الدورة العامة للمياه Hydrological cycle
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
الدورة العامة للمياه Hydrological cycle
منذ القدم ارتبط الماء بالحياة نفسها قال تعالى " وجعلنا من الماء كل شي حي " ومما لا شك فيه إن الماء كان ولا يزال أولى أساسيات بقاء الإنسان وازدهاره. قديما نشأت الحضارات حول مصادر المياه وحتى يومنا هذا يعتبر الماء أولى أساسيات قيام الدول القوية . وإذا كانت معظم نزاعات وحروب البشر السابقة مردها التنافس على الثروات والأراضي والسلطة فان حروب البشر القادمة سوف تكون صراع على مصادر المياه كما تشير معظم الدراسات الاستراتيجية ، خاصة وان هناك تزايد كبير على الماء بسبب تزايد سكان الأرض وبسبب تصاعد النشاطات الصناعية والزراعية والخدمية التي تحتاج للماء.
علم المياه :
تتكون كلمة هيدرولوجي اليونانية الأصل من مقطعين الأول ( هيدرو) وتعني ماء و( لوجي) وتعني علم وتعرف الكلمة اصطلاحا على أنها العلم الذي يدرس توزيع المياه ودورتها في الطبيعة بالإضافة لخصائصها الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية.كما يسمى توزيع الماء ما بين اليابسة والمحيطات والبحار والغلاف الغازي بالموازنة المائية .أما حركة المياه بين اليابسة والبحر والهواء فتسمى بالدورة العامة للمياه
مراحل الدورة العامة للمياه:
يغطي الماء 70% من مساحة سطح الأرض على شكل محيطات وبحار .تحتوي المحيطات والبحار على 97.5% من ماء كوكب الأرض بينما لا تتجاوز حصة اليابسة 2.4% والتي تكون عادة على شكل أنهار وبحيرات وبرك ومياه جوفية أو رطوبة تربة ،ماء البحار والمحيطات مالحا أما مياه اليابسة فغالبا ما تكون عذبة ،ويمكن أن يتواجد الماء على شكل سائل أو صلب أو غاز في الغلاف الجوي حيث تبلغ نسبته في الغلاف الجوي أقل من 0.001% .
1- التبخير
وهو عملية تحول الماء من حالة السيولة إلى الحالة الغازية وهي العملية التي ترطب الغلاف الغازي حيث تعمل حرارة الشمس والرياح على تحويل الماء من سائل إلى غاز ( من حالة الصلابة إلى غاز تسمى التسامي وهي قابلة للحدوث في الطبيعة ولكن على نطاق ضيق جدا ).80% من بخار الماء في الطبيعة مصدره المحيطات والباقي من مياه اليابسة .يتواجد معظم بخار الماء في الغلاف الغازي على شكل غاز ونسبة قليلة منه تتواجد على شكل غيوم .تعتبر هذه العملية أساسية في نقل الماء من المسطحات المائية إلى مناطق أخرى على شكل أمطار كما أن هذه العملية تلعب دورا هاما في توزيع الطاقة بين أركان الأرض الثلاثة اليابسة والماء والهواء حيث تخزن جزيئات الماء في عملية التبخر طاقة داخلية تسمى الطاقة الكامنة والتي تطلق على شكل طاقة محسوسة عند عملية التحول العكسي أي من بخار إلى ماء ( المطر )
2- النقل
وهو يمثل عملية تجول بخار الماء في الغلاف الغازي مؤثرا على رطوبة الكتل الهوائية ويكون خلال ذلك محكوما بحركة الرياح مثل التيارات النفاثة في أعلى الغلاف الغازي أو نسيم البحر والبر.على الرغم من أن بخار الماء في الغلاف الغازي في أكثر الأحوال يكون غير مرئي بالعين المجردة ولكنه يمكن مراقبته بواسطة الأقمار الصناعية.
