Vòng tuần hoàn của nước, quy luật của nước trong tự nhiên

Vòng tuần hoàn của nước là một hiện tượng tự nhiên đã diễn ra hàng tỷ năm trên Trái Đất. Sự hiện diện của vòng tuần hoàn nước có tác động lớn đến sự sống của con người, các loài sinh vật và sự cân bằng hệ sinh thái. Để hiểu rõ hơn về vòng tuần hoàn nước, mời bạn cùng i-on Life tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

1. Vòng tuần hoàn của nước là gì?​

Vòng tuần hoàn của nước hay còn gọi chu trình thủy văn là sự vận động không ngừng của nước ở trên bề mặt Trái Đất, dưới lòng đất và trong bầu khí quyển. Nước luôn chuyển động liên tục từ trạng thái thể lỏng sang thể hơi, tiếp tục chuyển sang thể rắn rồi biến về thể lỏng. Vòng tuần hoàn này cứ diễn ra lặp đi lặp trong hàng tỷ năm qua mà không hề biến đổi.

Vòng tuần hoàn nước không có nơi bắt đầu cũng không có địa điểm kết thúc. Nước khắp nơi như ao, hồ, sông, suối, biển,... bốc hơi vào không khí. Khi càng lên cao, sự chênh lệch áp suất và nhiệt độ khiến hơi nước ngưng tụ thành mây. Các đám mây tích đủ mật độ hơi nước sẽ tạo thành mưa và rơi xuống phía dưới. Có 3 dạng tồn tại của mưa gồm: nước lỏng, mưa đá hoặc tuyết.

Vòng tuần hoàn của nước lặp đi lặp lại trên Trái Đất trong hàng tỷ năm qua

Nước mưa rơi xuống sẽ ngấm vào lòng đất và mạch nước ngầm một phần, phần còn lại sẽ trở thành nước trong ao, hồ, sông, suối, biển. Nếu nước xâm nhập ở những tầng nông của bề mặt Trái Đất sẽ được các loài thực vật hấp thụ để tồn tại và phát triển. Một phần nước trong đó lại tiếp tục thoát ra bên ngoài do quá trình quang hợp của cây và trở lại bầu khí quyển thêm lần nữa.

Nhìn chung, vòng tuần hoàn của nước là một quá trình lặp đi lặp lại ở bất cứ địa điểm nào trên Trái Đất. Nhờ có vòng tuần hoàn mà các loài sinh vật mới có thể tồn tại và phát triển trong môi trường tự nhiên, đồng thời đảm bảo nguồn nước phục vụ sinh hoạt và uống hằng ngày, gắn liền với vai trò của nước đối với cơ thể con người.

2. Các loại vòng tuần hoàn của nước​

Có 2 loại vòng tuần hoàn của nước, bao gồm:

• Chu kỳ tuyệt vời: Nước ở các đại dương bốc hơi lên không khí. Hơi nước được gió mang đi đến các lục địa và rơi xuống đất theo các dạng nước khác nhau (mưa, tuyết, mưa đá). Sau đó, nước này lại theo các mạch nước ngầm và sông hồ để trở lại biển.
• Chu kỳ nhỏ: Nước ở các đại dương bốc hơi lên không khí. Sau đó, hơi nước chuyển thành mưa và quay về lại chính đại dương.

3. Các bước trong vòng tuần hoàn của nước​

Vòng tuần hoàn nước sẽ bao gồm 12 giai đoạn sau đây:

3.1 Nước trong đại dương​

Nước trong đại dương chiếm đến 96.5% tổng lượng nước trên toàn Trái Đất. Theo đó, lượng nước bốc hơi từ đại dương cũng có tỷ trọng đến 80% tổng lượng nước bốc hơi.

Nước trong đại dương chiếm đến 80% tổng lượng nước bốc hơi trên Trái Đất

3.2 Bốc hơi​

Dưới tác động của nhiệt lượng từ bức xạ mặt trời, các phân tử nước từ ao, hồ, sông, suối, biển,... sẽ bị tách lan rộng ra tạo thành hơi nước. Thông thường, hiện tượng này sẽ xảy ra khi nước đạt đến nhiệt độ sôi 100℃. Tuy nhiên, ở những nơi có áp suất và độ ẩm thấp thì nước vẫn có thể bốc hơi dù chưa đạt đến nhiệt độ sôi.

Ở các đỉnh núi hoặc vùng có áp suất không khí thấp, băng tuyết không cần tan ra thành nước rồi mới bốc hơi mà có thể thăng hoa trực tiếp thành hơi nước. Hệ quả là gây ra tình trạng khô hanh tại các vùng này.

Ngoài ra, nước cũng bốc hơi trong quá trình thực vật quang hợp và được gọi là thoát hơi nước. Tỷ lệ hơi nước nhờ thực vật khá lớn, chiếm khoảng 5% lượng hơi nước trong khí quyển. Khả năng bốc hơi trong vòng tuần hoàn của nước thường ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như độ ẩm, áp suất không khí, gió, nhiệt độ.

