Hidroloji Nasıl Çalışır?

Su -- Onu içeriz, içinde yıkanır ve içinde oynarız. Su bize hayat verir, ancak çok fazla veya çok azı da hayatı alabilir. Dünyadaki en yaygın maddedir , ancak çoğu zaman içecek bir damla yoktur. Suyun olağanüstü nitelikleri, aksi takdirde çorak ve cansız olabilecek bu gezegene hayat verir. Örneğin, su donduğunda genleşir ve yoğunluğu azalır. Buz su üzerinde yüzmeseydi, gezegenimiz bugün çok farklı bir yer olurdu. Buz, ilkbaharda güneşin eritemeyeceği göllerin ve nehirlerin dibine çökecekti, döngünün akışını sürdüren bulutlar ve yağmur yapmak için gerekli bir süreç. Bu, sonunda buz ve yaşanmaz bir çorak araziden başka bir şey kalmayana kadar her yıl olurdu.

Su , daha çok su döngüsü olarak bilinen, Dünyanın hidrolojik döngüsünü oluşturan katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç halde bulunur . Bu döngüde tatlı su, yağmur, sulu kar, kar ve dolu olarak yeryüzüne gelir, gece gündüz okyanuslar ve karalar üzerine dökülür. Toprağa çarpan su, göller ve nehirler gibi daha büyük su kütlelerine akar veya yeraltına sızarak yer altı suyuna dönüşür ve bu süreçte ekinlerimizi besler. Güneş tekrar ortaya çıktığında suyu ısıtır ve yükselen ve yoğunlaşarak bulutlara dönüşen buhar yapar, bunlar toplanır, suyla ağırlaşır ve yağmur olarak Dünya'ya geri döner.

Bu döngü, dünya başladığından beri devam etti ve Dünya'da yaşamı mümkün kıldı. Aslında, bugün dünyada dinozorların etrafta olduğu zamandan daha fazla ve daha az su yoktur. Dünyanın su döngüsünü nihai geri dönüşüm yöntemi olarak düşünün. Hidrologların bundan bu kadar etkilenmelerine şaşmamalı.

­

Hidrologların Dünya'nın su döngüsünü incelemek için kullandıkları farklı bilim dallarını okumak için sonraki sayfaya gidin.

Biraz kavrulmuş mu hissediyorsun?

Dünya yüzeyinin yaklaşık yüzde 70'i suyla kaplıyken, suyun yüzde 97'si tuzlu okyanus suyudur ve insan tüketimine uygun değildir. Tatlı su olan yüzde 3'ün yüzde 2'si buzullarda donarak tüm dünyadaki su kaynaklarının sadece yüzde 1'ini içmeye uygun hale getiriyor. Bir dahaki sefere gerçekten uzun bir duş aldığında bunu düşün.

İçindekiler

1. hidrologlar
2. Su Temini Kontrolü ve Kirlilik Kontrolü
3. Akış kontrol
4. Haritalama ve Araçlar

Hidroloji, hidrolojik döngü boyunca suyun akışının incelenmesidir ve hidrologlar araştırmayı yürüten kişilerdir. Çoğu insan su hakkında fazla düşünmese de, hidrologlar suyun her yönünü - nereden geldiğini ve hangi miktarlarda geldiğini, nereye gittiğini, oraya nasıl geldiğini ve bu süreçte ona ne olduğunu inceler.

Bunu yapmak için çok fazla matematik ve gerçekten harika araçlar kullanırlar ve hatta bazen biraz ıslanırlar. Sonuçlar şaşırtıcı. Hidrologlar, tasarımcıların ve mühendislerin kasabaları selden korumak, kirliliği takip etmek ve yeni su kaynakları bulmak için barajlar ve setler inşa etmelerine yardımcı olur - hatta suyun izlenmesine yardımcı olurlar

boşlukta.

