जल या हाइड्रोलॉजिकल चक्र: चरणों और महत्व - वातावरण - 2025

पानी चक्र या जल चक्र पृथ्वी, तरल गैस और ठोस राज्यों के बीच बदलने पर पानी का प्रचलन है। इस संचलन में जल का जलमंडल, वायुमंडल, स्थलमंडल और क्रायोस्फीयर के बीच संक्रमण होता है।

यह प्रक्रिया पृथ्वी पर जीवन के लिए मूलभूत है क्योंकि कोशिकाओं का एक बड़ा प्रतिशत पानी से बना है। मनुष्यों में, शरीर का 60% पानी होता है, मस्तिष्क में 70% और फेफड़ों में 90% तक पहुंच जाता है।

जल चक्र, नदियों, महासागरों, वायु और जीवित प्राणियों में, ग्रहों के जल के पूरे द्रव्यमान को समाहित करता है। जल विज्ञान चक्र के लिए पानी के सबसे प्रासंगिक गुण इसके क्वथनांक और हिमांक बिंदु हैं।

जिस क्वथनांक या तापमान पर यह तरल से गैस तक जाता है वह समुद्र तल पर 100 seaC होता है (ऊंचाई के साथ घटता है)। जबकि हिमांक या तापमान जिस पर एक तरल से ठोस अवस्था में पानी गुजरता है, 0 zingC होता है।

एक अन्य उत्कृष्ट संपत्ति एक सार्वभौमिक विलायक के रूप में इसका चरित्र है, क्योंकि यह तरल है जो सबसे अधिक पदार्थों (ध्रुवीय आयनों और अणुओं) को भंग करता है। पानी, जो हाइड्रोजन के दो परमाणुओं और एक ऑक्सीजन से बना होता है, में एक सकारात्मक ध्रुव (हाइड्रोजेन) और एक नकारात्मक ध्रुव (ऑक्सीजन) होता है।

जल चक्र में यह तत्व छह चरणों से गुजरता है: वाष्पीकरण और वाष्पोत्सर्जन, संघनन, वर्षा, अपवाह, घुसपैठ और परिसंचरण। जल चक्र को चलाने वाली ऊर्जा सौर ऊर्जा है, और एक अन्य मौलिक बल गुरुत्वाकर्षण है, जो वर्षा, अपवाह और घुसपैठ को सक्षम बनाता है।

जल चक्र के चरण

जल चक्र। स्रोत: मलामा जल चक्र के चरण सख्ती से अनुक्रमिक नहीं हैं, अर्थात, प्रत्येक पानी अणु आवश्यक रूप से चक्र के प्रत्येक मोड़ पर उन सभी के माध्यम से नहीं जाता है। सभी चरणों का संयोजन एक बंद प्रवाह या चक्र बनाता है जिसमें पानी का वाष्पीकरण और इसके वायुमंडलीय परिसंचरण शामिल हैं।

बाद में, पानी का संघनन और अवक्षेप होता है, नदियों के माध्यम से या झीलों और महासागरों में जमा होता है, जहां नया वाष्पीकरण होता है। एक और हिस्सा जमीन से निकल जाता है, इस हिस्से का एक हिस्सा वाष्पीकृत हो जाता है और दूसरा घुसपैठ, जमा या भूमिगत घूमता है।

औसतन, हर 8 दिनों में सभी वायुमंडलीय पानी का नवीनीकरण किया जाता है और हर 16 से 180 दिनों में नदियों में पानी का नवीनीकरण किया जाता है। इसके विपरीत, एक झील या ग्लेशियर में पानी 100 साल या उससे अधिक समय तक बना रहता है।

1- वाष्पीकरण और पसीना

वाष्पीकरण एक तरल से गैसीय अवस्था में पानी का परिवर्तन होता है जिससे इसका तापमान बढ़ जाता है। तापमान में यह वृद्धि मुख्य रूप से पराबैंगनी, सौर विकिरण के कारण होने वाले हीटिंग का उत्पाद है।

