§ 43. Круговорот воды в природе

Определения и обозначения

Круговорот воды в природе — непрерывное перемещение воды между водоёмами, сушей и воздухом. Вода не остаётся на одном месте: она переходит из рек и морей в воздух, а потом возвращается на землю. Это понятие помогает увидеть, как разные части природы связаны между собой.

Испарение — превращение жидкой воды в водяной пар под действием тепла. Пар поднимается в воздух, хотя его обычно не видно. Испарение происходит с поверхности воды и не обязательно сопровождается кипением. Это слово помогает объяснить, куда пропадает вода с луж и как в воздух попадает влага.

Конденсация — превращение водяного пара в мельчайшие капли воды при охлаждении. Вверху воздух холоднее, поэтому пар охлаждается и образует капельки. Они слишком малы, чтобы сразу упасть на землю. Понятие объясняет появление облаков из влаги, которая находится в воздухе.

Атмосферные осадки — вода, выпадающая из облаков на землю в виде дождя, снега или града. Их вид зависит от условий в облаке и от температуры воздуха. Осадки возвращают воду из атмосферы на поверхность Земли. Это понятие помогает понять, как вода снова попадает в водоёмы и почву.

Как это устроено

Солнце нагревает воду в морях, реках и озёрах, а также влагу в почве. При нагревании частицы воды движутся быстрее, и часть воды с поверхности превращается в невидимый водяной пар. Тёплый воздух поднимается, увлекая пар вверх. Поэтому вода попадает в атмосферу не только с поверхности больших водоёмов, но и с влажной земли.

На высоте воздух обычно холоднее, чем у земли. Поднимаясь, водяной пар остывает, и при охлаждении превращается в мельчайшие капли воды. Так происходит конденсация. Если капельки собираются рядом, они становятся заметными как облако; при холоде вместо капель могут появляться кристаллы льда. Значит, облака образуются не потому, что пар просто «собрался», а потому, что он охладился.

В облаке капли могут соединяться друг с другом. Чем больше они становятся, тем они тяжелее, поэтому воздушные потоки уже не могут удерживать их так высоко. Тогда капли падают на землю дождём. Если воздух холодный, вода замерзает или образует снежные кристаллы; при других условиях выпадает град. Так облака возвращают воду из атмосферы на поверхность Земли.

После осадков вода движется разными путями. По склонам и поверхности земли она стекает в ручьи, реки, озёра и моря; часть воды просачивается в почву. Стекание происходит под действием силы тяжести, а почва впитывает воду через промежутки между частицами. Когда вода снова оказывается на поверхности или в почве, Солнце может нагреть её, и испарение начнётся опять.

Все эти этапы идут непрерывно, хотя отдельная капля не обязательно быстро проходит весь путь. Вода перемещается между поверхностью Земли, почвой и атмосферой и может менять своё состояние: быть жидкостью, паром или льдом. Поэтому круговорот связывает водоёмы, сушу и воздух. Благодаря ему вода не исчезает после испарения, а возвращается к земле с осадками.

Этапы круговорота воды в природе

Читайте таблицу сверху вниз, чтобы проследить обычную последовательность этапов. Причина или условие показывает, почему происходит каждый процесс, а результат — что получается в итоге. В природе некоторые этапы могут идти одновременно, но вода всё равно продолжает перемещаться.

Разбор задач

Задача 1. Расположить процессы в правильном порядке

Условие: нужно расположить образование облаков, испарение, выпадение дождя и возвращение воды в реку. Чтобы найти порядок, проследим путь воды от поверхности водоёма до облака и обратно. Сначала вода должна попасть в воздух, а затем вернуться на землю. После этого она может снова попасть в реку.

1. Начинаем с испарения: вода с поверхности превращается в пар и поднимается.
2. Пар охлаждается, и появляются капли, из которых образуются облака.
3. Капли становятся крупными и выпадают дождём.
4. Дождевая вода стекает по земле и возвращается в реку.