Nước chuyển từ thể lỏng sang thể khí qua quá trình bốc hơi

3.3 Ngưng tụ​

Ngưng tụ là quá trình hơi nước trong không khí chuyển thành chất lỏng. Đây là giai đoạn rất quan trọng trong vòng tuần hoàn nước vì nó hình thành nên các đám mây. thậm chí, bằng mắt thường chúng ta thấy bầu trời rất trong xanh, không một gợn mây thì nước vẫn đang hiện diện tại đó dưới dạng hơi nước hoặc giọt nước li ti không nhìn thấy được.

Những phân tử nước kết hợp với phân tử khói, bụi, muối trong khí quyển và tạo thành các hạt nhân mây (đám mây nhỏ, giọt mây nhỏ), trải qua sự gia tăng khối lượng và phát triển thành đám mây. Các giọt nước kết hợp với nhau, tăng dần về kích thước và mật độ nước khiến các đám mây phát triển ngày càng lớn hơn và có thể tạo thành mưa.

Nước ngưng tụ thành những đám mây

3.4 Giáng thủy​

Đây là hiện tượng nước thoát ra khỏi đám mây để quay trở lại bề mặt Trái Đất qua các dạng mưa, mưa đá, tuyết. Phần lớn lượng giáng thủy là mưa. Các hướng di chuyển của giáng thủy bao gồm: rơi trực tiếp xuống đại dương, thẩm thấu vào lòng đất hoặc mạch nước ngầm, theo dòng chảy về sông hồ, tạo thành băng.

Nước mưa hoặc đá, tuyết chảy xuống từ các đám mây

3.5 Nước trong băng tuyết​

Một lượng nước rất lớn được “nhốt lại” lâu dài trong băng tuyết và các sông băng. Khí hậu ấm hơn sẽ khiến băng tan và hình thành các dòng chảy, đồng thời có thể khiến mực nước biển dâng cao hơn. Hiện nay, vùng Nam cực chiếm đến 90% tổng lượng băng toàn cầu, trong khi các đỉnh núi băng ở Greenland chỉ chiếm khoảng 10% tổng lượng băng Trái Đất.

Nước được nhốt lại trong băng tuyết

3.6 Nước tan chảy​

Ở các vùng có khí hậu lạnh giá, khi mùa xuân đến băng tuyết sẽ bắt đầu tan chảy. Lượng nước tan chảy này chính là nguồn dự trữ nước cho các khu vực hạ lưu. Đồng thời đây cũng là nguồn nước tưới tiêu cho các hoạt động nông nghiệp của nhiều quốc gia trên thế giới.

3.7 Dòng chảy bề mặt​

Dòng chảy bề mặt là lượng nước có trên bề mặt lục địa. Trong đó, có khoảng 1/3 nước bề mặt quay lại đại dương, phần còn lại sẽ bị bốc hơi, ngấm xuống lòng đất và các mạch nước ngầm hoặc được con người sử dụng.

3.8 Dòng nước​

Dòng nước là lượng nước bề mặt chảy vào sông suối. Nguồn nước này đóng vai trò quan trọng trong các hoạt động sinh hoạt, thương mại, kinh tế của con người như: tưới tiêu, nuôi trồng và đánh bắt thủy sản, du lịch, di chuyển tàu thuyền,...

Dòng nước đóng vai trò quan trọng trong các hoạt động sinh hoạt của con người

3.9 Nước ngọt dự trữ​

Nước ngọt dự trữ là nước tồn tại trong các ao, hồ, đập, bể bơi,... và có vai trò duy trì các hoạt động sinh hoạt của con người. Đặc biệt là ở các khu vực không có nhiều mưa, mùa mưa ngắn, việc trữ nước là điều thiết yếu đối với đời sống con người và vòng tuần hoàn của nước.

Nước ngọt được dự trữ trong ao, hồ, đập,...

3.10 Xâm nhập​

Xâm nhập là hiện tượng nước ngấm xuống dưới bề mặt Trái Đất. Trong đó, một phần nước hòa nhập vào nước đọng trên lớp nước nông hoặc rò rỉ qua các bờ sông, suối. Còn một phần khám ngấm sâu hơn để trở thành một bộ phận của mạch nước ngầm.

3.11 Trữ nước ngầm​

Có một lượng nước rất lớn tích trữ trong các mạch nước ngầm dưới lòng đất. Đây cũng là nguồn cung cấp nước ngọt chính cho rất nhiều nơi trên thế giới. Ngoài ra, nước ngầm còn được khai thác để sản xuất nước khoáng, nước kiềm đóng chai cung cấp nhiều các khoáng chất có trong nước có ích cho cơ thể con người.

Lượng nước xâm nhập sẽ được tích trữ trong các mạch nước ngầm dưới lòng đất

3.12 Xả nước ngầm​

Khi lượng mưa đổ xuống quá lớn, mạch nước ngầm sẽ quá tải và dần thoát ra ngoài qua các điểm xả để trở lại bề mặt Trái Đất. Thông thường, chu trình thủy văn của nước ngầm không cố định, có thể xảy ra trong nhiều ngày, nhiều tuần hoặc lâu hơn cả hàng vạn năm.

Mạch nước ngầm quá tải sẽ thoát ra các điểm xả