Vòng tuần hoàn nước

Vòng tuần
hoàn nước
Vòng tuần hoàn nước là sự tồn tại và vận
động của nước trên mặt đất, trong lòng đất
và trong bầu khí quyển của Trái Đất. Nước
trái đất luôn vận động và chuyển từ trạng
thái này sang trạng thái khác, từ thể lỏng
sang thể hơi rồi thể rắn và ngược lại. Vòng
tuần hoàn nước đã và đang diễn ra từ hàng tỉ
năm và tất cả cuộc sống trên Trái Đất đều
phụ thuộc vào nó, Trái Đất chắc hẳn sẽ là
một nơi không thể sống được nếu không có
nước.



Sơ đồ vòng tuần hoàn nước, do Cục Địa chất
Hoa Kỳ vẽ
Mục lục
1 Sơ lược
2 Thành phần
o 2.1 Nước đại dương
o 2.2 Bốc hơi
o 2.3 Nước khí quyển
o 2.4 Sự ngưng tụ hơi nước
o 2.5 Giáng thủy
o 2.6 Nước băng và tuyết
o 2.7 Dòng chảy tuyết tan
o 2.8 Dòng chảy mặt
o 2.9 Dòng chảy sông ngòi
o 2.10 Lượng trữ nước ngọt

o 2.11 Thấm
o 2.12 Lưu lượng nước ngầm
o 2.13 Suối
o 2.14 Sự thoát hơi
o 2.15 Lượng trữ nước ngầm
3 Tham khảo
Sơ lược
Vòng tuần nước không có điểm bắt đầu
nhưng chúng ta có thể bắt đầu từ các đại
dương. Mặt Trời điều khiển vòng tuần hoàn
nước bằng việc làm nóng nước trên những
đại dương, làm bốc hơi nước vào trong
không khí. Những dòng khí bốc lên đem
theo hơi nước vào trong khí quyển, gặp nơi
có nhiệt độ thấp hơn hơi nước bị ngưng tụ
thành những đám mây. Những dòng không
khí di chuyển những đám mây khắp toàn
cầu, những phân tử mây va chạm vào nhau,
kết hợp với nhau, gia tăng kích cỡ và rơi
xuống thành giáng thủy (mưa). Giáng thuỷ
dưới dạng tuyết được tích lại thành những
núi tuyết và băng hà có thể giữ nước đóng
băng hàng nghìn năm. Trong những vùng
khí hậu ấm áp hơn, khi mùa xuân đến, tuyết
tan và chảy thành dòng trên mặt đất, đôi khi
tạo thànhlũ. Phần lớn lượng giáng thuỷ rơi
trên các đại dương; hoặc rơi trên mặt đất và
nhờ trọng lực trở thành dòng chảy mặt. Một
phần dòng chảy mặt chảy vào trong sông
theo những thung lũng sông trong khu vực,

với dòng chảy chính trong sông chảy ra đại
dương. Dòng chảy mặt, và nước thấm được
tích luỹ và được trữ trong những hồ nước
ngọt. Mặc dù vậy, không phải tất cả dòng
chảy mặt đều chảy vào các sông. Một lượng
lớn nước thấm xuống dưới đất. Một lượng
nhỏ nước được giữ lại ở lớp đất sát mặt và
được thấm ngược trở lại vào nước mặt (và
đại đương) dưới dạng dòng chảy ngầm. Một
phần nước ngầm chảy ra thành các dòng
suối nước ngọt. Nước ngầm tầng nông được
rễ cây hấp thụ rồi thoát hơi qua lá cây. Một
lượng nước tiếp tục thấm vào lớp đất dưới
sâu hơn và bổ sung cho tầng nước ngầm sâu
để tái tạo nước ngầm (đá sát mặt bảo hoà),
nơi mà một lượng nước ngọt khổng lồ được
trữ lại trong một thời gian dài. Tuy nhiên,
lượng nước này vẫn luân chuyển theo thời
gian, có thể quay trở lại đại dương, nơi mà
vòng tuần hoàn nước “kết thúc”... và lại bắt
đầu.
[sửa]Thành phần
Cục Địa chất Hoa Kỳ đã định nghĩa 15
thành phần của vòng tuần hoàn nước như
sau:
Nước đại dương

