Kitaran Air

Apa itu Kitaran Air ?

Kitaran air atau kitaran hidrologi menghuraikan tentang kewujudan dan pergerakan air di permukaan bumi, di dalam bumi dan di atmosfera atas bumi. Air bumi sentiasa dalam pergerakan dan sentiasa berubah bentuk, dari cecair ke wap ke ais dan kembali semula. Kitaran air telah bertindak berbilion-bilion tahun dan semua hidupan di bumi bergantung kepadanya

Tafsiran Secara Ringkas mengenai Kitaran Air

Kitaran air tiada titik permulaannya, tetapi tempat permulaan yang kemungkinan kita ketahui ialah lautan. Matahari yang menggerakkan kitaran air, memanaskan air dalam lautan, yang tersejat sebagai wap ke dalam udara. Arus udara yang naik akan membawa wap-wap ke atas atmosfera, di mana suhu sejuk akan menyebabkan wap-wap tersebut terpeluwap menjadi awan. Arus udara memindahkan awan-awan mengelilingi bumi, dan titisan-titisan awan akan berlaga, berkembang besar, dan kemudian jatuh keluar dari awan sebagai kerpasan. Sebahagian kerpasan jatuh sebagai salji dan kemudian berlonggok sebagai kemuncak ais dan glasier.

Salji di iklim yang lebih panas akan cair apabila musim bunga tiba, dan air yang tercair itu mengalir di atas permukaan bumi sebagai air larian cairan salji. Hampir semua kerpasan akan jatuh semula ke lautan atau daratan, dan akibat tarikan graviti, ianya akan mengalir di permukaan bumi sebagai air larian permukaan. Tetapi bukan semua daripada air larian ini akan mengalir ke dalam sungai kerana sebahagian besar daripadanya akan menyerap ke dalam tanah sebagai infiltrasi. Sebahagian daripada air ini akan berada berdekatan dengan permukaan bumi, dan akan menyerap ke dalam sumber-sumber air permukaan serta lautan sebagai 'luahan'air tanah.

Terdapat juga air yang akan dipancut keluar sebagai 'matair'daripada celah-celah permukaan bumi. Air permukaan yang cetek pula diserap oleh akar-akar tumbuhan dan akan disingkirkan dari permukaan daun melalui proses transpirasi tumbuhan. Sedikit sebanyak daripada air ini akan diserap semakin mendalam ke dalam tanah dan akan mengisi 'Akuifer' (batuan sub-permukaan) yang dapat menyimpan air dalam kuantiti yang besar untuk jangka masa yang lama. Tetapi melalui tindakkan masa,air ini akan sentiasa bergerak untuk kembali semula ke dalam lautan,dan di sinilah kitaran air akan "tamat"...dan juga "bermula".

Bahagian-bahagian bagi Kitaran Air

Terdapat 15 bahagian berbeza bagi kitaran air iaitu:

• Air simpanan di lautan
• Sejatan
• Transpirasi
• Air atmosfera
• Pemeluwapan
• Kerpasan
• Air simpanan di dalam ais dan salji
• Aliran air dari cairan salji ke dalam sungai
• Air lairan permukaan
• Aliran sungai
• Simpanan air tawar
• Infiltrasi
• Simpanan air bawah tanah
• Luahan air bawah tanah
• Mata air

Maklumat yang lebih terperinci mengenai Bahagian-bahagian bagi Kitaran Air

Air simpanan di dalam lautan: Air garam di dalam lautan dan laut daratan

Laut bagaikan 'Stor' bagi air

Sebenarnya lebih banyak air di simpan di dalam lautan untuk suatu jangka masa yang lama daripada ia melalui proses kitaran air. Lebih kurang 1,338,000,000 kilometer kubik ( 321,000,000 batu kubik ) bagi jumlah air simpanan dunia iaitu sebanyak 1,386,000,000 kilometer kubik ( 332,500,000 batu kubik ) disimpan di dalam lautan dunia. Kuantiti ini ialah lebih kurang 96.5 peratus. Lautan akan membekalkan sebanyak 90% daripada air sejatan yang terdapat dalam proses kitaran air.

