Гидрология — это научное исследование движения, распределения и качества воды на Земле и других планетах, включая круговорот воды, водные ресурсы и устойчивость водоразделов окружающей среды. Гидролог изучает физические свойства воды, ее поведение в природе, а также то, как общество использует ее и влияет на нее.
Вода – уникальное соединение, необходимое для всех форм жизни. Около 71% поверхности Земли покрыто водой, в основном в океанах и других крупных водоемах. Лишь 2,5% этой воды пресные, а остальная часть соленая. Большая часть этой пресной воды заморожена в ледниках и полярных ледяных шапках или находится слишком глубоко под землей, чтобы ее можно было добывать по доступным ценам.
Круговорот воды, также известный как гидрологический цикл, описывает непрерывное движение воды на, над и под поверхностью Земли. Цикл иллюстрирует, как вода меняет состояние между жидкостью, паром и льдом в различных местах круговорота воды, включая такие процессы, как испарение, конденсация, осаждение, инфильтрация, сток и подземный поток.
Испарение – это процесс перехода воды из жидкой формы в газообразную. В основном это происходит в океанах, реках, озерах и почве. Энергия Солнца нагревает воду, позволяя молекулам двигаться достаточно быстро, чтобы уйти в виде пара в воздух.
При конденсации водяной пар в воздухе охлаждается и снова превращается в жидкость, образуя облака. Этот процесс является обратным испарению.
Осадки возникают, когда конденсируется так много воды, что воздух больше не может ее удерживать. Вода выпадает из облаков в виде дождя, снега, мокрого снега или града.
После выпадения осадков часть воды просачивается в землю. Инфильтрация – это процесс, при котором вода с поверхности земли попадает в почву.
Сток — это движение воды, обычно из-за осадков, по поверхности суши к ручьям, рекам, озерам и, в конечном итоге, к океану. Сток может вызвать эрозию и переносить питательные вещества, отложения и загрязняющие вещества.
Некоторая часть просачивающейся воды останется в почве и будет перемещаться в виде подземного потока. Эта вода может снова появляться в источниках или способствовать основному стоку рек.
Пресная вода содержится в ледниках, ледяных шапках, реках, озерах, почве, водоносных горизонтах и атмосфере. Несмотря на то, что это возобновляемый ресурс, он неравномерно распределен по различным регионам, что приводит к его изобилию в одних регионах и дефициту в других.
Эффективное управление водными ресурсами предполагает планирование, разработку, распределение и оптимизацию водных ресурсов для удовлетворения потребностей общества при одновременной защите окружающей среды. Сюда входят методы орошения, водосбережение, контроль загрязнения и строительство инфраструктуры, такой как плотины и резервуары для водоснабжения и борьбы с наводнениями.
Человеческая деятельность, такая как сельское хозяйство, промышленность и урбанизация, изменяет естественный поток воды, влияя на ее распределение, качество и доступность. Загрязнение может загрязнять источники воды, делая их небезопасными или непригодными для использования. Вырубка лесов и урбанизация увеличивают сток, уменьшая инфильтрацию и пополнение подземных вод, что потенциально может привести к эрозии и снижению качества воды.
Гидрология играет решающую роль в понимании и управлении водными ресурсами Земли. Изучая движение, распределение и качество воды, человечество сможет лучше подготовиться к своему будущему, обеспечивая устойчивое водоснабжение для всех форм жизни. Понимание гидрологии и уважение принципов управления водными ресурсами имеют основополагающее значение для эффективного управления этим незаменимым ресурсом.
