한국   대만   중국   일본 
Hydrologi - Wikipedia, den frie encyklopædi Spring til indhold

Hydrologi

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Udgangspunktet: En drabe vand .

Hydrologi ( græsk : Yδρoλoγια ( Yδωρ+Λoγos ? Hydrologia ? studiet af vand ) er studiet af fordelingen og bevægelse af vand over hele jorden og dækker derfor alle sider af vandets kredsløb og alle ulige former for vandbeholdninger. En udøver af hydrologi kaldes en hydrolog , som f.eks. arbejder indenfor geovidenskab eller økologi .

Vandets rolle [ rediger | rediger kildetekst ]

Omkring 75% af jordens overflade er dækket af vand.

75% af jordens overflade er dækket af vand.

Vandets kredsløb [ rediger | rediger kildetekst ]

Uddybende Uddybende artikler: Hydrosfære og Vandets kredsløb

Vand befinder sig i et stadigt kredsløb.

Størstedelen af jordens vand befinder sig i havene . Herfra, og fra søer og vandløb fordamp er vandet til atmosfæren . I atmosfæren kan vand fortættes til skyer og efter forholdene give anledning til nedbør i form af regn , sne eller hagl . I form af sne kan vandet under gunstige forhold blive liggende i længere tid og eventuelt ophobes som et sne- eller isdække . Under visse forhold kan snedækket blive sa tykt, at det begynder at bevæge sig som en gletsjer . Under andre forhold kan der dannes en vandstrøm under isens overflade. Denne vil søge nedad, om muligt ud i havet, hvor stykker af isen kan frabrækkes og danne isbjerge eller isflager . Er temperaturen højere, vil isen smelte. Er nedbøren pa flydende form (almindelig regn) kan der enten ske en afstrømning pa jordoverfladen (som kilde , bæk , a eller flod ) eller en opsamling i en lavning i form af en dam , sø eller lignende ? eller vandet kan sive ned i jorden og her bevæge sig mere eller mindre i form af grundvand . Savel overfladevand som grundvand vil søge nedad og som regel i sidste ende ud mod havet. Afhængigt af i hvilken form, vandet befinder sig, kan det være tilgængeligt for planter , træer eller dyr , som efter behov kan opsuge eller drikke det for at udnytte det til egne livsprocesser. Det kredsløb, der saledes forekommer, kan sættes ind i et vandregnskab eller en "vandbalance". Denne ser i hovedtræk saledes ud [1] :

Vandmængde Vandindhold i tusind km 3 % af total
Atmosfæren 13 0,0001
Verdenshavene 1.350.400 97,6000
Vand pa landomrader 124.000 -
Floder 1,7 -
Ferske søer 125 0,0094
Saltsøer 105 0,0076
Jordvand 150 0,0108
Biologisk bundet forsvindende lidt -
Grundvand 7.000 0,5060
Iskapper og gletsjere 26.000 1,9250
I alt landomrader 33.900 2,5000
I alt vandmængde 1.384.000 100

Man kan for et givet delomrade pa kloden opstille en sakaldt vandbalanceligning [1] :

N = Ao + Au + F + ΔR

hvoraf:

N = nedbøren,
Ao = afstrømning pa overfladen (vandløb med videre)
Au = underjordisk afstrømning (grundvand)
F = fordampning,
ΔR = ophobet vandmængde (søer, moser, sne og lignende).

Kort sagt udtrykker ligningen, at det tilkomne vand enten forsvinder eller ophobes. Ses der pa en længere arrække vil ophobningen af vand af forklarlige arsager forsvinde. Det afstrømmende vand kan ogsa opdeles i stabil afstrømning (S) og ustabil afstrømning (U), hvorved fas:

N = S + U + F, hvilket indebærer at:
N - U = S + F,

hvilken formel udtrykker den vandmængde, som kan udnyttes dels ved fordampning fra vegetation (herunder afgrøder), dels ved vandindvinding fra vandløb.

