Wusstest Du, dass das Wasser auf unserer Erde nie weniger wird und nicht verloren geht? Es verändert nur seinen Zustand und seine Position und bildet dadurch einen Wasserkreislauf. Die Beschreibung des Wasserkreislaufes lässt sich in einzelne Schritte aufteilen.
Wasserkreislauf – Erklärung
Das Wasser auf unserer Erde ist ständig in Bewegung.
Wasser ist eine chemische Verbindung aus Sauerstoff und Wasserstoff, das für Lebewesen lebensnotwendig ist. Es hat drei sogenannte Aggregatzustände: fest (Eis), flüssig und gasförmig (Wasserdampf).
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Das Wasser geht nicht verloren, sondern verändert immer wieder seinen Zustand und seine Position. Dies passiert immer in den gleichen Schritten. Deswegen redet man von einem Wasserkreislauf.
Der Wasserkreislauf befasst sich mit der Speicherung und dem Transport des weltweiten Wassers.
Geschlossener Wasserkreislauf
Das Wasser auf unserer Erde ist ständig in Bewegung. Es bewegt sich zwischen dem Festland, den Meeren, den Flüssen und den Wolken. Daher spricht man auch von einem geschlossenen Wasserkreislauf.
Ein geschlossener Wasserkreislauf beschreibt die Zirkulation des gesamten Wassers auf unserer Erde.
Beschreibung des Wasserkreislaufes
Der Wasserkreislauf umfasst verschiedene Schritte, die in Abbildung 1 zu sehen sind:
Abb. 1 - Der Wasserkreislauf
Beschreibung des Wasserkreislaufes – 1. Verdunstung
Überall dort, wo es Wasser gibt, kann es verdunsten.
Die Verdunstung bezeichnet den Übergang des Wassers von flüssig in gasförmig, zum Wasserdampf. Dieser Vorgang findet unter dem Siedepunkt, also unter 100 °C, statt.
Das kann im Meer oder in Seen passieren, aber auch in kleinen Pfützen. Das Wasser wird durch die Sonne erwärmt. Dadurch verdunstet es und steigt auf. Je wärmer es ist, desto mehr verdunstetes Wasser kann die Luft aufnehmen.
Beschreibung des Wasserkreislaufes – 2. Kondensation
Die feuchte Luft steigt also auf. In der Höhe wird es allerdings immer kälter. Die Luft kühlt sich ab und kann aus diesem Grund nicht mehr so viel Wasser speichern. Das Wasser fängt an zu kondensieren.
Die Kondensation beschreibt den Übergang des Wassers von gasförmig in flüssig.
Es bilden sich Wassertröpfchen. Die Wassertröpfchen sind so klein, dass sie in der Luft schweben können. Diese Tröpfchen können sich zusammen lagern und bilden Wolken.
Wolken sind Ansammlungen von Wasser in der Atmosphäre, der gasförmigen Hülle unserer Erde.
Genaueres über die Entstehung von Wolken erfährst Du in der Erklärung „Wolken“. Klicke einfach auf „Wolken“, um zur Zusammenfassung zu gelangen.
Beschreibung des Wasserkreislaufes – 3. Wolkenbewegung
Die Wolken werden durch den Wind bewegt.
Der Wind ist die wahrnehmbare natürliche Bewegung der Luft in der Atmosphäre. Er weht immer aus einer bestimmten Richtung.
Typisch ist die Bewegung der Wolken vom Meer zum Festland hin. Dieser Wind wird auch als Land-See-Wind bezeichnet.
Am Tag weht dieser Wind vom Meer zum Land und in der Nacht vom Land zum Meer. Grund dafür ist, dass sich am Tag die Landfläche schneller und stärker erwärmt. Das Wasser funktioniert als Wärmespeicher. Deswegen ist es nachts kälter an Land als über dem Meer.
Mehr Informationen zum Thema „Wind“ und „Land See Windsystem“ erfährst Du in einer Erklärung. Klicke dazu einfach auf „Wind“ oder „Land See Windsystem“.
Beschreibung des Wasserkreislaufes – 4. Niederschlag
Nach einiger Zeit sammeln sich viele Wassertröpfchen an. Die Wassertröpfchen sind dann zu schwer und können nicht mehr in der Luft schweben. Sie fallen als Niederschlag nach unten auf die Erdoberfläche. Dieser Niederschlag kann Regen oder Schnee sein.