Kuantiti air dalam lautan akan berubah apabila melalui suatu tempoh masa yang panjang. Semasa tempoh iklim yang lebih sejuk, lebih banyak kemuncak ais dan glasier akan terbentuk yang mengakibatkan pengurangan dalam kuantiti air laut. Keadaan sebaliknya akan berlaku semasa musim panas. Semasa zaman air batu, paras air laut adalah 122 meter ( 400 kaki ) lebih rendah daripada zaman sekarang. Apabila keadaan bumi adalah lebih panas pada 3 juta tahun yang lalu, paras air laut mungkin berada pada 50 meter ( 165 kaki ) lebih tinggi.

Pergerakan dalam lautan
Arus-arus dalam lautan akan menyebabkan pergerakkan kuantiti air yang besar mengelilingi dunia. Pergerakkan ini akan mempunyai pengaruh yang tinggi terhadap proses kitaran air dan iklim dunia. "Gulf stream" adalah sangat popular,iaitu pengaliran air sungai yang panas di Lautan Atlantik yang bergerak daripada Teluk Mexico ke Great Britain. Gulf Stream menggerakkan lebih daripada 100 kali jumlah air sungai di dunia ini dengan kelajuan sebanyak 97kilometers ( 60 batu ) dalam satu hari.

Sejatan: Perubahan air daripada cecair kepada gas atau wap

Sejatan dan sebab berlakunya sejatan

Sejatan ialah suatu proses yang melibatkan perubahan air daripada cecair kepada gas atau wap. Proses ini merupakan cara yang penting bagi air untuk menyerap semula ke dalam kitaran air daripada bentuk cecair kepada bentuk wap di atmosfera. Lautan, laut, tasik,dan sungai membekalkan lebih kurang 90% lembapan atmosfera melalui proses sejatan, dengan 10% lagi melalui proses transpirasi tumbuhan. Bahangan ( tenaga ), daripada matahari diperlukan untuk proses sejatan. Tenaga ini digunakan untuk memutuskan ikatan-ikatan kimia yang memegang molekul-molekul air bersama.Hal ini dapat menjelaskan sebab air dapat menyejat dengan mudah pada titik didih ( 212° F, 100° C ) dan sejatan semakin berkurang apabila mendekati titik beku. Apabila kelembapan relatif bagi udara ialah 100 % (dalam fasa tepu), sejatan tidak akan berlaku.Proses sejatan dapat menghilangkan kepanasan di alam sekeliling kita, maka inilah sebab utama sejatan daripada permukaan kulit dapat menyejukkan badan kita.

Sejatan dan proses kitaran air

Sejatan daripada lautan adalah cara utama penyerapan air laut ke dalam atmosfera. Permukaan laut yang luas ( lebih daripada 70% daripada permukaan bumi dilitupi oleh lautan ) membolehkan sejatan dapat berlaku secara besar-besaran.Secara global,kuantiti air yang hilang secara sejatan akan dikembalikan pada kuantiti yang sama ke permukaan bumi melalui titisan air hujan. Tetapi penerimaan air hujan adalah tidak sekata dan berbeza-beza mengikut kedudukan geografi sesebuah negara. Proses sejatan lebih mudah berlaku daripada hujan di kawasan lautan manakala hujan mudah didapati daripada proses sejatan di kawasan daratan.Sebahagian besar air sejatan daripada laut akan kembali semula ke dalam lautan sebagai titisan air hujan.Hanya 10% daripada air sejatan laut akan dipindah ke daratan melalui proses hujan.Molekul air akan berada di udara selama 10hari selepas melalui proses sejatan.

Transpirasi : Pergerakkan wap air dari daun tumbuhan kepada lapisan atmosfera

Transpirasi dan daun tumbuhan

Proses transpirasi ialah proses pengangkutan lembapan air melalui tumbuhan dari akarnya kepada liang-liang kecil pada permukaan daun,dan di sinilah ia akan berubah bentuk menjadi wap air dan dibebaskan ke atmosfera bumi. Transpirasi ialah proses sejatan air dari permukaan daun. 10% daripada kelembapan bumi dijangka disingkirkan oleh tumbuhan melalui proses transpirasi. Secara umumnya, proses transpirasi pada tumbuhan tidak dapat dilihat oleh mata kasar sungguhpun air akan menyejat dari permukaan daun, tetapi anda tidak mungkin keluar untuk melihat tumbuhan anda mengalami proses "perpeluhan". Semasa tempoh percambahan, sehelai daun akan mengalami transpirasi dan berat air yang ditranspirasikan adalah jauh lebih banyak daripada beratnya sendiri. Satu ekar tanah yang ditumbuhi oleh jagung akan menyingkirkan sebanyak 11,400-15100 liter (3,000-4000 gelen) air setiap hari dan pokok oak pula akan membebaskan 151,000 liter ( 40,000 gelen )air setahun melalui proses transpirasi. 