Su her yerde olduğundan ve yaptığımız hemen hemen her şey için çok kritik olduğundan, hidrologlar fizik ve jeolojiden astronomi ve ekolojiye kadar hemen hemen her bilim dalını kapsar. Dünyanın sularını incelemenin pek çok yolu vardır ; işte sadece birkaçı.

Mekansal hidroloji , bir coğrafi bilgi sisteminde (CBS) geliştirilen mekansal bir veri tabanı kullanarak, Dünya sularının hidrolojik döngü boyunca hareketinin incelenmesidir. Bu, kara olan değişken uzayı, su olan değişken zaman ve akışla birleştirmeye çalıştıkları anlamına gelir.

[kaynak: Purdue Üniversitesi ].

Hidrojeoloji veya yeraltı suyu hidrolojisi , suyun topraktan yeraltı sistemlerine akışını izler. Hidrojeologlar , içme suyu için yararlanabileceğimiz yeraltı su kaynaklarını (akiferler) bulmaya yardımcı olur. Bunları ve ne kadarının alındığını belirlemek için yeraltı sitelerine su akışını izlerler. Ayrıca suyun topraktan nasıl aktığını da anlarlar. Bu sıkıcı gelebilir, ancak mahsullerinizi yetiştirmek için doğru miktarda toprak nemine ihtiyaç duyan bir çiftçiyseniz, bu hayati bir bilgidir. Hidrojeologlar, sulama uygulamalarına yardımcı olur ve topraktan kuyularımıza sızan kirliliği izler.

Vadoz bölgesi hidrolojisi , vadoz bölgesi olarak adlandırılan bir akiferin hemen üzerindeki toprak tabakasına odaklanan bir hidrojeoloji alt kümesidir. Bu bölge önemlidir, çünkü yağmur bazen kuyularla doğrudan yerden alınan ve arıtma yöntemleri olmadan kullanılan yeraltı suyu haline gelmeden önce son bir filtre ve havalandırma cihazı görevi görür. Vadoz bölgesi sağlıksızsa, içme suyumuzun çoğu da sağlıksızdır.

Hidrolik'in arabanıza gerçekten harika numaralar yaptırmakla hiçbir ilgisi yoktur (pekala, yapar, sadece bu bağlamda değil). Bu, suyun fiziksel akışının incelenmesidir. Hidrolik uzmanları, suyun bir kaynaktan diğerine akışını izlemek için matematiksel modellemeyi kullanır. Bunun asıl amacı suyu değil, içindeki kirleticileri takip etmektir. Örneğin, bir fabrika endüstriyel atıkları bir nehre boşaltıyorsa, aşağı doğru akacak ve sonunda okyanusa dağılacaktır. Sonunun nereye varacağını kim bilebilir? Hidrolik okuyan insanlar yapar.

Hidroklimatoloji olarak da bilinen hidrometeoroloji , ne kadar yağmur yağacağını ve hangi belirli alanlarda yağacağını bulmak için meteorolojik araçlar kullanır. Bu, birçok nedenden dolayı faydalıdır - sadece evden çıkarken şemsiyenizi ne zaman alacağınızı bilmeniz için değil. Hidrometeoroloji, belirli bir yılda bir bölgeye ne kadar suyun ulaşacağını belirlemeye yardımcı olabilir. Bu, taşkın kontrol cihazlarının oluşturulmasına yardımcı olur ve

sulama sistemleri.

Dendrohidroloji olarak bilinen bir bilim biçiminde, dendrohidrologlar , tarihsel yağış ve kuraklık koşullarını, akarsu akışını, yüzey akışını ve çok daha fazlasını belirlemeye yardımcı olmak için ağaç halkaları kullanır. Bu bilgiyi bilmek, güvenilir tarihsel kayıtları olmayan bölgelere hidrolojik geleceği tahmin etmede yardımcı olabilir.

Dünyanın su kaynakları başlangıçtakiyle aynı miktarda su içeriyorsa, suyu israf etmek nasıl mümkün olabilir? Sadece geri gelmeyecek mi? İnsanlar neden su için kavga ederler? üzerinde öğrenin

sonraki Sayfa.

