توزیع عمودی آب در زمین

---

سیستم توزیع آب در سیاره زمین همانند یک موتور خودرو عمل میکند. این آب با انرژی خورشید نیرو می گیرد و از سطح زمین و دریاها وارد اتمسفر می شود تا از آنجا بصورت قطرات ریز پوشش گیاهی را آبیاری کند. این قطرات در سیستم آبی طوری کوچک هستند که به گیاهان و درختان آسیب نزنند و آنها را آبیاری کنند. این سیستم سازگاری گیاهان با این مکانیزم چرخش آب در طول تکامل زمین به این مرحله رسیده است. نهایتا آب ریزش های اتمسفری بصورت رواناب وارد رودخانه ها و سپس دریاها و یا وارد سفره های آب زیرزمینی می شود. در این مرحله مجدد از طریق تبخیر و تبخیرتعرق وارد اتمسفر شده و این مکانیزم همواره تکرار می شود درست مانند یک موتور قدرتمند که هدف آن ادامه حیات روی سطح کره زمین است.

توزیع عمودی آب در پروفیل پوسته زمین در چند کلاس انجام می شود. کلاس اول منطقه آب خاک ، کلاس دوم منطقه نفوذپذیری، منطقه سوم منطقه ظرفیت و منطقه چهارم سفره آب زیرزمینی باتوجه ظرفیت آبخوان است. البته این عامل تاحدود زیادی به نوع تیپ خاک و نفوذپذیری سازندهای زمین شناسی نیز بستگی دارد.

فاکتورهای زیادی در نفوذ و توزیع آب باران به سفره های آب زیرزمینی موثر هستند. اما دو عامل اصلی پوشش گیاهی و شیب زمین است. در جاهایی که شیب زیاد باشد آب کمتر نفوذ (infiltration) می کند و بیشتر بصورت جریان های سطحی رواناب (runoff) یا جریان های زیرسطحی به مناطق دیگر منتقل می شود. برعکس در پهنه های هموارتر و جاهایی که شیب زمین کمتر است آب می تواند فرصت داشته باشد که به درون زمین و لایه های زیرین نفوذ کند. این نفوذ البته در مراحل بعدی از طریق چشمه ها (مشاهده موقعیت مکانی چشمه ها در برنامه Google Earth) و یا قنات ها (مشاهده مکان قنات ها در برنامه گوگل ارض) وارد سطح زمین می شود.

پوشش گیاهی اگر در سطح زمین زیاد باشد باعث میشود آب باران با سرعت کمتر و به مرور در خاک وارد شود و به عمق بیشتری نفوذ کند. اگر پوشش گیاهی کم باشد آب به عمق کمتری نفوذ میکند و بصورت رواناب جاری میشد.

هر چه شیب بیشتر باشد نفوذ عمودی کمتر است و هرچه شیب کمتر باشد آب به عمق عمودی بیشتری نفوذ میکند. در شیب های کمتر آب باران بصورت رواناب جاری نمی شود و باعث آبگرفتگی می شود. اگر شیب زیاد باشد آب بطور رواناب جاری شده و در مناطق پایین دست حوضه های آبخیز باعث ایجاد سیلاب می شود.

---

---

توزیع عمودی آب بر روی زمین: شیرجه ای عمیق
آب، اکسیر حیات

آب در اشکال مختلف برای حیات روی زمین ضروری است. توزیع آن در سراسر سیاره ما گسترده و پیچیده است و از بلندترین قله ها تا عمیق ترین گودال های اقیانوسی را در بر می گیرد. درک این توزیع عمودی برای درک آب و هوا، اکوسیستم ها و منابع آب زمین بسیار مهم است. برطبق یافته های محقیقین دانشگاه تهران توزیع عمودی آب در سیاره زمین از دیدگاه های اقتصادی، اجتماعی، و همچنین تحلیل های زیست محیطی و آب و هوایی بسیار حائز اهمیت است (+).

هیدروسفر: یک سیستم چند لایه است.