Beschreibung des Wasserkreislaufes – 5. Versickerung
Der Niederschlag kann sich direkt in den Gewässern sammeln, oder im Boden versickern.
Versickerung ist der Eintritt des Niederschlags in den Boden.
Das Wasser versickert so lange, bis es auf eine Schicht trifft, die kein Wasser durchlässt. Dies kann Ton oder Gestein sein. Dort sammelt sich das Wasser als sogenanntes Grundwasser.
Beschreibung des Wasserkreislaufes – 6. Speicherung
Im Grundwasser wird das Wasser gespeichert. Aber auch in den Bergen kann Wasser gespeichert werden. Wenn es schneit, lagert sich der Schnee dort an und kann aufgrund der niedrigen Temperaturen nicht schmelzen. Liegt sehr viel Schnee, wird die untere Schicht durch das große Gewicht zusammengedrückt. Dadurch entstehen Gletscher, die viel Wasser speichern, bis sie wieder schmelzen.
Beschreibung des Wasserkreislaufes – 7. Abfluss
Das Grundwasser fließt unter der Erde, bis es entweder in einen Fluss und dadurch im Meer mündet oder direkt im Meer mündet. Schmilzt das Eis der Gletscher und der Schnee in den Bergen, fließt das Wasser in Bächen ab. Die Bäche münden in Flüssen. Die Flüsse münden später in einem Meer.
Der globale Wasserkreislauf
Die Abläufe des Wasserkreislaufes finden sich überall auf der Welt wieder. Man spricht dabei von einem globalen Wasserkreislauf.
Der globale Wasserkreislauf beschreibt, wie viel Wasser jährlich durch Verdunstung, Niederschlag und Abfluss weltweit transportiert wurde.
Auf der Erde gibt es circa 1,4 Milliarden Kubikkilometer Wasser. 97 % davon sind in den Weltmeeren gespeichert, der Rest befindet sich in Gletschern, im Grundwasser, in Seen und in Flüssen. Jedes Jahr werden Wassermassen durch Niederschläge, Verdunstung und Abfluss bewegt. Die antreibende Kraft ist dabei unsere Sonne. Man unterscheidet dabei drei Hauptwasserkreisläufe (Abbildung 2), die zusammen den großen globalen Wasserkreislauf bilden.
1. Meer-Atmosphäre-Meer
Über den Ozeanen verdunstet jährlich über 500000 Kubikkilometer (km3) Wasser, weil die Sonne das Wasser und die Luft darüber erwärmt.
Kubikkilometer (km3) ist eine internationale Einheit, um das Volumen von Flüssigkeiten angeben zu können.
1 km3 sind 1 Billion (1012) Liter.
Das Wasser steigt auf und bildet Wolken, die über das Meer weitergetragen werden, bis sie abregnen. Dies wird als Wasserdampftransport bezeichnet. Jährlich ergeben das in diesem Wasserkreislauf 458000 km3.
2. Meer-Atmosphäre-Land-Meer
Ein Teil des verdunsteten Wassers aus dem Meer-Atmosphäre-Meer-Kreislauf wird durch den Wind über das Land transportiert. Zusätzlich verdunsten aus den Flüssen jährlich 65200 km3 Wasser, die in die Atmosphäre aufsteigen und Wolken bilden. Dann fallen jährlich 110000 km3 Wasser als Niederschlag wieder auf das Land. Das Wasser wird durch die Flüsse mit 42600 km3 oder durch Versickerung in das Grundwasser mit 2200 km3 wieder in die Meere geleitet.
3. Land-Atmosphäre-Land
Ein Teil des Wassers auf dem Land verdunstet wieder. Das sind jährlich 9000 km3 Wasser. Aus der Atmosphäre gibt es über dem Land jährlich 9000 km3 Niederschlag. Der Niederschlag sammelt sich beispielsweise in Seen und versickert in das Grundwasser, um dann im Meer zu münden.
Wasserkreislauf – Unterteilung
Der Wasserkreislauf kann in einen großen und in einen kleinen Wasserkreislauf, sowie in den natürlichen und künstlichen Wasserkreislauf unterteilt werden.
Großer und kleiner Wasserkreislauf
Bei dem großen Wasserkreislauf wird das Wasser über weite Strecken horizontal, auch waagerecht oder quer genannt, transportiert. Man spricht daher auch von einem horizontalen Kreislauf.
