水循環, The Water Cycle, Japanese

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水循環, The Natural Water Cycle, Japanese

この図は、自然の水循環のみを示しています

水循環とは?

Drippy - Water Science School

水の循環とは何でしょうか?それはあらゆる面で「わたし」とすぐに答えることができます!また、一般に水文循環として知られている水循環とは地球の地表面内部、そして大気圏にいたる水の動きと存在について述べたものです。地球の水は常に動いており、液体から蒸気へ、さらに氷へと姿を変え、また液体へと戻るように形が変化しています。その水の循環は何十億年と続いており、地球上の全ての生物は水の存在に頼っています。もし水がなかったら、地球は生物が住むにはかなり不適当な場所だったことでしょう。

水循環, The Natural Water Cycle, Japanese

水循環とは?

この図は、自然の水循環のみを示しています

Credit: USGS, Public domain

 

水循環の概要

水循環を示した図

水の循環には出発点などありませんが、海から始めるのが良いでしょう。水の循環を引き起こす太陽は海水の温度を上げます。海水のいくらかは大気中へ蒸気として蒸発します。蒸発はまた、淡水湖や河川でも起こります。陸地では、植物から蒸散した水や土壌から蒸発した蒸発散が蒸気を大気中に供給します。空気中の僅かな水は氷や雪が融けることなく直接蒸気として蒸発するといった昇華が由来となっています。また、上昇気流が蒸気を温度が低い空気中に持ち上げることで、蒸気が雲へと凝縮します。

気流が雲を地球の周りに動かし、そして雲の粒子は衝突・成長し、降水として空から落ちてきます。雪として落ちてくる水分は、氷冠や氷河として蓄積されます。温暖な気候の場所の雪は春になると融け、雪解け水として陸上を流れます。ほとんどの降水は海へ落ちるものの、陸上に落ちたものは重力によって地表水として地表を流れます。

雨水は河川へ流れ込み、河川流となって海に向って移動します。そのうち、いくらかは湖や河川の淡水として貯えられます。もっとも、全ての雨水が地表水というわけではなく、その多くは地中に吸い込まれます(浸透)。その中でも地中深くに浸透した水は帯水層(水が充満した地下の岩石で長期間にわたって多量の淡水の地下水を溜めておくことができる)へ至り、帯水層へ水を補給します。

地下水のいくらかは地表面近くに存在し、地下水流として地表水(と海)の中へ沁みだすことができます。また地表への開口部を見出すと流れの「源泉」として流出します。そして長い時間をかけて水は動き続け、水循環の「終わり」であり始まりでもある海へと戻ります。

 

地球上の水分配のある見積り:
水源 立方キロメートルで表現される水の体積 立方体マイルで表わされる水の体積 淡水の割合 全ての水の割合
海洋、海、そして湾 1,338,000,000 321,000,000 -- 96.5
氷冠、氷河、そして万年雪 24,064,000 5,773,000 68.7 1.74
地下水 23,400,000 5,614,000 -- 1.7
    淡水 10,530,000 2,526,000 30.1 0.76
    塩水 12,870,000 3,088,000 -- 0.94
土壌の水分 16,500 3,959 0.05 0.001
底氷と永久凍土層 300,000 71,970 0.86 0.022
176,400 42,320 -- 0.013
    淡水湖 91,000 21,830 0.26 0.007
    塩湖 85,400 20,490 -- 0.006
大気 12,900 3,095 0.04 0.001
湿地の水 11,470 2,752 0.03 0.0008
河川 2,120 509 0.006 0.0002
生物学的な水 1,120 269 0.003 0.0001
合計 1,386,000,000 332,500,000 - 100
出典: Gleick, P. H., 1996: Water resources. In Encyclopedia of Climate and Weather, ed. by S. H. Schneider, Oxford University Press, New York, vol. 2, pp.817-823..