Orduda Hidroloji

Hidrologlar sadece sel ve su kirliliğini kontrol etmek gibi şeyler yapmazlar. NASA'nın okyanusları uzaydan haritalayan bir hidroloji programı var. ABD'deki diğer programlar, bölgede bir kitle imha silahı kullanılması durumunda bir bölgenin su kaynağının sonuçları hakkında hidrolojik raporlar hazırlar. Bu raporlar, bir saldırıdan kaynaklanan serpintileri temizlemeye yardımcı olmak için kullanılabilir veya diğer yandan, bir ulusun su kaynağını [kaynak: Global Security ] ortadan kaldırmanın bir yolunu gösterebilirler.

Dünya hala her zaman sahip olduğu miktarda suya sahipken , suya olan talep her zamankinden daha fazla. Nüfus artmaya devam ediyor ve herkesin su kullanılarak yetiştirilmesi gereken malzemelerle beslenmesi ve giydirilmesi gerekiyor. Aynı insanların çelik, kereste veya diğer çeşitli yapı malzemeleriyle inşa edilmiş evlerde yaşaması gerekir - yine, bu malzemelerin üretimi veya büyümesi için büyük miktarda su gerekir. Elbette insanlar da banyo yapıp kıyafetlerini yıkamak ve tuvalete gitmek zorunda… bunların hepsi

su alır.

Gerçek vurucuyu bilmek ister misin? Su, tüm Dünya'nın üzerine eşit olarak düşmez. Bir yerde çok fazla yağmur yağarak sel ve yıkıma neden olabilirken, bir başka yer çok az yağarak kuraklığa neden olabilir. Su gidere gittiğinde, tekrar kullanılabilecek bir şeye dönüştürülmesi biraz zaman alır. Bölgeniz için yeterli yağış yoksa ve nüfus çok fazla su kullanıyorsa, rezerv seviyeleri yenilenebileceklerinden daha hızlı düşer.

Hidrologlar, mevcut talepleri karşılamak için sürekli olarak daha fazla su bulmanın yollarını arıyorlar. Su arıtma tesisleri, atık olarak kullanılan suyu alıp tekrar tüketilebilir taze, yerel suya dönüştürüyor. Hidrologlar sadece bu tesisleri iyileştirmenin yollarını aramakla kalmaz, aynı zamanda yeni yeraltı su kuyuları bulmaya çalışırlar ve belki de daha da önemlisi, bu kaynakları sürekli artan kirlilik tehdidiyle nasıl sürdüreceklerini bulmaya çalışırlar.

Kirlilik, endüstriyel atıklar, arabalardan kaynaklanan emisyonlar, tarım ilaçlarının ve çiftliklerden gelen hayvansal atıkların akışı ve toprakta dengesizliğe neden olan ekstra besinlerdir. Bunlar göllere, nehirlere ve akarsulara karışabilir; yeraltı suyuna sızmak; veya havada toplanır ve asit yağmuru olarak yere düşer. Bu kirleticilerin gidişatını çevresel hidrolikler aracılığıyla haritalamak, hidrologların yerini belirlemeye ve temizlemeye yardımcı olmasının bir yoludur.

kadar kirleticiler.

Diğer bir yol ise geçirgen kaplama malzemeleri gibi yeniliklerden geçiyor. Yağmur yağdığında bazen kirletici maddeler içerir. Çoğu şehirde olduğu gibi, çok sayıda insanın olduğu yerlerde de çok fazla beton olma eğilimindedir. Bu, yoldaki tüm kirleticileri yıkar ve su ile taşan ve gidecek başka yeri olmayan en yakın kanalizasyona, drenaj sistemine veya nehre bırakır. Beton geçirimsizdir - suyun içinden zemine geçmesine izin vermez. Bu bir sorun teşkil eder, çünkü kirleticileri kaya ve kumla filtrelemek yeraltı sularımız için ilk doğal su filtreleme sistemidir.

