Contenidos
Ciclo global del agua
Para que el ciclo del agua funcione, el agua tiene que volver a subir desde la superficie de la Tierra hacia el cielo para que pueda volver a llover y arruinar tu desfile o regar tus cultivos o tu jardín. Es el proceso invisible de la evaporación el que transforma el agua líquida y congelada en gas de vapor de agua, que luego flota hacia el cielo para convertirse en nubes.
Componentes del ciclo del agua ” Atmósfera – Condensación – Evaporación – Evapotranspiración – Lagos y ríos de agua dulce – Flujo de agua subterránea – Almacenamiento de agua subterránea – Hielo y nieve – Infiltración – Océanos – Precipitación – Derretimiento de la nieve – Manantiales – Flujo de los arroyos – Sublimación – Escurrimiento superficial
Torres de refrigeración en una instalación de producción de energía. Las centrales eléctricas, como la central de Bowen en Georgia, producen energía utilizando el calor (en este caso, procedente de la combustión de carbón) para convertir el agua en vapor. Un subproducto muy importante de las instalaciones termoeléctricas es el calor de los equipos de producción de energía. Las centrales extraen muchos residuos, los utilizan para enfriar los equipos y luego tienen que devolver el agua usada al medio ambiente. Devolver el agua caliente a los ríos sería perjudicial para la ecología, por lo que muchas centrales tienen tremendas torres de refrigeración, donde se rocía el agua caliente en el interior y se utiliza la evaporación para enfriar el agua liberada antes de devolverla al medio ambiente.
¿Cómo afecta la velocidad del viento a la evaporación?
El sol es lo que hace funcionar el ciclo del agua. El sol proporciona lo que casi todo en la Tierra necesita para funcionar: energía, o calor. El calor hace que el agua líquida y congelada se evapore y se convierta en vapor de agua gaseoso, que se eleva a lo alto del cielo para formar nubes… nubes que se desplazan por el globo y dejan caer lluvia y nieve. Este proceso es una parte importante del ciclo del agua.
Incluso en un entorno desértico y seco, el ciclo del agua tiene lugar. Si miras una foto de un desierto real -no, el desierto del Sahara servirá, pero la Antártida en el fondo del mundo es aún más un desierto. De hecho, ¡este lugar recibe menos precipitaciones que el Sahara! Las regiones interiores de la Antártida sólo reciben unos 5 centímetros de precipitaciones al año. Los vientos aquí levantan la nieve de la tierra y la ponen en la atmósfera, lo que forma parte del ciclo del agua. Y el sol también ayuda, provocando la sublimación, que hace que la nieve se evapore directamente en gas de vapor de agua.
Evaporación solar
El clima de la Tierra es un sistema alimentado por el sol. A lo largo del año, el sistema terrestre -superficies terrestres, océanos y atmósfera- absorbe una media de unos 240 vatios de energía solar por metro cuadrado (un vatio es un julio de energía por segundo). La luz solar absorbida impulsa la fotosíntesis, alimenta la evaporación, derrite la nieve y el hielo y calienta el sistema terrestre.
El Sol no calienta la Tierra de manera uniforme. Como la Tierra es una esfera, el Sol calienta más las regiones ecuatoriales que las polares. La atmósfera y el océano trabajan sin cesar para compensar los desequilibrios del calentamiento solar mediante la evaporación del agua superficial, la convección, las precipitaciones, los vientos y la circulación oceánica. Esta circulación acoplada de la atmósfera y el océano se conoce como el motor térmico de la Tierra.
El motor térmico del clima no sólo debe redistribuir el calor solar desde el ecuador hacia los polos, sino también desde la superficie de la Tierra y la atmósfera inferior hacia el espacio. De lo contrario, la Tierra se calentaría sin cesar. La temperatura de la Tierra no aumenta infinitamente porque la superficie y la atmósfera irradian simultáneamente calor al espacio. Este flujo neto de energía que entra y sale del sistema terrestre es el balance energético de la Tierra.
Cómo afecta la radiación solar a la evapotranspiración
La evaporación es el retorno del vapor de agua a la atmósfera mediante la difusión de las moléculas de agua de la tierra, la vegetación, las masas de agua y otras superficies húmedas. Sin embargo, la evaporación se utiliza más comúnmente en referencia a la pérdida de agua de las superficies de los cuerpos de agua u otros objetos no vivos, mientras que la pérdida de agua de la vegetación se llama transpiración. La pérdida total de agua por difusión de las moléculas de agua en la atmósfera suele denominarse evapotranspiración.
La presión ejercida por el vapor de agua en el aire (presión de vapor) se mide en milímetros de mercurio (mm Hg). El aire a una temperatura determinada puede contener una cantidad específica de vapor de agua. Esta cantidad se conoce como presión de vapor de saturación (Tabla 1). La presión de vapor de saturación aumenta con el aumento de la temperatura.
La humedad relativa del aire es una medida del porcentaje de la capacidad de retención de la presión de vapor de una determinada parcela de aire. El aire completamente seco tiene una humedad relativa del 0%, mientras que el aire saturado de vapor de agua tiene una humedad relativa del 100%. Con una humedad relativa inferior al 100%, las moléculas de agua se difunden desde las superficies húmedas hacia el aire, pero con una humedad relativa del 100%, el movimiento neto de moléculas de agua desde una superficie húmeda hacia el aire cesa.