Apakah Kitaran Hidrologi?

Kitaran air, atau kitaran hidrologi, merujuk kepada peredaran air yang berterusan di dalam hidrosphere Bumi. Air bergerak ke dalam dan dari pelbagai takungan di atas, dan di bawah permukaan Bumi, dan dalam prosesnya berubah menjadi pelbagai fasa padu (ais), cecair (air), dan gas (wap), dengan jumlah jisim air kekal agak malar. Proses fizikal penyejatan, pemeluwapan, penyejukan, pemendakan, transpirasi, dan larian adalah bertanggungjawab untuk mengekalkan kitaran air. Tenaga haba juga ditukar semasa kitaran, dengan kedai ini dan pelepasan haba yang mempengaruhi iklim di seluruh dunia. Kitaran air amat penting untuk mengekalkan kehidupan di Bumi, kerana ia menambah sumber air tawar dunia dan iklim yang sederhana dalam iklim yang melampau.

Proses-proses fizikal yang terlibat dalam Kitaran Air

Pelbagai proses fizikal bertindak dalam penyelarasan untuk memastikan kitaran air aktif pada setiap masa. Penyejatan melibatkan pengewapan air dari fasa cair, yang dicetuskan oleh sumber tenaga panas dari radiasi matahari. Penyejatan juga boleh diperluaskan termasuk transpirasi, proses kehilangan air dari daun tumbuhan, dan peluh, yang merupakan kehilangan air yang sama dari haiwan dalam keadaan tekanan panas. 90% air atmosfera disumbangkan oleh penyejatan, dan 10% oleh transpirasi dari tumbuh-tumbuhan. Pemeluwapan dan pembelaan merujuk kepada transformasi wap air yang menguap menjadi titisan air cair yang digantung di udara sebagai awan atau kabut, dan pergerakan air atmosfera yang mengalir di antara lautan dan darat. Air pekat mencapai permukaan tanah dan lautan dengan proses pemendakan. Sesetengah curah hujan tertakluk kepada pemintasan kanopi, di mana tumbuhan di tanah menyerap air sebelum mencapai tanah. Air yang mencapai tanah tertakluk kepada larian (atau mencairkan air dalam kes salji), dan bergerak melintasi tanah ke lautan dalam bentuk sungai yang mengalir ke laut. Dalam proses air itu juga akan menguap, meresap bawah tanah (dalam proses yang dikenali sebagai penyusupan di mana air mengumpul di dalam tanah atau lebih dalam dalam akuifer bawah tanah) atau diekstrak oleh sistem akar tumbuhan atau cara lain. Aliran air bawah permukaan berlaku di bawah tanah, dan bahkan ini mungkin berakhir di lautan atau permukaan di atas tanah melalui mata air. Sebilangan kecil sublimasi, yang melibatkan penukaran langsung ais pepejal ke wap air, juga dilihat berlaku dalam alam semula jadi.

Takungan Air dan Masa Kediaman

Takungan air mewakili rantau di mana sebahagian daripada air yang mengambil bahagian dalam kitaran air disimpan dalam tempoh tertentu. Lautan adalah takungan air terbesar di planet ini, menyimpan hampir 97% air hidrosphere, manakala topi ais dan glasier menyimpan 2% lagi. Takungan air bawah tanah, sungai, tasik, kolam, dan sungai menyimpan peratusan kecil dari jumlah keseluruhan air hidrosfera, sementara kandungan air yang terdapat dalam organisma hidup mewakili terkecil dari semua takungan. Satu lagi istilah penting yang berkaitan dengan kitaran air ialah "masa kediaman", yang diwakili oleh formula matematik berikut:

Waktu Kediaman = Jumlah takungan / (Kadar air ditambah ke takungan atau meninggalkan takungan)

Waktu kediaman itu mewakili masa purata molekul air yang membelanjakan dalam takungan, dan boleh dinyatakan baik secara positif atau negatif bergantung kepada sama ada reservoir mengalami kerugian bersih atau keuntungan bersih air. Sebagai contoh, air bawah tanah boleh tinggal selama 10.000 tahun di bawah permukaan bumi sebelum meninggalkan takungan bawah tanah, sementara air atmosfera wujud selama maksimum 10 hari di atmosfer sebelum mendakan hujan atau salji.

Kepentingan Kitaran Air dan Kesan Aktiviti Manusia

Iklim global dipengaruhi oleh, dan sangat sensitif terhadap, perubahan dalam pola kitaran air, kerana kitaran membenarkan pertukaran haba dan kelembapan antara landmasses dan badan air. Penyejatan air membawa kepada penyejukan alam sekitar, manakala pemeluwapan memanaskan alam sekitar dengan melepaskan tenaga haba. Geografi fizikal Bumi juga sangat dipengaruhi oleh kitaran air, kerana kelembapan glasier dan larian dari sungai mengalir lembah, puncak, canyon, tasik, dan bentuk bumi lain yang dilihat di Bumi. Baru-baru ini, kitaran air di bumi telah dipergiat, dan kadar penyejatan dan pemendakan telah bertambah banyak. Aktiviti manusia, seperti penampungan sungai dan sungai, pengekstrakan permukaan dan air bawah tanah untuk pengairan dan tujuan lain, dan penebangan hutan yang luas, telah menjejaskan fungsi kitaran air bumi. Pemanasan global telah memberi impak kepada hidrosphere dengan mencetuskan lebur ais ais polar, yang kini kehilangan lebih banyak air dengan penyejatan, salji-cair dan larian daripada mereka mendapatkan air dengan hujan. Ini mengancam untuk meningkatkan tahap air lautan dan bandar-bandar pesisir pantai di seluruh dunia.