Bu sorunun bir cevabı geçirgen beton olabilir. Bu yüzey suyun içinden geçmesine izin verir, tıpkı toprak gibi. Büyük bir yağmur sırasında tüm su ve atıkların tahliye edilmesi gereken kentsel alanlarda kanalizasyon sistemlerinin basıncını alır. Aynı zamanda sel kontrolüne ve kirlilik kontrolüne de yardımcı olur. Bununla birlikte, maliyetler bazen aşırı derecede yüksektir. Sokakları kazmak ve betonu değiştirmek kolay bir iş değil. Geçirgen planlama sürecine başlamanın en iyi yolu, bir projenin planlama aşamasında başlamaktır.

Bu, hidrologların yeraltı suyumuzu güvende tutmak için çalıştığı birçok yoldan sadece biridir. Diğer hidrologlar kar, toprak ve hatta buzullardaki kirlilik seviyelerini araştırır.

Sonraki sayfada, hidrologların taşkınları nasıl tahmin edebileceğini ve hatta bazen önleyebileceğini öğrenin.

Daha önce bir sel yaşamış olan veya selin ciddi bir iş olduğunu anlayan birini tanıyan herkes. Tüm toplulukları ortadan kaldırabilir ve yüzlerce yıllık tarihi saniyeler içinde seviyeleyebilirler.

Bazı sel baskınları aniden gelebilir – bunlara ani sel veya kritik sel denir . Bazen ani bir sel meydana gelmesi için yakınlarda yağmur yağması bile gerekmez. Yukarı yönde şiddetli bir yağmur meydana geldiğinde ve su aşağı doğru akarak geçerken daha fazla ivme kazandığında ani seller meydana gelebilir. Bir başka kritik taşkın türü, bir baraj veya set gibi bir tür taşkın tutma aygıtı kırıldığında ve su dışarı çıktığında meydana gelir.

Kritik olmayan taşkınlar , nispeten uzun bir süre boyunca yavaş yavaş meydana gelen taşkınlardır. Bunlar, günlerce şiddetli yağmurlar yağdığında ve nehirler, göller ve akarsular normal sınırlarını aştığında meydana gelir. İsminin sizi aldatmasına izin vermeyin - hazırlıklı olmadıkları takdirde kritik olmayan seller de ani seller kadar yıkıcı olabilir ve aynı zamanda kritik sellere de yol açabilirler.

Hidrologlar, taşkınların şiddetini önlemek ve azaltmak için sürekli çalışırlar. Hidroklimatologlar , bir alan için maksimum yağış miktarını belirlemeye yardımcı olmak için yağış verilerini ve meteorolojik teknolojiyi kullanır. Daha sonra selin ne zaman meydana gelebileceğini ve bir bölgeyi sel basması için ne kadar yağmur gerektiğini belirlemeye çalışırlar.

Bu bilgilerle hidrologlar, Amerika Birleşik Devletleri Federal Acil Durum Yönetim Ajansı ( FEMA ) gibi kuruluşlarla birlikte çalışır.), şehir gelişimi ve acil durum müdahalesinin planlanmasına yardımcı olmak. Bu, her yüz yılda bir büyük bir sel olduğu fikrine dayanmaktadır. Bir hidroloğun amacı, yüz yıllık bir süre için en kötü sel olasılıklarının neler olduğunu bulmak ve yeniden inşa etmenin zararını ve maliyetini en aza indirecek şekilde bu olasılığın etrafında tasarlamaktır. Bazen, yüz yıllık taşkın kuvvetine sahip bir taşkın cihazı inşa etmenin maliyeti, yeniden inşa etme maliyetinden çok daha fazlaysa, mühendisler 25 veya 30 yıllık bir taşkın olasılığı için inşa ederler - olabilecek en kötü olası taşkın. her 25 ila 30 yılda bir olur. Bu genellikle parklar veya ormanlar gibi uzak bölgelerde olur.

etkilenmek.