Tiden i vandlagrene [ rediger | rediger kildetekst ]

Gennemsnitlig tid i vandlagerne
Vandlager Gennemsnitlig tid
Havene 3 200 ar
Is og sne 20 til 100 ar
Sæsonvarigt snedække 2 til 6 maneder
Jordfugtighed 1 til 2 maneder
Grundvand: højt 100 til 200 ar
Grundvand: dybt 10 000 ar
Søer 50 til 100 ar
Floder 2 til 6 maneder
Atmosfæren 9 dage

Kredsløbet i oceanerne [ rediger | rediger kildetekst ]

Det thermohaline kredsløb . De bla strømmer repræsenterer dybvandsstrømme, de røde strømme er overfladestrømme

Det sker et kredsløb i oceanerne med overfladestrømme som Golfstrømmen og strømme i dybet af oceanerne, tilsammen kaldet det thermohaline kredsløb .

Nar den varme Golfstrøm afkøles i det nordlige Atlanterhav synker det afkølede vand til bunds. Denne mekanisme betegnes Grønlandspumpen og er en drivende kraft i det thermohaline kredsløb .

Fordampning [ rediger | rediger kildetekst ]

Uddybende Uddybende artikel: fordampning

Der findes to typer af fordampning:

  • potentiel fordampning (E p ), hvilken er den højest mulige fordampning for et givet omrade ved en given temperatur og forudsat en tæt, ensartet, grøn og voksende afgrøde dækkende en betydelig del af omradet og bedst muligt forsynet med vand [2] ; samt
  • aktuel fordampning (E a ), hvilken er den fordampning, der rent faktisk forekommer uden en given temperatur. Denne vil ifølge sagens natur altid være mindre eller højst af samme størrelse som den mulige fordampning.

Fordampning kan ske pa to mader:

  1. ved direkte fordampning fra have, søer, vandløb og jordens overflade,
  2. ved planters og træers andevirksomhed (transpiration).

Den samlede fordampning kaldes evapotranspiration. Omtrent 90 % af det vanddamp, der eksisterer i atmosfæren skyldes fordampning fra oceaner, have, søer, floder og vandløb. De tilbageværende ca. 10 % skyldes planternes transpiration [3] .

Overfladefordampning [ rediger | rediger kildetekst ]

Overfladefordampning sker som følge af solens indstraling og den opvarmning, der derved sker. Varme og den dermed tilførte energi er nødvendig, for at fordampningsprocessen kan forløbe. Energien er nødvendig for at bryde de bindinger, som holder vandmolekylerne sammen, hvorfor fordamper vand meget hurtigt omkring kogepunktet (100 °C) men meget langsomt, nar temperaturen er i nærheden af frysepunktet. I egne med stort snefald og hastige temperaturstigninger om foraret kan fordampningen ikke følge med afsmeltningen, hvorfor smeltevandet ledes til vandløb og søer og i den forbindelse kan give anledning til oversvømmelser, nar vandstanden stiger indtil flere meter. Nar den relative fugtighed i luften er 100%, er luften er mættet med vanddamp, og under sadanne forhold kan en fordampning ikke ske. Ved fordampningsprocessen fjernes varme fra miljøet.

Vil man kende fordampningen i et givet omrade, kan denne beregnes efter enkle formler (opstillet af Turc) med udgangspunkt i dels arsmiddeltemperaturen (T), dels arsnedbøren (N) som følger [4] :

Potentiel fordampning (E p ) = 300 + 25T + 0,05T 3
Aktuel fordampning (E a ) = N/kvadratroden af: (0,9+(N²/E p ²)).

Mængden af vand, som fordamper, skifter beroende pa stedets geografiske placering og over tid: Jo nærmere, man kommer ækvator , desto større er temperaturen og dermed fordampningen. I tempererede egne vil fordampningen være størst om sommeren og mindst om vinteren. Den globale opvarmning medfører en større fordampning og et større vandindhold i atmosfæren , der igen medfører en større mængde nedbør bl.a. større tropiske orkaner

Planters og træers andevirksomhed [ rediger | rediger kildetekst ]

Uddybende Uddybende artikel: evapotranspiration

Planternes andedræt sker ved et forløb, hvor vand suges fra jorden ind i plante- eller trærødderne, derefter stiger op gennem planten eller træet og til sidst ud gennem sma huller pa bladenes underside (stomata) som vanddamp til atmosfæren. Saledes kan transpiration siges at være fordampning af vand fra planternes eller træernes blade. Gennem en vækstsæson kan et blad pa denne made udande mange gange sin egen vægt. For et eksempel kan et stort egetræ afgive 151.000 liter vand pr. ar [5] .