Keadaan atmosfera yang mempengaruhi proses transpirasi

Kuantiti air yang ditranspirasikan oleh tumbuhan berbeza mengikut kedudukan geografi dan masa. Kadar transpirasi dipengaruhi oleh faktor seperti:

• Suhu :Kadar transpirasi meningkat apabila suhu bumi meningkat,terutamanya semasa musim percambahan,iaitu keadaan udara buni yang lebih panas.
• Kelembapan bandingan: Apabila kelembapan bandingan di sekitar tumbuhan meningkat,maka proses transpirasi bagi tumbuhan tersebut akan menurun. Air lebih senang untuk menyejat ke dalam atmosfera pada keadaan udara yang kering jika dibandingkan dengan udara yang lebih lembap.
• Pergerakkan air dan udara : Peningkatan pergerakkan udara di sekitar sesuatu tumbuhan akan mengakibatkan kadar transpirasi manjadi lebih cepat.
• Jenis tumbuhan: Kadar transpirasi adalah berbeza mengikut tumbuhan. Tumbuhan yang didapati di kawasan iklim panas seperti kaktus boleh menyimpan lebih banyak air dengan mengurangkan kadar transpirasinya.

Simpanan air di dalam atmosfera sebagai wap, awan dan lembapan. 

 

Atmosfera kita dipenuhi oleh air 

Sungguhpun atmosfera kita bukan merupakan "stor" air yang paling penting,namun demikian ia boleh diibaratkan sebagai "lebuhraya" yang digunakan untuk membolehkan pergerakkan air mengelilingi dunia. Atmosfera sering dipenuhi oleh kandungan air dan ini boleh dilihat secara ketara melalui awan-awan atmosfera.Tetapi udara juga mengandungi air -air yang terkandung dalam partikel kecil yang sukar dilihat dengan mata kasar. Isipadu air di atmosfera pada masa ini ialah lebih kurang 12,900 kilometer kubik ( 3,100 batu kubik ).Jika semua air di atmosfera bertukar bentuk kepada air hujan dan semua titisan ini jatuh ke permukaan bumi,maka air ini akan melitupi permukaan bumi setinggi 2.5 cm,iaitu 1 inci

Kondensasi : Pertukaran air daripada bentuk wap kepada cecair

Kondensasi ialah proses pertukaran air daripada bentuk wap kepada cecair. Proses ini memainkan peranan penting kepada kitaran air kerana kondensasi penting dalam proses pembentukkan awan.Awan seterusnya pula menghasilkan hujan dan inilah cara utama untuk air sejatan kembali semula ke bumi.Kondensasi ialah proses yang terbalik bagi sejatan.

Kabus juga berlaku sebagai akibat daripada proses kondensasi dan juga menyebabkan berlakunya keadaan cermin mata anda yang menjadi kabur apabila anda berpindah daripada sebuah bilik yang sejuk kepada luar bilik pada suatu hari yang panas serta lembap, bagi titisan air yang meleleh pada permukaan luar gelas anda, serta bagi pembentukkan air pada permukaan dalam tingkap di rumah anda pada hari yang sejuk.

Proses kondensasi di udara

Sungguhpun pada suatu hari yang cerah tanpa litupan awan, udara masih mengandungi air yang berada dalam bentuk wap atau titisan air yang adalah terlalu kecil untuk dilihat oleh mata kasar kita. Molekul-molekul air akan bergabung dengan partikel debu, garam dan asap di udara untuk membentuk titisan awan yang seterusnya akan bergabung dengan titisan-titisan awan yang lain untuk membentuk awan.Titisan air yang bergabung sesama sendiri akan bertambah dari segi saiz dan seterusnya menyebabkan berlakunya kerpasan.
Awan terbentuk di atmosfera kerana udara yang mengandungi wap air akan bergerak ke permukaan atas atmosfera dan menyejuk.Matahari akan memanaskan udara di sekitar permukaan bumi dan menyebabkan udara tersebut menjadi lebih ringan dan meningkat ke kawasan yang lebih sejuk.Dengan suhu yang semakin rendah,maka lebih banyak proses kondensasi dapat berlaku yang seterusnya meningkatkan pembentukkan awan di atmosfera.