Ответ: испарение, образование облаков, выпадение дождя, возвращение воды в реку. Такой порядок показывает полный путь воды от водоёма до облака и обратно. Если поставить дождь раньше образования облаков, последовательность не будет объяснять, откуда он выпал.

Задача 2. Почему исчезает лужа?

Условие: после дождя лужа постепенно становится меньше, хотя вода не стекает. Нужно объяснить, куда девается вода. Вспомним, что поверхность воды может нагреваться даже без кипения. Сравним наблюдение с этапом круговорота, при котором жидкая вода переходит в воздух.

1. Солнечное тепло нагревает лужу и окружающую её поверхность.
2. Часть воды испаряется с поверхности и превращается в невидимый водяной пар.
3. Вода не исчезает, а переходит в воздух и может участвовать в образовании облаков.

Ответ: лужа уменьшается из-за испарения. Кипение для этого не нужно: испарение идёт с поверхности воды. Если день тёплый и сухой, лужа обычно исчезает быстрее, потому что условия помогают воде переходить в воздух.

Задача 3. Путь снежинки

Условие: расскажи, что происходит со снежинкой после того, как она выпала на землю, и как вода может вернуться в облако. Снежинка — это вода в твёрдом состоянии, поэтому сначала посмотрим, что с ней происходит при потеплении. Затем проследим, куда движется вода после таяния. Наконец, объясним, как она снова попадает в атмосферу.

1. Снежинка лежит на земле, а при потеплении тает и превращается в жидкую воду.
2. Вода стекает в ручей или реку либо впитывается в почву.
3. Солнечное тепло нагревает воду, и часть её испаряется с поверхности.
4. Пар поднимается, охлаждается и превращается в капли, которые образуют облако.

Ответ: снежинка тает, её вода стекает или впитывается, затем испаряется и после охлаждения может оказаться в облаке. Не каждая снежинка проходит весь путь сразу или целиком: часть воды задерживается в почве и водоёмах. Но последовательность показывает, как вода возвращается в атмосферу.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что вода только испаряется и не возвращается на землю. Так думают, если замечают лишь исчезновение лужи, но не связывают её с дождём. В круговорот входят также образование облаков и выпадение осадков. Проверь себя: после испарения назови путь воды обратно — из облака на землю, а затем в водоём или почву.

Ошибка: путать испарение с кипением. Их могут смешивать, потому что в обоих случаях вода переходит в газообразное состояние. Но для испарения вода не обязана кипеть: оно идёт с поверхности и при обычных температурах. Проверь себя: если вода убывает из лужи без кипения, это испарение.

Ошибка: думать, что облака состоят только из водяного пара. Пар невидим, поэтому легко представить, будто видимое облако — это просто пар. На самом деле облака состоят из мельчайших капель воды или кристаллов льда. Проверь себя: вспомни, что облака появляются, когда водяной пар охлаждается и конденсируется.

Ошибка: утверждать, что вода исчезает после испарения. Она становится невидимой, поэтому может показаться, что её больше нет. В действительности вода переходит в воздух в виде пара, а затем может вернуться в виде осадков. Проверь себя: проследи воду дальше испарения — к охлаждению, облакам и дождю или снегу.

Связь с другими темами

Чтобы понять круговорот, нужно знать, что вода бывает жидкой, твёрдой и газообразной, а нагревание и охлаждение меняют её состояние. Пригодятся и знания о морях, реках, озёрах и атмосферных осадках. Круговорот помогает объяснить, как образуются дождь и снег, как вода пополняет реки и почему водоёмы могут пересыхать. Он также показывает значение Солнца и напоминает, почему нужно беречь воду.

Что запомнить

• Круговорот воды — непрерывное перемещение воды в природе.
• Главная причина испарения — нагревание воды Солнцем.
• При охлаждении водяной пар превращается в капли воды.
• Из капель воды и кристаллов льда образуются облака.
• Из облаков выпадают дождь, снег или град.
• После осадков вода стекает, впитывается в почву и возвращается в водоёмы.
• Вода во время круговорота меняет место и состояние, но не исчезает.