Horizontaler Wasserkreislauf
Der horizontale Wasserkreislauf beschreibt die horizontale Bewegung des Wassers durch Wolken und den Abfluss des Wassers.
Der große Wasserkreislauf fängt über dem Atlantischen Ozean an (Abbildung 3). Dort verdunstet viel Wasser. Das Wasser wird dann durch den Nordost- und Südost-Passat transportiert. Passatwinde sind Winde in der Region um den Äquator. Sie wehen von Osten nach Westen. Das Wasser wird dadurch beispielsweise nach Westen in Richtung Amazonien in Südamerika transportiert. Dort kommt zu Niederschlägen. Über Flüsse fließt das Wasser wieder in den Atlantischen Ozean zurück. Dort verdunstet es dann wieder.
Kleiner Wasserkreislauf
In einem kleinen Wasserkreislauf findet die Bewegung des Wassers, in Form von Verdunstung, Niederschlag und Abfluss, in einem kleinen Gebiet statt. Ein Beispiel dafür ist der Regenwald: Dort ist es das ganze Jahr über warm. Das Wasser verdunstet aus den Bäumen und bildet Wolken. Weil die Wolken nach einiger Zeit zu schwer sind, regnen sie wieder ab. Das Wasser wird durch die Blätter oder Wurzeln der Bäume wieder aufgenommen und verdunstet nach einiger Zeit wieder.
Wenn Du mehr über den „Passatwind“ oder den „Tropischen Regenwald“ erfahren möchtest, klicke auf „Passatwind“ oder „Tropischer Regenwald“, um zur passenden Erklärung zu gelangen.
Natürlicher und künstlicher Wasserkreislauf
Zusätzlich kann noch zwischen dem natürlichen und künstlichen Wasserkreislauf unterschieden werden.
Wasserkreislauf der Natur
Unter dem natürlichen Wasserkreislauf versteht man den Kreislauf des Wassers ohne die Einwirkung von Menschen. Die Natur allein ist für die Verteilung des Wassers verantwortlich. Er wird deshalb auch als Wasserkreislauf der Natur bezeichnet.
Künstlicher Wasserkreislauf
Ein künstlicher Wasserkreislauf ist demnach mit der Einwirkung von Menschen. Dabei wird Wasser aus dem natürlichen Wasserkreislauf entnommen, um es dann zu nutzen. Ein Beispiel dafür ist die Energiegewinnung, die in Abbildung 4 zu sehen ist. Auch wenn Du Dir die Hände wäschst oder Wasser aus der Leitung trinkst, ist das ein Teil des künstlichen Wasserkreislaufes. Das gebrauchte Wasser wird wieder gefiltert und aufbereitet, um dann in den natürlichen Wasserkreislauf zurückgeleitet zu werden.
Die Abbildung 4 zeigt, wie mithilfe eines künstlichen Wasserkreislaufes Strom gewonnen werden kann. In einem Stausee, das ist ein künstlich angelegter See, wird Wasser aus einem Fluss und aus Niederschlägen aufgestaut. Durch eine Leitung fließt ein bisschen Wasser nach unten in das Tal. Dabei treibt es eine Turbine an. Die Kraft des Wassers überträgt sich dabei auf die Turbine und wird durch einen Generator und Transformator in Strom umgewandelt. Das Wasser fließt dann in ein Gewässer, also dem natürlichen Wasserkreislauf, zurück.
Wasserkreislauf - Das Wichtigste
- Der Wasserkreislauf befasst sich mit der Speicherung und dem Transport des weltweiten Wassers
- Beschreibung des Wasserkreislaufes: Verdunstung, Kondensation, Wolkenbewegung, Niederschlag, Versickerung, Speicherung, Abfluss
- Der globale Wasserkreislauf beschreibt, wie viel Wasser jährlich durch Verdunstung, Niederschlag und Abfluss weltweit transportiert wurde
- Der große Wasserkreislauf beschreibt den Transport des Wassers über weite Strecken
- Der kleine Wasserkreislauf beschreibt die Bewegung des Wassers in einem kleinen Gebiet (Regenwald)
- Der natürliche Wasserkreislauf beschreibt den Kreislauf der Natur und ohne das Einwirken des Menschen
- Der künstliche Wasserkreislauf beschreibt den Kreislauf durch das Einwirken des Menschen, um Nutzen aus dem Wasser zu ziehen (Energiegewinnung)
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