इसी तरह, पृथ्वी और उसकी सतह पर मौजूद विकिरणित (इंफ्रारेड रेडिएशन) पानी के गर्म होने में योगदान देते हैं।

वायुमंडलीय दबाव के आधार पर जब पानी 100ºC या उससे कम पहुंचता है तो वाष्पीकरण होता है। पानी के इस गैसीकरण में गतिज ऊर्जा के साथ पानी के अणुओं को चार्ज किया जाता है, जिससे उनकी गति बढ़ जाती है और पानी का विस्तार होता है।

जैसे-जैसे अणु एक-दूसरे से अलग होते हैं, पानी अपनी तरल संपत्ति द्वारा उसे सौंपे गए सुसंगतता को खो देता है और सतह का तनाव टूट जाता है। हल्का होने के कारण गैस में परिवर्तित पानी जल में वाष्प बनकर वायुमंडल में पहुंच जाता है।

तापमान, सापेक्ष आर्द्रता और हवा

लगभग सभी मामलों में महासागरों, नदियों और मिट्टी में पानी 100 casesC तक नहीं पहुंचता है, लेकिन वाष्पीकरण होता है, क्योंकि पानी की एक परत में अणु होते हैं जो दूसरों की तुलना में अधिक गरम होते हैं और सतह के तनाव को तोड़ते हैं वाष्पीकरण हो रहा है।

यदि हवा बहुत शुष्क (कम सापेक्ष आर्द्रता) है, तो पानी के अणु जो सतह के तनाव को तोड़ने का प्रबंधन करते हैं, वे हवा में आसानी से गुजरेंगे। यदि, दूसरी तरफ, हवा है, तो यह जल वाष्प की परत को खींच देगा जो पानी पर जम जाता है।

वाष्पीकरण की उच्चतम दर महासागरों में होती है, जहां वाष्पीकरण दर पृथ्वी की सतह से सात गुना है।

एडापिक वाष्पीकरण

मिट्टी में घुसपैठ करने वाले पानी में से एक हिस्सा भूजल की परत (संतृप्त क्षेत्र) तक पहुंचता है। जबकि एक और हिस्सा असंतृप्त क्षेत्र के माध्यम से इसके पारगमन में गर्म हो जाता है और सतह पर वापस आ जाता है।

पसीना

पौधों को अपनी चयापचय प्रक्रियाओं के लिए पानी की आवश्यकता होती है, जो वे ज्यादातर मामलों में मिट्टी से प्राप्त करते हैं। वे अपनी जड़ों के माध्यम से करते हैं और जब वे पत्तियों तक पहुंचते हैं, और प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया के लिए एक भाग का उपयोग किया जाता है।

हालांकि, पौधों द्वारा अवशोषित पानी का लगभग 95% पसीने में जल वाष्प के रूप में पर्यावरण में छोड़ा जाता है। जल वाष्प रंध्र के माध्यम से पर्ण एपिडर्मिस में जारी किया जाता है।

2- संघनन

यह तरल अवस्था में गैस का मार्ग है, जो तापमान में कमी के कारण सतह पर होता है। जैसे ही तापमान गिरता है, पानी के अणु अपनी गतिज ऊर्जा को कम करते हैं और एक-दूसरे के साथ जुड़कर संघनित होते हैं।

संघनन के कारण पानी की बूंदें। स्रोत: निकोल लोपेज़ इस प्रक्रिया के लिए आवश्यक है कि ऐसे कण हों जिनमें पानी का पालन हो और इन कणों का तापमान पानी के संतृप्ति तापमान से कम होना चाहिए। इन स्थितियों के तहत, ओस बिंदु या ओस तापमान तक पहुंच जाता है, अर्थात, वह तापमान जिस पर पानी संघनित होता है।

बादल का बनना

बादल का बनना स्रोत: अरुण कुलश्रेष्ठ हवा गर्म होने पर ऊपर उठता है और इस प्रक्रिया में यह पृथ्वी की सतह पर वाष्पीकरण के कारण पैदा होने वाले जल वाष्प को बाहर निकालता है। जब यह उगता है, तो इसका तापमान ओस बिंदु तक पहुंच जाता है और संघनित हो जाता है।

