اشکال متغیر آب

آب در اشکال متفاوتی در سطح زمین و اتمسفر آن یافت می شود. تنها ماده ای است که در طبیعت به هر سه حالت جامد، مایع و گاز وجود دارد. ابرها در آسمان، موج دریا، کوه یخی، توده های یخی در دل کوه ها و آبشارها و منابع آب زیرزمینی از اشکال مختلف آب می باشند. طی اعمال تبخیر، معیان، انجماد و ذوب آب مرتباً از حالتی به حالت دیگر تبدیل می شود. این پدیده تبدیل آب را چرخه بزرگ آب می نامند.

آب های روی سطح زمین، نقش های مهمی را ایفا می کنند. رودخانه ها آب مورد نیاز کشاورزی را فراهم می کنند و دریاها وسیله ای برای تجارت و مبادله کالاها محسوب می شوند. فرسایش بوسیله آب نقش مهمی در شکل محیط زیست ایفا می کنند.

به علاوه، دره ها و دلتاهای حاصل از رسوبات رودخانه ها، محلی برای سکنی گزیدن انسان ها بوده است. آب به داخل زمین هم نفوذ می کند و آب های زیرزمینی را ایجاد می کند. آب های زیرزمینی را می توان با کندن چاه یا قنات استخراج نمود. البته آبهای زیرزمینی به شکل چشمه یا چشمه های آبگرم هم به سطح زمین می آیند.

بین آبهای قاره ای و آبهای اقیانوسی هم از لحاظ مکان و کمیت و هم از نظر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی (کیفیت) اختلاف وجود دارد. اما با وجود این تفاوت ها همه آبهای کره زمین در اصل یکی بوده و اختلاف موجود به علت شرایط مکانی آنها است.

اساساً آب در طبیعت در حال گردش است و در هر نقطه بسته به شرایط محیط کیفیت جداگانه ای دارد.

چرخه آب در طبیعت یک چرخه بدون توقف و دائمی بوده که‌ در آن آب از اتمسفر به زمین و از زمین به اتمسفر در گردش است.

هر سال حدود 448000 کیلومتر مکعب آب از سطح دریاها و اقیانوسها و 72000 کیلومتر مکعب از سطح خشکی ها به وسیله تبخیر به اتمسفر منتقل می شود. حجم بارش در سطح دنیای اقیانوس حدود411000 کیلومتر مکعب و حجم بارش روی خشکی ها حدود 109000 کیلومتر مکعب تخمین زده شده است. تفاوت بارش و تبخیر روی خشکی ها (37000کیلومتر مکعب) مقدار آبی است که هر سال از اقیانوس ها به روی خشکی ها آمده و سپس از طریق رودخانه ها و جریان زیرزمینی به دریاها بر می گردد.

جریان هوا (باد) عامل انتقال بخار آب از یک محل به محل دیگر است که نیروی خود را از خورشید می گیرد. باد همانطور که رطوبت ناشی از تبخیر دریا را به خشکی می آورد، رطوبت حاصل از تبخیر در خشکی را به سمت دریاها می راند. بدین ترتیب ذرات آب در مدار های بسته ای در گردش می باشد. به طور کلی آب از اقیانوس ها بخار شده به روی قاره ها می آید، پس از تراکم در روی قاره ها به صورت برف و باران فرو می ریزد و سپس از طریق رودخانه ها و جریان های زیر زمینی مجدداً به اقیانوس ها می رود. این گردش آب را در طبیعت« چرخه آب شناسی» می گویند.

اگر برآمدگی قاره ها و فرورفتگی حوضه های اقیانوسی، یکنواختی سطح کره زمین رابهم نمی زد، آبهای موجود تمام سطح سیاره را به صورت لایه ای به ضخامت نزدیک به 3 کیلومتر می پوشاند. در حال حاضر 8/70 درصد سطح زمین را اقیانوس ها و دریاها فرا گرفته اند. مقدار آبی که در این پهنه وسیع جمع شده کمی بیش از 1370 میلیون کیلومتر مکعب می باشد.

آب اقیانوس ها و دریاها پیوسته و یکپارچه می باشد، از این رو آب آنها را «دنیای اقیانوس» (The World Ocean) نامیده اند. مقدار آب موجود در سطح قاره ها که شامل دریاچه ها، رودخانه ها و آبهای زیرزمینی می باشد، در مقایسه با مقدار آب اقیانوس ها خیلی ناچیز است. آب قابل دسترسی موجود در سطح و لایه های سطحی قاره ها اگرچه نسبت به آبهای اقیانوسی خیلی ناچیز به نظر می آید، ولی از نظر نقشی که در حیات موجودات زنده دارد، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

آب دریاچه های سطح زمین در مجموع 230 هزار کیلومتر مکعب و آبی را که در هر لحظه در رودخانه ها وجود دارد 1200 کیلومتر مکعب محاسبه کرده اند. حجم آبی که در یخچالهای قاره ای و کوهستانی وجود دارد، مطابق جدیدترین محاسبه ها حدود 24 میلیون کیلومتر مکعب تخمین زده می شود. در مورد حجم آبهای زیرزمینی ارقام خیلی تقریبی است. مجموع آب موجود تا عمق 16 کیلومتری قسمت بالایی پوسته زمین در حدود200 میلیون کیلومتر تخمین زده شده که نزدیک به 60 میلیون کیلومتر مکعب آن تا عمق 5 کیلومتری سطح زمین قرار گرفته و با امکانات تکنیکی فعلی به آسانی قابل دسترسی است. مقداری آب به صورت رطوبت در خاک و مقداری هم به شکل بخار در اتمسفر کره زمین وجود دارد که حجم آنها به ترتیب 83 و 14 هزار کیلومتر مکعب (آب) می باشد.