Ciclo hidrológico
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Ciclo hidrológico (ou ciclo da água) é o nome que se dá à circulação contínua da água na hidrosfera, ou seja, os continentes, os oceanos e a atmosfera, através da energia solar que chega à superfície terrestre.
Na atmosfera, o vapor de água que forma as nuvens pode transformar-se em chuva, neve ou granizo dependendo das condições climatéricas. Essa transformação provoca o fenômeno atmosférico ao qual se chama precipitação.
A ciência que estuda o ciclo hidrológico é a Hidrologia e seus principais especialistas são os engenheiros hidrólogos, um ramo da engenharia hidráulica ou engenharia hídrica.
A energia presente no ciclo hidrológico é muitas vezes reaproveitada pela humanidade nas usinas hidrelétricas (centrais hidroeléctricas em Portugal).
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[editar] Etimologia
0 conceito de ciclo hidrológico (ou ciclo da água) tornou-se tão amplamente aceite que é difícil voltar atrás na história e acompanhar o seu desenvolvimento e demonstração. Antes da segunda metade do século XVII, pensava-se que as águas provenientes das minas (nascentes) não poderiam ser produto da precipitação em vista de dois postulados:
- a quantidade de água precipitada não era suficiente;
- a superfície da Terra era bastante impermeável, para não permitir a infiltração das águas pluviais.
[editar] História
Com base nesses dois postulados, alguns filósofos da época (gregos e romanos) passaram a desenvolver, engenhosas teorias, segundo as quais existiriam cavernas subterrâneas, donde surgiam as águas das fontes. Outros, reconhecendo que havia a necessidade de recarga desses reservatórios, lançaram a idéia do ciclo hidrológico, no qual a água que retornava às fontes, provinha do oceano, através de canais subterrâneos, ao invés da atmosfera. A remoção do sal era explicada por processos de filtração ou destilação. A elevação da água era conseqüência da vaporização e subseqüente condensação, pressão das rochas, sucção dos ventos, vácuo produzido pela vazão das fontes, ação capilar e pela curvatura dos oceanos, que eventualmente, permitiria que a altura das águas fornecesse a carga necessária para que o líquido fluísse nas nascentes.
Esses conceitos persistiram até o fim do século XVII, porém Leonardo da Vinci (1452-1519) e Bernard Palissy (1509-89), respectivamente na Itália e França, lançaram a semente da teoria da infiltração e o conceito do ciclo hidrológico, como hoje nós o entendemos. Com Pierre Perrault (1608-80) usando um instrumental muito rude, foi feita a primeira constatação de campo do fenômeno da transformação de chuva em vazão. Com medidas de 3 anos de precipitação, ele estimou a vazão do rio Sena (França) como sendo 1/6 da precipitação.
[editar] Como funciona
A água ocorre em vários lugares e em várias fases, na superfície, dentro e sobre a Terra. A transformação de uma fase em outra e o movimento de um a outro local constitui o ciclo hidrológico. Este é um sistema fechado, ou seja, sem começo nem fim.
A humidade atmosférica volta à superfície da Terra na forma de chuva, granizo, neve ou orvalho. Uma parte dela será retida nas construções, árvores, arbustos e outras plantas. Essa água nunca alcança o solo, e a quantidade assim retida é chamada de perda por interceptação. A água que chega até o solo pode formar vários cursos; alguns evaporarão e voltarão para a atmosfera; outros infiltrar-se-ão na terra. Se a intensidade de chuva supera a porção de infiltração e evaporação formar-se-á um charco. A água retida em um pântano é dita como armazenagem em depressão.
Como os charcos enchem e transbordam, a água começa a se mover através da superfície e é chamada de chuva excedente. Entretanto, o escoamento superficial não pode ocorrer até que se forme uma lâmina d’água que cubra a trajetória do movimento. A água contida nessa trajetória é chamada de armazenamento de detenção. Uma parte do escoamento pode infiltrar no solo ou evaporar retornando à atmosfera antes de alcançar o rio.
A água que infiltra no solo entra primeiramente na zona do solo que contém as raízes das plantas. Essa água pode retornar para a atmosfera através da evaporação, a partir da superfície do solo ou evapotranspiração das plantas. Essa parte superior do solo pode reter uma quantidade limitada de água, essa quantidade é conhecida como capacidade de campo. Se mais água for adicionada à zona quando ela estiver na capacidade de campo, a água passa para uma zona mais baixa (zona de saturação ou zona de escoamento subterrâneo). A água deixa a zona da água subterrânea pela ação da capilaridade dentro da zona da raiz, ou pela infiltração nas correntes. Poços são perfurados na zona de água subterrânea para a extração da água aí retida.
Os processos que alimentam o ciclo hidrológico global são a evaporação e a transpiração (das plantas), que fornecem vapor à atmosfera, a condensação e a precipitação. A fonte mais importante de vapor de água na atmosfera é a evaporação nos oceanos - a origem de cerca de 85% do vapor de água na atmosfera. (Como o vapor de água é o gás de estufa mais importante, os oceanos têm um papel crucial na determinação de possíveis mudanças climáticas por aumento do efeito de estufa.) A evaporação e a transpiração nos continentes são a origem dos restantes 15%.
Os oceanos, que representam 70% da superfície da Terra, contêm 97,5% da água nela existente e regulam e distribuem calor por todo o planeta através das circulação das suas correntes à superfície. O solo dos continentes contem 2,4% do total da água existente e a atmosfera menos de 0,001%.
A importância da atmosfera no ciclo da água deve-se à contínua reciclagem da água pela precipitação, que movimenta um volume de água 32 vezes superior à capacidade total da atmosfera. A quantidade total de vapor de água na atmosfera é equivalente a cerca de uma semana de precipitação em todo o globo. O que quer dizer que a água é circulada de um modo muito eficiente através da atmosfera.
Quanto à água que usamos para beber, que está nos rios, lagos e águas subterrâneas, é menos de 0,003% da água existente no planeta