Phân bổ nước trên Trái Đất
Một lượng nước khổng lồ được trữ trong các
đại dương trong một thời gian dài hơn là

được luân chuyển qua vòng tuần hoàn nước.
Ước tính có khoảng 1.338.000.000
km
3
nước được trữ trong đại dương, chiếm
khoảng 96,5%, và đại dương cũng cung cấp
khoảng 90% lượng nước bốc hơi vào trong
vòng tuần hoàn nước.
Trong những thời kỳ khí hậu lạnh hơn nhiều
đỉnh núi băng và những dòng sông băng
được hình thành, một lượng nước trái đất
khá lớn được tích lại dưới dạng băng làm
giảm bớt lượng nước trong những thành
phần khác của vòng tuần hoàn nước. Điều
này thì ngược lại trong thời kỳ ấm. Cuối thời
kỳ băng hà những sông băng bao phủ 1/3 bề
mặt trái đất, và mực nước các đại dương thì
thấp hơn ngày nay khoảng 122 m (400 feet).
Cách đây khoảng 3 triệu năm, khi trái đất
ấm hơn, mực nước của các đại dương có thể
đã cao hơn hiện nay khoảng 50 m (165 feet).
Có những dòng chảy trong đại dương di
chuyển một khối lượng lớn nước khắp thế
giới. Những sự di chuyển này có ảnh hưởng
lớn đến vòng tuần hoàn nước và khí hậu.
Dòng Gulf Stream được biết đến nhiều như
là một dòng biển nóng trong vùng Đại Tây
Dương, vận chuyển nước từ vùng Vịnh
Mexicongang qua Đại Tây Dương hướng
đến nước Anh. Với tốc độ 60 dặm (97 km)

một ngày, dòng Gulf Stream đem theo một
lượng nước nhiều bằng 100 lần tất cả các
sông trên trái đất. Xuất phát từ những vùng
khí hậu ấm, dòng Gulf mang theo nước ấm
hơn đến Bắc Đại Tây Dương, làm ảnh
hưởng đến khí hậu của một vài vùng, như
phía tây nước Anh.
Bốc hơi
Bốc hơi nước là một quá trình nước chuyển
từ thể lỏng sang thể hơi hoặc khí. Bốc hơi
nước là đoạn đường đầu tiên trong vòng
tuần hoàn mà nước chuyển từ thể lỏng thành
hơi nước trong khí quyển. Nhiều nghiên cứu
cho thấy rằng các đại
dương, biển, hồ và sông cung cấp gần
90% độ ẩm của khí quyển qua bốc hơi, với
10% còn lại do thoát hơi của cây.
Nhiệt (năng lượng) là nhân tố cần thiết cho
bốc hơi xuất hiện. Năng lượng được sử dụng
để bẻ gãy những liên kết giữa các phân tử
nước, nó là nguyên nhân tại sao nước có thể
dễ dàng bốc hơi tại điểm sôi (212°F, 100°C)
nhưng bốc hơi rất chậm tại điểm đóng băng.
Khi độ ẩm tương đối không khí đạt 100%,
tức là ở trạng thái bão hoà hơi nước, bốc hơi
không thể tiếp tục diễn ra. Quá trình bốc hơi
nước tiêu thụ nhiệt năng từ môi trường, đó
là nguyên nhân tại sao nước bốc hơi từ da
làm bạn mát.
Bốc hơi nước từ các đại dương là cách chính

