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L'acqua, immagazzinata nei serbatoi idrici naturali, è presente sulla Terra in tutti gli stati fisici della materia: a) stato liquido (mari, laghi, fiumi, falde sotterranee; b) stato solido (ghiacciai e ghiacci polari); c) stato aeriforme (vapore acqueo nell'atmosfera). Tra tali serbatoi idrici si verificano degli scambi continui, causati dall'evaporazione, dalla condensazione, dalle precipitazioni e dalla formazione e fusione dei ghiacci. L'insieme di tali scambi è detto ciclo dell'acqua o ciclo idrologico. Esso interessa l'idrosfera, l'atmosfera, la litosfera e la biosfera ed è reso possibile dall'azione solare che, con le sue radiazioni a onde corte, riscalda la superficie terrestre, provocando i passaggi di stato.

I sali e le sostanze disciolte nell'acqua non partecipano al ciclo idrologico; essi, infatti, si separano dall'acqua al momento dell'evaporazione.

Evaporazione

Il calore solare provoca il passaggio dallo stato liquido a quello aeriforme di una parte dell'acqua superficiale (evaporazione), con una conseguente formazione di vapore acqueo che viene trasportato dai venti nell'atmosfera. Ogni anno evaporano dagli oceani circa 455 000 km^3 di acqua.

Precipitazioni

Salendo di quota, il vapore si raffredda e, passando dallo stato aeriforme a quello liquido (condensazione), si trasforma in piccole goccioline d'acqua che, a loro volta, costituiscono le nuvole. Tale acqua, detta acqua meteorica, precipita poi sotto forma di pioggia, neve o grandine. Ogni anno precipitano 409 000 km^3 di acqua sugli oceani e 108 000 km^3 sulle terre emerse. Possiamo quindi osservare che l'acqua evaporata dagli oceani è minore di quella che ricade; la differenza, pari a 46 000 km^3 d'acqua, arriva sulla terraferma. Ciò è principalmente dovuto all'azione dei venti.

Evapotraspirazione

Una parte dell'acqua che cade sulle terre emerse passa direttamente all'atmosfera (62 000 km^3 d'acqua all'anno) per evaporazione o perchè assorbita dalle radici delle piante e poi rilasciata dalle foglie sotto forma di vapore attraverso la traspirazione.

Deflusso superficiale

Una parte dell'acqua che cade sulle terre emerse viene raccolta dai corsi d'acqua, destinata poi a tornare al mare.

Deflusso profondo

Una parte dell'acqua che cade sulle terre emerse alimenta le falde acquifere sotterranee per poi ritornare in superficie, alimentare i corsi d'acqua e giungere al mare.
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