Cykl hydrologiczny

Cele:
Uczeń:

- potrafi właściwie określić proporcje miejsc występowania wody na świecie;
- wymienia fazy cyklu hydrologicznego;
- rozumie znaczenie pojęć: retencja, infiltracja, transpiracja.
- rozumie, dlaczego wartości przychodów i rozchodów w bilansie wodnym są sobie równe;
- wskazuje na mapie kilka obszarów bezodpływowych;
- jest przekonany o dużym znaczeniu wody dla życia człowieka.

Treści przedstawiane na lekcji:
Hydrosfera to wodna powłoka Ziemi. Występuje w trzech stanach skupienia:
- w stanie gazowym (para wodna w atmosferze);
- w stanie ciekłym (opad, rzeki, jeziora, oceany, wody podziemne);
- w stanie stałym (lodowce i lądolody).
Hydrosfera wypełnia zagłębienia na Ziemi zgodnie z prawem grawitacji tworząc: oceany, morza, jeziora, rzeki, lodowce i lądolody. Występuje też w bagnach i pod powierzchnią Ziemi w postaci wód podziemnych. Pokrywa 71% powierzchni Ziemi. Dodatkowe 3% jest przykryte lodami.
Ponad 97% wody na Ziemi to oceany, 2% gromadzą lody i śniegi, a zaledwie 0,6% to wody na lądach i w atmosferze (para wodna, jeziora, rzeki, wody podziemne).

Na Ziemi ciągle ma miejsce wód, czyli obieg wody w przyrodzie. Woda przemieszcza się między hydrosferą, atmosferą i litosferą. Wody podlegają obiegowi w przyrodzie. Obieg ten jest zamknięty i odbywa się pod wpływem energii słonecznej oraz siły ciężkości. Fazami cyklu są:
- parowanie z powierzchni Ziemi;
- przemieszczanie się pary wodnej w atmosferze;
- kondensacja pary wodnej i opady atmosferyczne;
- wsiąkanie wody opadowej w głąb powierzchni Ziemi (infiltracja);
- spływ powierzchniowy;
- odpływ podziemny;
- retencja.
Pod wpływem promieniowania słonecznego woda paruje z powierzchni oceanów i mórz, co powoduje tworzenie się chmur, a następnie w wyniku procesu kondensacji pary wodnej dochodzi do opadów atmosferycznych.
Z ogólnej sumy opadów prawie 80% trafia bezpośrednio do oceanów i mórz, a tylko 20% - na kontynenty.
Woda pochodząca z opadów:
- paruje z powierzchni lądów z powrotem do atmosfery;
- spływa po powierzchni do mórz jako odpływ powierzchniowy w postaci rzek;
- wsiąka w grunt i przenika do wód podziemnych jako odpływ podziemny ku różnym naturalnym zbiornikom wody na powierzchni (źródła, mokradła, jeziora, rzeki, morza);
- jest pobierana przez rośliny i podlega transpiracji do atmosfery;
- jest zatrzymywana w postaci śniegu, lodu oraz lodowców na powierzchni (retencja) i okresowo wyłączana z obiegu.
Zamknięty cykl krążenia wody między oceanem, atmosferą i kontynentami nosi nazwę dużego obiegu wody, krążenie wody pomiędzy atmosferą a kontynentem lub atmosferą a oceanem jest nazywane małym obiegiem wody.
Liczbowe ujęcie krążenia wody przedstawia bilans wodny Ziemi.
Ilość wody znajdującej się w ciągu roku w dużym obiegu jest stała i wynosi 577 000 km³.
Cykl krążenia wody jest powtarzany w ciągu roku ok. 37 razy.
Nad oceanami i na obszarach z wysokimi temperaturami powietrza dominuje parowanie, nad resztą lądów dominuje opad.
Tam, gdzie prawie cała woda opadowa ulega wyparowaniu są obszary charakteryzujące się ujemnym bilansem wodnym (pustynie i półpustynie). Dodatni bilans wodny istnieje np. w strefie równikowej, gdzie stosunkowo mała ilość wody pochodzącej z opadów odparowuje, a zdecydowana większość zasila rzeki i wody podziemne.
Bilans wodny to inaczej zestawienie przychodów i rozchodów wody na określonym obszarze. Wartości przychodów i rozchodów są sobie równe.
Przykład:
Bilans wodny dla Polski:
Przychody:
- woda z opadów: 186 km³;
- woda dopływająca do Polski rzekami z zagranicy: 5 km³.
Rozchody:
- parowanie wody i transpiracja roślin: 132 km³;
- odpływ rzekami do morza: 59 km³.

Na świecie występują też charakterystyczne obszary bezodpływowe (Kazachstan, Wielka Kotlina w USA i Azja Środkowa). Są to tereny, na których płynące rzeki nie uchodzą do morza, ale kończą swój bieg w bezodpływowych jeziorach lub wysychają po drodze. Mimo to na ogół są to obszary o ujemnym bilansie wodnym.

Zarówno atmosfera, jak i hydrosfera mają decydujące znaczenie dla życia na Ziemi.
Przykładowo woda jest dominującym składnikiem tkanki roślinnej i zwierzęcej, środowiskiem życia dla wielu roślin i zwierząt, bierze udział w rozmaitych reakcjach chemicznych i procesach fizycznych, kształtuje rzeźbę powierzchni Ziemi. Powietrze zawierające tlen ma podobnie ogromne znaczenie dla istnienia i rozwoju życia na Ziemi.

Zadania i polecenia:
Minimum:
1. Określ w jakiej postaci i w jakich ilościach występuje woda na powierzchni Ziemi.
2. Wymień kilka przykładów świadczących o znaczeniu wody dla człowieka.
3. Wyjaśnij różnicę między dużym i małym obiegiem wody w przyrodzie.
Na lepszą ocenę:
1. Wymień i scharakteryzuj poszczególne fazy obiegu wody w przyrodzie.
2. Przedstaw bilans wodny dla Polski.
3. Wskaż na mapie przykłady obszarów bezodpływowych.

Zapis lekcji:
1. Występowanie wody na świecie.
2. Fazy cyklu hydrologicznego.
3. Bilans wodny.
4. Znaczenie wody dla życia na Ziemi.