Hydrosfär - Hydrosphere
Den hydrosfären (från grekiska ὕδωρ HYDOR , "vatten" och σφαῖρα sphaira , "sfär") är den kombinerade massan av vatten som finns på, under, och ovanför ytan av en planet , mindre planet , eller naturliga satellit . Även om jordens hydrosfär har funnits i cirka 4 miljarder år, fortsätter den att förändras i form. Detta orsakas av spridning av havsbotten och kontinental drift , som omarrangerar land och hav.
Det har uppskattats att det finns 1,36 miljarder kubik kilometer (332 miljoner kubikmil) vatten på jorden. Detta inkluderar vatten i flytande och frysta former i grundvatten , hav , sjöar och vattendrag . Saltvatten står för 97,5% av denna mängd, medan sötvatten står för bara 2,5%. Av detta sötvatten finns 68,9% i form av is och permanent snötäcke i Arktis, Antarktis och bergsglaciärer ; 30,8% är i form av färskt grundvatten; och endast 0,3% av färskvattnet på jorden finns i lättillgängliga sjöar, reservoarer och flodsystem.
Den totala massan av jordens hydrosfär är cirka 1,4 × 10 18 ton , vilket är cirka 0,023% av jordens totala massa. Vid varje given tidpunkt är cirka 20 × 10 12 ton av detta i form av vattenånga i jordens atmosfär (för praktiska ändamål väger 1 kubikmeter vatten ett ton). Cirka 71% av jordens yta , en yta på cirka 361 miljoner kvadratkilometer (139,5 miljoner kvadratkilometer), täcks av hav . Den genomsnittliga salthalten i jordens hav är cirka 35 gram salt per kilo havsvatten (3,5%).
Historia
Enligt Merriam Webster kom ordet hydrosphere till engelska 1887, vilket översatte den tyska termen hydrosphäre , introducerad av Eduard Suess .
Vattnets kretslopp
Den vattencykeln hänför sig till överföring av vatten från ett tillstånd eller reservoar till en annan. Reservoarer innefattar atmosfärisk fukt (snö, regn och moln), strömmar, hav, floder, sjöar, grundvatten , underjordiska akviferer , polarisarna och mättad jord. Solenergi , i form av värme och ljus ( insolation ) och gravitation orsakar överföringen från ett tillstånd till ett annat under perioder från timmar till tusentals år. Mest avdunstning kommer från haven och återförs till jorden som snö eller regn. Sublimering avser avdunstning från snö och is. Transpiration avser utlopp av vatten genom de små porerna eller trädens stomata. Evapotranspiration är termen som används av hydrologer med hänvisning till de tre processerna tillsammans, transpiration, sublimering och avdunstning.
Marq de Villiers har beskrivit hydrosfären som ett slutet system där vatten finns. Hydrosfären är invecklad, komplex, ömsesidigt beroende, alltgenomträngande och stabil och "verkar specialbyggd för att reglera livet." De Villiers hävdade att "På jorden har den totala mängden vatten nästan säkert inte förändrats sedan geologisk tid: det vi hade då har vi fortfarande. Vatten kan förorenas, missbrukas och missbrukas men det är varken skapat eller förstört, det bara migrerar. Det finns inga bevis för att vattenånga släpper ut i rymden. "
"Varje år omfattar omsättningen av vatten på jorden 577 000 km 3 vatten. Detta är vatten som avdunstar från havsytan (502 800 km 3 ) och från land (74 200 km 3 ). Samma mängd vatten faller som atmosfärisk nederbörd, 458 000 km 3 på havet och 119 000 km 3 på land. Skillnaden mellan nederbörd och avdunstning från landytan (119 000 - 74 200 = 44 800 km 3 /år) representerar den totala avrinningen av jordens floder (42 700 km 3 /år) och direkt grundvattenavrinning till havet (2100 km 3 /år). Dessa är de viktigaste källorna till sötvatten för att stödja livsbehov och människors ekonomiska verksamhet. "
Vatten är en livsnödvändighet. Eftersom 2/3 av jorden är täckt av vatten kallas jorden också den blå planeten och den vattniga planeten. Hydrosfären spelar en viktig roll i atmosfärens existens i dess nuvarande form. Hav är viktiga i detta avseende. När jorden bildades hade den bara en mycket tunn atmosfär rik på väte och helium som liknar den nuvarande atmosfären hos Merkurius. Senare drevs gaserna väte och helium ut ur atmosfären. De gaser och vattenånga som släpptes när jorden svalnade blev dess nuvarande atmosfär. Andra gaser och vattenånga som släpptes ut från vulkaner kom också in i atmosfären. När jorden svalnade kondenserade vattenånga i atmosfären och föll som regn. Atmosfären svalnade ytterligare när atmosfärisk koldioxid löstes upp i regnvattnet. I sin tur fick detta ytterligare vattenånga att kondensera och falla som regn. Detta regnvatten fyllde fördjupningarna på jordens yta och bildade haven. Det uppskattas att detta inträffade för cirka 4000 miljoner år sedan. De första livsformerna började i haven. Dessa organismer andades inte syre. Senare, när cyanobakterier utvecklades, började processen med omvandling av koldioxid till mat och syre. Som ett resultat har jordens atmosfär en tydligt annorlunda sammansättning från andra planets och möjliggjorde för liv att utvecklas på jorden .
Ladda reservoarer
Enligt Igor A. Shiklomanov tar det 2500 år för fullständig laddning och påfyllning av havsvatten, 10 000 år för permafrost och is, 1500 år för djupt grundvatten och bergiga glaciärer, 17 år i sjöar och 16 dagar i floder.
Specifik tillgång till färskvatten
"Specifik tillgång på vatten är den kvarvarande (efter användning) färskvatten per capita." Färskvattentillgångar är ojämnt fördelade vad gäller utrymme och tid och kan gå från översvämningar till vattenbrist inom månader i samma område. År 1998 hade 76% av den totala befolkningen en specifik tillgång på vatten på mindre än 5,0 tusen m³ per år per capita. Redan 1998 led 35% av världens befolkning av "mycket låga eller katastrofalt låga vattenförsörjningar" och Shiklomanov förutspådde att situationen skulle försämras under det tjugoförsta århundradet med att "de flesta av jordens befolkning kommer att leva under låga eller katastrofalt låg vattentillförsel ”till 2025. Endast 2,5% av vattnet i hydrosfären är färskt vatten och endast 0,25% av det vattnet är tillgängligt för vår användning.
Mänsklig påverkan
Moderna människors verksamhet har drastiska effekter på hydrosfären. Till exempel påverkar vattendragning, mänsklig utveckling och föroreningar alla hydrosfären och de naturliga processerna inuti. Människor drar ut vatten från vattendrag och avleder floder i en hastighet utan motstycke. Den Ogallala akvifer används för jordbruket i USA och om akvifären går torrt, kommer mer än $ 20 miljarder dollar av mat och fiber försvinna från världens marknader. Akvifern töms så mycket snabbare än det fylls på och så småningom kommer vattendraget att torka. Dessutom är endast 1/3 av floder fritt flödande på grund av den omfattande användningen av dammar, vallar, vattenkraft och nedbrytning av livsmiljöer. Carrington, Damian (8 maj 2019). "Endast en tredjedel av världens stora floder förblir fritt flödande, finner analys" . The Guardian . Hämtad 26 mars 2020 .Andra sätt som människor påverkar hydrosfären inkluderar eutrofiering , surt regn och försurning av havet .