इस प्रकार, पानी की छोटी बूंदें बनती हैं जो व्यास में 0.004 और 0.1 मिमी के बीच पहुंचती हैं, जो हवा द्वारा चलती हैं और अंत में एक दूसरे से टकराती हैं। इन संघनन बिंदुओं के संचय से बादलों का निर्माण होता है, जो उनके जल संतृप्ति तक पहुंचने पर, वर्षा उत्पन्न करते हैं।

ठंढ

यदि तापमान बहुत कम है, तो ठंढ उत्पन्न होती है, यानी बर्फ के छोटे टुकड़ों में तराजू या सुई की एक परत। यह एक सतह पर जल वाष्प के प्रत्यक्ष जमाव द्वारा निर्मित होता है, वर्षा द्वारा नहीं।

3- वर्षा

तेज बारिश। स्रोत: Cassini83 वायुमंडल से पृथ्वी की सतह तक तरल या ठोस रूप में संघनित जल का गिरना है। चूंकि संघनित पानी बादलों के रूप में वायुमंडल में जमा हो जाता है, इसलिए इसका वजन बढ़ जाता है, जब तक कि यह गुरुत्वाकर्षण बल से बच नहीं सकता।

बारिश

बारिश एक तरल अवस्था में पानी की वर्षा है, बहुत महत्वपूर्ण होने के कारण यह पृथ्वी की सतह पर ताजा पानी वितरित करता है। पानी का 91% हिस्सा जो समुद्र में वापस आता है, 9% महाद्वीपीय जनता के लिए वापस समुद्र में लौटने वाले बेसिनों को खिलाने के लिए जाता है।

नेवादा

यदि वायुमंडल की ऊपरी परतों में तापमान काफी कम है, तो संघनित पानी बर्फ के टुकड़ों में बदल जाता है। जैसा कि वे आकार में वृद्धि करते हैं और जमा होते हैं, वे गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा वेग से समाप्त होते हैं और बर्फबारी का कारण बनते हैं।

ओला

वे बर्फ के पत्थर 5 और 50 मिलीमीटर व्यास के या उससे भी बड़े हैं, जो निलंबित भौतिक कणों के आसपास बनते हैं। जब कण के चारों ओर जमा बर्फ पर्याप्त वजन तक पहुँच जाता है, तो यह उपजी हो जाती है।

4- अपवाह

पानी का बहाव सीधे पानी (तालाब, नदी, झील या समुद्र) या जमीन पर गिर सकता है। इसी तरह, पानी के निकाय अतिप्रवाह कर सकते हैं, अर्थात, निहित पानी का हिस्सा नियंत्रण सीमा से बच जाता है।

यह प्रक्रिया जिसके द्वारा कंटेनर या चैनल के अतिप्रवाह के परिणामस्वरूप पानी की एक धारा उत्पन्न होती है, अपवाह कहलाती है। यह तब उत्पन्न होता है जब पानी की मात्रा जो कंटेनर को उपजी या ओवरफ्लो करती है, मिट्टी की घुसपैठ क्षमता से अधिक होती है।

5- घुसपैठ

घुसपैठ वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पानी अपने छिद्रों और दरारों से मिट्टी में प्रवेश करता है। पानी की घुसपैठ दर या मात्रा जो एक निश्चित समय में मिट्टी में घुसने का प्रबंधन करती है, विभिन्न कारकों पर निर्भर करती है।

उदाहरण के लिए, मोटे कणों वाली एक रेतीली मिट्टी में जो एक दूसरे में बड़े छिद्र छोड़ते हैं, घुसपैठ अधिक होगी। जबकि मिट्टी की मिट्टी में, जिसमें महीन कण होते हैं, घुसपैठ कम होती है।