3- التكاثف
وهو عملية تحول بخار الماء إلى سائل ( يمكن أن يحول بخار الماء إلى حالة الصلابة مباشرة وتسمى هذه الحالة عملية الترسب ) حيث أن حركة الهواء لأعلى تعمل على تبريد الهواء ذاتيا مما يجعله يفقد قدرته تدريجيا على حمل بخار الماء فيكثف متحولا إلى غيوم ومن ثم مطر .أما حركة الهواء لأعلى فهي نتاج تيارات الحمل أو الجبهات أو التضاريس .
4- الهطول
وهو عملية انتقال الماء الناتج عن التكاثف في الغيوم من الهواء إلى أسفل (الماء أو اليابسة ) . تعتمد حجم قطرة الماء الساقطة على تيارات الهواء الصاعدة وتعمل قوى التصادم بين القطرات المائية في الغيوم على زيادة حجم القطرة حتى تصل الحجم القادر على التغلب على التيارات الصاعدة ومن ثم تسقط باتجاه الأسفل وفي حال سقطت على اليابسة فان طاقتها الحركية تتحول إلى شغل يعمل على تفتيت التربة عند الاصطدام بها .
تتغير كميات الهطول من مكان إلى مكان ومن زمان إلى زمان (منطقة قد تعاني لفترة طويلة من جفاف ثم فجأة تتعرض لفيضان) ولكن كميات المطر التراكمية العالمية ثابتة والتي هي أصلا تعتمد على معدل حرارة الغلاف الغازي و حجمه والذين يعتبران ثابتتين ( في حال تأكد زيادة درجة حرارة الأرض فان هذا يعني زيادة في كميات الأمطار)
5- الاعتراض
جزء من ماء المطر يتعرض للاعتراض من قبل النباتات وحواجز أخرى مما يعمل على تقليل التعرية وانجراف التربة.
6- النتح
تعمل النباتات على امتصاص الماء من التربة بواسطة جذورها والذي يمكن أن تمتصه من أعماق بعيدة ومن ثم تخزن جزء منه في أجزاء النبات وثماره وتطلق الباقي للغلاف الغازي في عملية النتح .
7- الجريان
تتجمع مياه الأمطار والينابيع والثلوج الذائبة لتشكل الجداول والأنهار والبحيرات والسدود الطبيعية والاصطناعية وعادة ما يكون الجريان في أوجه بعد الأمطار الغزيرة وفوق المناطق الرملية التي تصل إلى حالة الإشباع بسرعة مما يؤدي إلى حدوث الفيضانات بمختلف أشكالها .
8- الترشيح
وهي عملية تعمل على تصدير الماء إلى باطن الأرض حيث تنتقل مياه الأمطار إلى باطن الأرض ويعتمد معدل الترشيح على العوامل التالية : معدل هطول الأمطار ،كيفية الهطول ، الغطاء النباتي ،كيمياء التربة وتركيبها و رطوبة التربة حيث أن التربة تمنع تسرب الماء للأسفل إلا بعد أن تصل حالة الإشباع وهي كمية الماء التي تستطيع أن تحملها بين جزيئاتها وتسمى هذه الكمية بالسعة الحقلية .وبالنظر إلى المقطع العرضي التالي نلاحظ وجود منطقتين رئيسيتين هما منطقة التروية وهي التي تزود النبات بحاجته من الماء ومنطقة الإشباع وهي المنطقة التي تخزن المياه الجوفية والتي يمكن استخراجها عن طريق الحفر إلى ما يسمى مستوى المائدة المائية
(water table ) . في حالة الفيضان يكون هذا المستوي أعلى من سطح الأرض أو يساويه . وفي حال وجدت هذه المياه طريقها إلى السطح بشكل طبيعي تتشكل الينابيع بشكل عام تتحرك المياه الجوفية بشكل أفقي باتجاه الأنهار والبحيرات ومن ثم البحار والمحيطات وبذلك تكتمل دورة المياه .