để nước được luân chuyển vào trong khí
quyển. Diện tích rất lớn của các đại dương
(trên 70% diện tích bề mặt của Trái Đất
được bao phủ bởi các đại dương) cung cấp
những cơ hội lớn cho quá trình bốc hơi diễn
ra. Trên phạm vi toàn cầu lượng nước bốc
hơi cũng bằng với lượng giáng thủy. Mặc dù
vậy, tỉ lệ giữa lượng nước bốc hơi và lượng
giáng thuỷ biến đổi theo vùng địa lý. Thông
thường trên các đại dương lượng bốc hơi
nhiều hơn lượng giáng thủy, trong khi đó
trên mặt đất, lượng giáng thủy vượt quá
lượng bốc hơi. Phần lớn lượng nước bốc hơi
từ các đại dương rơi ngay trên đại dương
qua quá trình giáng thrủy. Chỉ khoảng 10%
của nước bốc hơi từ các đại dương được vận
chuyển vào đất liền và rơi xuống thành
giáng thuỷ. Khi bốc hơi, một phân tử nước
tồn tại trong khí quyển khoảng 10 ngày.
[sửa]Nước khí quyển
Mặc dù khí quyển không là kho chứa khổng
lồ của nước, nhưng nó là một “siêu xa lộ” để
luân chuyển nước khắp toàn cầu. Trong khí
quyển luôn luôn có nước: những đám mây là
một dạng nhìn thấy được của nước khí
quyển, nhưng thậm chí trong không khí
trong cũng chứa đựng nước - những phần tử
nước này quá nhỏ để có thể nhìn thấy được.
Thể tích nước trong khí quyển tại bất kỳ thời
điểm nào vào khoảng 12.900 km

3
. Nếu tất cả
lượng nước khí quyển rơi xuống cùng một
lúc, nó có thể bao phủ khắp bề mặt trái đất
với độ dày 2,5 cm.
Sự ngưng tụ hơi nước là quá trình hơi nước
trong không khí được chuyển sang thể nước
lỏng. Ngưng tụ hơi nước rất quan trọng đối
với chu trình tuần hoàn nước bởi vì nó hình
thành nên các đám mây. Những đám mây
này có thể tạo ra mưa, nó là cách chính để
nước quay trở lại trái đất. Ngưng tụ hơi
nước là quá trình ngược với bốc hơi nước.
Sự ngưng tụ hơi nước cũng là nguyên nhân
của hiện tượng sương, hoặc nước trên mắt
kính khi ta đi từ một phòng lạnh đi ra ngoài
trong một ngày nóng, ẩm ướt, còn trong một
ngày lạnh nước có thể nhỏ giọt bên ngoài
cốc uống nước hay có nước ở phía bên trong
cửa sổ.
[sửa]Sự ngưng tụ hơi nước
Thậm chí trên những bầu trời trong xanh
không một gợn mây, thì nước vẫn tồn tại
dưới hình thức hơi nước và những giọt nước
li ti không thể nhìn thấy được. Những phân
tử nước kết hợp với những phân tử nhỏ bé
của bụi, muối, khói trong khí quyển để hình
thành nên các hạt nhân mây (giọt mây nhỏ,
đám mây nhỏ), nó gia tăng khối lượng và
phát triển thành những đám mây. Khi những

giọt nước kết hợp với nhau, gia tăng về kích
thước, những đám mây có thể phát triển và
mưa có thể xãy ra.
Các đám mây hình thành trong khí quyển do
không khí chứa hơi nước bốc lên cao và lạnh
đi. Phần quan trọng của quá trình này là
không khí sát mặt đất ấm lên do bức xạ mặt
trời. Nguyên nhân lớp khí quyển phía bên
trên mặt đất lạnh đi là do áp lực không khí.
Không khí có trọng lượng và tại mực nước
biển trọng lượng của một cột không khí nén
xuống trên đầu bạn khoảng 32 kg trên
mỗiinch vuông, áp lực này, được gọi là khí
áp, nó là kết quả của mật độ không khí trong
cột không khí phía trên. Càng lên cao càng ít
không khí phía bên trên, và vì thế càng ít áp
lực. Khí áp thấp hơn và mật độ không khí
giảm theo độ cao. Điều này làm cho không
khí trở nên lạnh hơn.
Giáng thủy


Lượng giáng thủy trung bình hàng năm theo
mm và inch trên thế giới. Vùng màu xanh
nhạt là sa mạc.