मिट्टी की परतें

मिट्टी अलग-अलग क्षितिज से बनी होती है या परतें एक दूसरे के ऊपर, प्रत्येक अपनी विशेषताओं के साथ व्यवस्थित होती हैं। ऐसी मिट्टी हैं जिनकी सतह क्षितिज या क्षितिज A अत्यधिक पारगम्य है, जबकि कुछ निम्न क्षितिज इतने कम हैं।

यदि घुसपैठ किया गया पानी एक अभेद्य परत से मिलता है, तो यह उस पर जम जाता है या क्षैतिज रूप से प्रसारित होता है। यह भूमिगत जल निकायों या एक्वीफर्स का निर्माण करता है, जो कि ताजे पानी की आपूर्ति के रूप में बहुत महत्व रखते हैं।

विश्व स्तर पर भूजल की मात्रा पृथ्वी पर सतह के पानी के 20 गुना होने का अनुमान है। पानी का यह शरीर नदियों के आधार प्रवाह को बनाए रखता है और पौधों को पानी प्रदान करता है।

स्प्रिंग्स

सबसॉइल में जमा पानी बाहर के रास्ते और स्प्रिंग्स का रास्ता खोज सकता है। दूसरे शब्दों में, पानी का एक प्राकृतिक स्रोत जो तालाबों या नदियों को बनाने वाली पृथ्वी से निकलता है।

6- सर्कुलेशन

अधिकांश पानी महासागरों, झीलों और भूमिगत जलाशयों में निहित है, या डंडे पर या उच्च पहाड़ों में जमे हुए हैं। हालांकि, एक प्रासंगिक हिस्सा स्थायी संचलन में है, जिससे जल चक्र को गतिशीलता मिलती है।

वायु प्रवाह

पृथ्वी के वायुमंडल के बिंदुओं के बीच तापमान में अंतर वायु द्रव्यमान के विस्थापन को उत्पन्न करता है। बदले में ये विस्थापन वायुमंडलीय दबाव और हवाओं में अंतर पैदा करते हैं जो जल वाष्प का उत्पादन करते हैं।

गर्म हवा का द्रव्यमान पृथ्वी की सतह से वायुमंडल की ऊपरी परतों की ओर बढ़ता है। इसी तरह, हवा उच्च दबाव वाले क्षेत्रों से निम्न दबाव वाले क्षेत्रों में क्षैतिज रूप से चलती है।

समुद्री धाराएँ

महासागरों में, जल निरंतर संचलन में होता है, जिससे समुद्री धाराएँ बनती हैं। ये पृथ्वी के घूर्णन और अनुवाद के आंदोलनों से निर्धारित होते हैं।

नदियों

भू-भाग के समोच्च रेखाओं के बाद गुरुत्वाकर्षण के कारण पहाड़ों पर बहने वाला पानी नीचे की ओर चला जाता है। इस प्रक्रिया में पानी के कटाव के प्रभाव से एक चैनल का निर्माण होता है और इसे इसके माध्यम से प्रसारित किया जाता है। इस तरह, पानी के पाठ्यक्रम बनते हैं जो अस्थायी या स्थायी हो सकते हैं।

पानी जमने वाला

पृथ्वी पर अवक्षेपित जल का कुछ भाग परिचालित नहीं होता है, क्योंकि यह बर्फ के रूप में डूब जाता है। समुद्री जल में लवण की उच्च सामग्री (आमतौर पर -2 डिग्री सेल्सियस) के कारण हिमांक नीचे 0 ° C होता है।

दूसरी ओर, अगर कोई कण नहीं है जिसमें पानी चढ़ता है, तो इसका हिमांक गिरकर - 42.C हो जाता है।

जल चक्र का महत्व

महत्वपूर्ण तरल पदार्थ

जीवित प्राणियों को जीवित रहने के लिए पानी की आवश्यकता होती है, वास्तव में जीवित कोशिकाएं पानी के उच्च अनुपात से बनी होती हैं। पानी, एक सार्वभौमिक विलायक होने के नाते, और बड़ी मात्रा में विलेय को भंग करने में सक्षम होने के नाते, सेलुलर जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में आवश्यक है।