هیدروسفر، پوشش آبکی زمین، را می توان به چند لایه عمودی تقسیم کرد:

جو یا اتمسفر سیاره زمین:

لایه گازی اطراف زمین حاوی بخار آب است که نقش مهمی در الگوهای آب و هوا و چرخه هیدرولوژیکی دارد. این بخار آب موجود در جو چندین متر مکعب آب را در خود جای می دهد که با رخداد بارندگی و بسته به دوره و شدت بارش چندین متر مکعب آب را به سطح زمین وارد می کند.
بخار آب از طریق تبخیر از اقیانوس ها، دریاچه ها و خشکی به اتمسفر بالا می رود، متراکم می شود و ابرهایی را تشکیل می دهد که در نهایت بارندگی را به سطح زمین باز می گرداند.

آب های سطحی:

این آبها شامل اقیانوس ها، دریاچه ها، رودخانه ها و نهرها می شود. اقیانوس ها حدود 71 درصد از سطح زمین را پوشانده اند و اکثریت قریب به اتفاق آب زمین را در خود جای داده اند.
دریاچه‌ها و رودخانه‌ها، اگرچه حجم کمتری دارند، اما برای فعالیت‌های انسانی و اکوسیستم‌ها حیاتی هستند.

آب های زیرزمینی:

آبی که به داخل زمین نفوذ می کند و منافذ و شکستگی سنگ ها و خاک را پر می کند منبع قابل توجهی از آب شیرین برای بسیاری از مناطق است. حد بالایی پهنه آبخوان یا محدوده منبع آب زیرزمینی تراز آب نامیده می شود. سطح تراز با توجه به شرایط اقلیمی در بلند مدت تغییر می کند. امروزه برداشت بی رویه و صدور مجوز های غیرقانونی که نوعی خیانت به کشور محسوب می شود موجب شده است که سطح تراز آب های زیرزمینی در بسیاری از نقاط کشور افت کند. این امر می تواند موجب فرونشت در شهرها و همچنین خسارات جانی و مالی در مناطق شهری عیان نشین کوهپایه ای شود.

کرایوسفر:

بخش یخ زده سیستم زمین، شامل صفحات یخی، یخچال های طبیعی، برف و منجمد دائمی مقدار قابل توجهی آب شیرین را ذخیره می کند. تغییرات در کرایوسفر، مانند ذوب شدن یخچال های طبیعی، می تواند بر افزایش سطح آب دریاها و الگوهای آب و هوای جهانی تأثیر بگذارد.

چرخه هیدرولوژیکی: سفری مداوم

چرخه هیدرولوژیکی حرکت مداوم آب بین این لایه ها است. این حرکت شامل فرآیندهایی مانند تبخیر، تراکم، بارش، نفوذ و رواناب است. این چرخه برای حفظ تعادل آب روی زمین ضروری است. این چرخه آب از طریق رژیم اتمسفری به جریان می افتد و با مکانیسم های ژئومورفولوژی هر منطقه به جریان های سطحی یا زیرزمینی تبدیل می شود. آب های زیرزمینی بصورت قنات ها و چشمه ها به سطح می رسند و نهایتا مجدد با مکانیسم اتمسفر به حرکت در می آیند. آب های سطحی نیز با حرکت به داخل پهنه های آبی مانند دریاها و اقیانوس ها نهایتا مجدد با رژیم چرخشی اتمسفر که خود از نیروی محرکه خورشید به حرکت در می آید، وارد چرخه می شوند. لذا، این سه بخش از مکانیسم چرخشی آب نقش مهمی در توزیع عمودی آب در زمین دارند.

اهمیت درک توزیع آب:

درک توزیع عمودی آب به چند دلیل حیاتی است:

مدیریت منابع آب: مدیریت مؤثر منابع آب مستلزم آگاهی از در دسترس بودن و توزیع آنها است.
تغییر اقلیم: تغییرات در توزیع آب می تواند بر الگوهای آب و هوایی مانند بارش و دما تأثیر بگذارد.
سلامت اکوسیستم: در دسترس بودن آب برای سلامت اکوسیستم ها از جمله جنگل ها، تالاب ها و محیط های دریایی حیاتی است.
رفاه انسان: آب برای زندگی انسان، کشاورزی و صنعت ضروری است.
با مطالعه توزیع عمودی آب، دانشمندان می توانند بینش های ارزشمندی در مورد تعاملات پیچیده بین سیستم های زمین به دست آورند و استراتژی هایی را برای مقابله با چالش های مرتبط با آب توسعه دهند.

---