Hidrologların çalışmaları, sadece setler, barajlar ve menfezler gibi taşkın cihazlarının nereye ve nasıl inşa edileceğini değil, aynı zamanda tüm şehirleri ve mahalleleri nereye yerleştireceğini de belirler. Güvenlik en önemli şeydir. Başarılı taşkın kontrolü her zaman açık değildir, ancak başarısız girişimler çok açıktır.

Bazı hidrologlar su sistemini incelemek için dünyanın uçlarına giderler - bazıları daha da ileri gider. Bir sonraki sayfada bazılarının ne kadar ileri gitmek istediğini öğrenin.

Su her yerdedir, ancak her zaman ulaşılabilir değildir. Hidrologlar, suyun nerede olduğunu ayırt etmelerine yardımcı olmak için modeller, haritalar ve rakamlar kullanır - yer altı akiferleri ve uzak buzullar , bilgili bir hidrologla eşleşemez.

Mekansal hidrologlar, akış akışını, kirliliği ve çeşitli çevresel sorunları haritalamalarına yardımcı olmak için GIS (küresel arayüz sistemleri) ve GPS (küresel konumlandırma sistemleri) kullanır. Bunlar, bir çizgi grafiğinden bir nehir veya yeraltı su sisteminin tam ölçekli 3 boyutlu modeline kadar herhangi bir şeye benzeyebilir. Bu yüksek teknolojili sistemler, alanın ayrıntılı resimlerini oluşturmak için koordinatları, ölçümleri ve verileri kullanır.

Hidrologlar suyun hareketi hakkında bilgi almak için oldukça ileri gideceklerdir. Uzaktan algılama uyduları, Dünya'nın yörüngesinde, okyanusların ve içlerinde neler olup bittiğinin fotoğraflarını çekiyor. Uydular , hidrologların okyanusları ve bir bütün olarak hareketlerini incelemelerine yardımcı olan okyanusun topografik haritalarını üretir. Mercan resifi uzaktan algılama aracı bile var . Resifler, tüm gezegen için oksijen üretimine ve çevresel bir dengenin korunmasına yardımcı olan harika bir ekolojik kaynaktır. Bu resiflerin nerede olduğunu ve nasıl çalışılacağını bilmek çok önemlidir.

Parametrik hidroloji , hidrolojinin daha teorik bir dalıdır. Hidrolojik döngüdeki olaylar arasındaki ilişkileri ortaya çıkarmak için bilgisayar modellemesini kullanır. Daha sonra olası yeni olayları oluşturmak için bu ilişkileri kullanır.

­

Genel olarak, hidrologlar geniş ve çeşitli bir gruptur. Gereken her şekilde Dünya'nın suyunun korunmasına adanmışlardır. Hidrologlar, sel, kirlilik ve kanalizasyonun düzenlenmesine yardımcı olarak insanlığın geçimini sağlamaya yardımcı olur. Sadece bu da değil, gerçekten büyüleyici modeller yapıyorlar. Hidroloji, özellikle nüfusumuz artmaya devam ederken ve tatlı su talebi arttıkça her zaman talep görecek bir bilim dalıdır.

Etrafımızdaki su hakkında daha fazla bilgi edinmek için bir sonraki sayfadaki bağlantıları takip edin. Size daha fazla bilgi verecekler.

Su, Su Her Yerde?

Bilim adamları son zamanlarda aydan toplanan volkanik camda su kalıntıları buldular ve bu da ayın nasıl ortaya çıktığını sorgulamalarına neden oldu. Eski bir fikir, Mars büyüklüğünde bir haydut gezegenin Dünya'ya çarparak gezegenimizin büyük parçalarının kopmasına neden olduğuydu. Bu parçalar bir araya geldi ve ayı oluşturdu, ancak hidrojen gibi herhangi bir hafif atom hayatta kalamadı. Kayalarda su bulmak, ayın yaşını ve kökenini sorgulamak için arayabilir [kaynak: National Geographic ].

İlgili Makaleler

Daha Fazla Harika Bağlantı

­