पानी के विभिन्न चरण। स्रोत: बीई जल चक्र, वर्षा के माध्यम से और नदियों, झीलों और भूमिगत जल के माध्यम से, जीवन के लिए आवश्यक पानी की आपूर्ति करता है। प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से प्राथमिक उत्पादन वह प्रक्रिया है जो सौर ऊर्जा को जीवन के लिए उपयोगी ऊर्जा में बदलने की गारंटी देती है।

प्रकाश संश्लेषण पानी के बिना संभव नहीं है, दोनों प्लवक (जलीय जीवों) और स्थलीय पौधों के मामले में।

तापमान का विनियमन

पृथ्वी पर मौजूद जल का द्रव्यमान, साथ ही जल विज्ञान चक्र में उनका प्रसार, एक थर्मल नियामक है। पानी की उच्च विशिष्ट गर्मी इसे धीरे-धीरे गर्मी को अवशोषित करने की अनुमति देती है और धीरे-धीरे इसे जारी करती है।

इसी तरह, जीवित प्राणी अपने शरीर की गर्मी को शरीर के पानी में संचारित करते हैं और इसे पसीने के माध्यम से खो देते हैं।

जल उपचार

जब पानी वाष्पित हो जाता है, तो यह प्रदूषकों और विघटित लवणों को मुक्त करता है, इसलिए जब यह अवक्षेपित होता है तो यह ताजा और अपेक्षाकृत शुद्ध पानी होता है। हालांकि, मानव गतिविधियों से उत्पन्न वायुमंडल में प्रदूषणकारी गैसें और कण हैं जो इसकी गुणवत्ता को प्रभावित कर सकते हैं।

जलवायु संबंधी घटनाएँ

जल चक्र बारिश, बर्फबारी और ओलावृष्टि जैसी जलवायु संबंधी घटनाओं की एक श्रृंखला के अस्तित्व को निर्धारित या योगदान देता है। उसी तरह, यह कोहरे की उपस्थिति, नदियों की आवधिक बाढ़ या पृथ्वी की सतह पर तापमान में भिन्नता को निर्धारित करता है।

नकारात्मक प्रभाव

पानी के चक्र का मनुष्यों के लिए कुछ नकारात्मक प्रभाव भी पड़ता है, जैसे कि लीचिंग, कटाव और सामाजिक-प्राकृतिक आपदाएँ।

लीचिंग

इसमें घुसपैठ करने वाले पानी के विलायक प्रभाव के कारण मिट्टी में मौजूद पोषक तत्वों को धोना या खींचना शामिल है। कम पोषक तत्व प्रतिधारण क्षमता वाली कृषि मिट्टी में, इस घटना के कारण मिट्टी खराब होती है।

कटाव

यह हवा या पानी की यांत्रिक क्रिया के परिणामस्वरूप मिट्टी या चट्टान की क्षति है। अपवाह जल में मिट्टी और चट्टानों की उच्च क्षरण शक्ति होती है, जो इनकी संरचनात्मक और खनिज विशेषताओं पर निर्भर करती है।

उच्च वर्षा वाले क्षेत्रों में स्थित खड़ी ढलानों वाली नंगी मिट्टी में कटाव अधिक होता है। इस कारण से मिट्टी के नुकसान का खाद्य उत्पादन पर उच्च आर्थिक प्रभाव पड़ता है।

सामाजिक-प्राकृतिक आपदाएँ

मूसलाधार बारिश, साथ ही भारी बर्फबारी और भारी ओलावृष्टि मानव संरचनाओं और समुदायों पर बड़े नकारात्मक प्रभाव डाल सकती है। उसी तरह, नदियों के अतिप्रवाह और समुद्र के स्तर में वृद्धि से आबादी वाले क्षेत्रों और खेती के क्षेत्रों में बाढ़ आती है।

मानव, अपने कार्यों के साथ, प्राकृतिक चक्र बदल देता है और ग्लोबल वार्मिंग या उच्च जोखिम वाले क्षेत्रों में सुविधाओं के निर्माण जैसी आपदाओं का कारण बनता है।

संदर्भ

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