En række forhold har indflydelse pa omfanget af plantevækstens andevirksomhed:

  • Temperaturen: Plantevækstens andedrætsvirksomhed vokser med voksende temperatur (saledes er den stor i vækstsæsonen, hvor luften er varm, og planterne er i god vækst, men ubetydelig om vinteren).
  • Relativ fugtighed: Med stigende relativ fugtighed omkring en plante falder andevirksomheden, idet det er lettere for vand at fordampe i tør luft end i vandmættet luft.
  • Vind og luftens bevægelse: Jo større bevægelse i luften omkring en plante desto højere transpiration.
  • Plantevækstens sammensætning: Planter og træer ander med ulige hastigheder. Planter fra tørre (aride) omrader, sa som kaktus , har evne til at ande med væsentlig lavere hastighed end mange andre planter (og er saledes bedre i stand til at fastholde de beskedne vandmængder, de har til radighed).

Nedbør [ rediger | rediger kildetekst ]

Uddybende Uddybende artikel: nedbør

Nedbør afhænger af:

  • temperaturen
  • fugtige luftmasser
  • luftmasser afkølet ? luftmassernes opstigning

Vandets sammensætning [ rediger | rediger kildetekst ]

Vand bestar af H 2 O, men vand er i naturen aldrig ganske "rent". Det vil, i større eller mindre grad, indeholde andre grundstoffer og/eller ioner, som derved ligeledes "følger med" i vandets kredsløb. Eksempelvis bidrager salte udskilt ved vulkanske processer til den højere saltholdighed, der findes i have i sammenligning med ferske vande.

Menneskelig udnyttelse og dens indflydelse [ rediger | rediger kildetekst ]

Menneskelig udnyttelse af vandet kan og vil pavirke de ulige vandbeholdningers indbyrdes størrelse og grænser. Velkendt er, at vand pumpet eller hentet op af en brønd i store mængder kan bevirke en sænkning af grundvandsstanden. Ligeledes kan saltholdige vandlag i grænsezonen mellem salt og fersk vand under det ferske vands udnyttelse trænge ind i de tidligere ferske vandes omrader og vil da være umulige at fortrænge igen. Vandrensning af saltholdige vandlagre med henblik pa udnyttelse til drikkevand eller lignende er og forbliver nødløsninger. Af samme grund udlægges beskyttelseszoner omkring vigtige (grund)vandsbeholdninger for at forhindre deres ødelæggelse, lige som spildevand sendes til rensning inden, at det ledes tilbage til naturen.

Noter [ rediger | rediger kildetekst ]

  1. ^ a b Hasholt (1976), s. 355
  2. ^ definitionen er af betydning, idet det fastslar, at plantevæksten under de givne betingelser har størst mulig fordampning og ikke pa anden made hæmmes i deres vækstmuligheder. Kendes E p for en afgrøde, kan man undersøge vandbalancen og beregne, om der er vand nok til en potentiel fordampning, eller om vand skal tilføres udefra, fx i form af vandingsanlæg ved landbrug og gartneri
  3. ^ "Vandkredsløbet, fra De Forenede Staters Geologiske Undersøgelser" . Arkiveret fra originalen 27. maj 2010 . Hentet 2. maj 2010 .
  4. ^ Hasholt (1976), s. 361
  5. ^ "Vandkredsløbet, fra De Forenede Staters Geologiske Undersøgelser" . Arkiveret fra originalen 27. maj 2010 . Hentet 2. maj 2010 .

Litteratur [ rediger | rediger kildetekst ]

  • J. Chorley: Introduction to Geographical Hydrology ; 1971
  • Bent Hasholt: "Jordens hydrologi" ( Geografisk Orientering 1976 Nr. 5; s. 354-366)
  • Jørgen Lundager Jensen: "Vandet i naturen" (i: Arne Nørrevang og Torben J. Meyer (red.): Danmarks Natur. Bind 5: De Ferske Vande ; Politikens Forlag 1969; s. 9-43)

Eksterne henvisninger [ rediger | rediger kildetekst ]

Noter [ rediger | rediger kildetekst ]

Hentet fra " https://da.wikipedia.org/w/index.php?title=Hydrologi&oldid=11304875 "