Watercyclus

Watercyclus, ook wel hydrologische cyclus genoemd, cyclus die de voortdurende circulatie van water in het aarde-atmosfeer systeem omvat. Van de vele processen die bij de watercyclus betrokken zijn, zijn de belangrijkste verdamping, transpiratie, condensatie, neerslag en afspoeling. Hoewel de totale hoeveelheid water in de cyclus in wezen constant blijft, verandert de verdeling ervan over de verschillende processen voortdurend.

Lees meer over dit onderwerp

Aardwetenschappen: Kennis van de hydrologische cyclus

Het idee dat het water van de aarde cyclische bewegingen ondergaat, waarbij het verandert van zeewater naar damp naar neerslag en dan weer terugstroomt…

Een korte behandeling van de waterkringloop volgt hierna. Voor een volledige behandeling, zie hydrosfeer: De waterkringloop.

Verdamping, een van de belangrijkste processen in de cyclus, is het overbrengen van water van het aardoppervlak naar de atmosfeer. Door verdamping wordt water in vloeibare toestand overgebracht naar de gasvormige of damptoestand. Deze overdracht vindt plaats wanneer sommige moleculen in een watermassa voldoende kinetische energie hebben bereikt om zichzelf van het wateroppervlak af te werpen. De belangrijkste factoren die de verdamping beïnvloeden zijn temperatuur, vochtigheid, windsnelheid en zonnestraling. De directe meting van de verdamping is weliswaar wenselijk, maar moeilijk en alleen mogelijk op puntlocaties. De belangrijkste bron van waterdamp zijn de oceanen, maar verdamping vindt ook plaats in de bodem, sneeuw en ijs. Verdamping uit sneeuw en ijs, de directe omzetting van vaste stof in damp, staat bekend als sublimatie. Transpiratie is de verdamping van water door minuscule poriën, of huidmondjes, in de bladeren van planten. Voor praktische doeleinden worden transpiratie en de verdamping van alle water, bodem, sneeuw, ijs, vegetatie en andere oppervlakken samengenomen en evapotranspiratie, of totale verdamping, genoemd.

Waterdamp is de primaire vorm van atmosferisch vocht. Hoewel de opslag ervan in de atmosfeer relatief klein is, is waterdamp uiterst belangrijk voor de vorming van de vochtvoorraad voor dauw, vorst, mist, wolken en neerslag. Vrijwel alle waterdamp in de atmosfeer is beperkt tot de troposfeer (het gebied onder 6 tot 8 mijl hoogte).

Het overgangsproces van de damptoestand naar de vloeistoftoestand wordt condensatie genoemd. Condensatie kan plaatsvinden zodra de lucht meer waterdamp bevat dan het bij de heersende temperatuur door verdamping van een vrij wateroppervlak kan ontvangen. Deze toestand doet zich voor ten gevolge van hetzij afkoeling, hetzij vermenging van luchtmassa’s van verschillende temperatuur. Door condensatie komt de waterdamp in de atmosfeer vrij en vormt neerslag.

recipitatie die op de aarde valt, wordt op vier manieren verdeeld: een deel gaat terug naar de atmosfeer door verdamping, een deel wordt opgevangen door vegetatie en verdampt van het bladoppervlak, een deel sijpelt door in de bodem door infiltratie, en het resterende deel stroomt rechtstreeks als afvloeiing in zee. Een deel van de geïnfiltreerde neerslag kan later als grondwaterafvoer in beken doordringen. De directe meting van de afvloeiing wordt gedaan door beekmeters en uitgezet tegen de tijd in hydrografen.

Het meeste grondwater is afkomstig van neerslag die door de bodem is gesijpeld. Vergeleken met oppervlaktewater is de stroomsnelheid van grondwater zeer traag en variabel, variërend van enkele millimeters tot enkele meters per dag. De beweging van het grondwater wordt bestudeerd met behulp van tracertechnieken en teledetectie.

Ook ijs speelt een rol in de watercyclus. IJs en sneeuw op het aardoppervlak komen in verschillende vormen voor, zoals vorst, zee-ijs en gletsjerijs. Wanneer bodemvocht bevriest, ontstaat ook ijs onder het aardoppervlak, waardoor in toendraklimaten permafrost wordt gevormd. Ongeveer 18.000 jaar geleden bedekten gletsjers en ijskappen ongeveer een derde van het landoppervlak van de aarde. Tegenwoordig is nog ongeveer 12 procent van het landoppervlak bedekt met ijsmassa’s.