في الأرض، حيث يتم تجديد مياه البرك والبحار والأنهار.
- تؤثر مراحل حركة دورة المياه على الأنظمة الطبيعية في كوكب الأرض.
- يساهم تدفق المياه السطحية وهطول الأمطار في نقل عناصر الكبريت والفوسفور والنيتروجين والكربون إلى النظم البيئية المائية المختلفة.
المراجع