bài tập nhóm môn địa lý thủy văn

dương cũng cung cấp khoảng 90% lượng nước bốc hơi vào trong vòng tuần hoàn nước.Trong những thời kỳ khí hậu lạnh hơn nhiều đỉnh núi băng và những dòng sông băng được hình thành, một lượn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ QUỐC DÂN

KHOA BẤT ĐỘNG SẢN VÀ KINH TẾ TÀI NGUYÊN

- -

-BÀI TẬP NHÓM MÔN ĐỊA LÝ THỦY VĂN

Hà Nội, 2021

Câu 1:

Vòng tuần hoàn nước bao gồm những thành phần nào? Vẽ hình minh họa và giải thích?

Vòng tuần hoàn nước là sự tồn tại và vận động của nước trên mặt đất, trong lòng đất và trong bầu khí quyển của Trái Đất Nước Trái Đất luôn vận động và chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác, từ thể lỏng sang thể hơi rồi thể rắn và ngược lại Vòng tuần hoàn nước đã và đang diễn ra từ hàng tỉ năm và tất cả cuộc

Giảng viên : Nguyễn Mạnh Thắng

Sinh viên thực hiện : Lò Đỗ Minh Ngọc - 11183652

Vương Minh Đạt - 11180931 Nguyễn Thanh Thủy - 11184875 Phạm Nguyễn Minh Châu - 11180716 Nguyễn Minh Phương-

sống trên Trái Đất đều phụ thuộc vào nó, Trái Đất chắc hẳn sẽ là một nơi không thể sống được nếu không có nước

Vòng tuần hoàn nước không có điểm bắt đầu nhưng chúng ta có thể bắt đầu

từ các đại dương Mặt Trời điều khiển vòng tuần hoàn nước bằng việc làm nóng nước trên những đại dương, làm bốc hơi nước vào trong không khí Những dòng khí bốc lên đem theo hơi nước vào trong khí quyển, gặp nơi có nhiệt độ thấp hơn hơi nước bị ngưng tụ thành những đám mây Những dòng không khí di chuyển những đám mây khắp toàn cầu, những phân tử mây va chạm vào nhau, kết hợp với nhau, gia tăng kích cỡ và rơi xuống thành giáng thủy (mưa) Giáng thuỷ dưới dạng tuyết được tích lại thành những núi tuyết và băng hà có thể giữ nước đóng băng hàng nghìn năm Trong những vùng khí hậu ấm áp hơn, khi mùa xuân đến, tuyết tan và chảy thành dòng trên mặt đất, đôi khi tạo thành lũ Phần lớn lượng giáng thuỷ rơi trên các đại dương; hoặc rơi trên mặt đất và nhờ trọng lực trở thành dòng chảy mặt Một phần dòng chảy mặt chảy vào trong sông theo những thung lũng sông trong khu vực, với dòng chảy chính trong sông chảy ra đại dương Dòng chảy mặt, và nước thấm được tích luỹ và được trữ trong những hồ nước ngọt Mặc dù vậy, không phải tất cả dòng chảy mặt đều chảy vào các sông Một lượng lớn nước thấm xuống dưới đất Một lượng nhỏ nước được giữ lại ở lớp đất sát mặt và được thấm ngược trở lại vào nước mặt (và đại đương) dưới dạng dòng chảy ngầm Một phần nước ngầm chảy ra thành các dòng suối nước ngọt Nước ngầm tầng nông được rễ cây hấp thụ rồi thoát hơi qua lá cây

- Phân bổ nước trên Trái Đất

- Vòng tuần hoàn nước bao gồm:

1 Nước đại dương

Một lượng nước khổng lồ được trữ trong các đại dương trong một thời gian dài hơn là được luân chuyển qua vòng tuần hoàn nước Ước tính có khoảng 1.338.000.000 km3 nước được trữ trong đại dương, chiếm khoảng 96,5%, và đại

dương cũng cung cấp khoảng 90% lượng nước bốc hơi vào trong vòng tuần hoàn nước

Trong những thời kỳ khí hậu lạnh hơn nhiều đỉnh núi băng và những dòng sông băng được hình thành, một lượng nước Trái Đất khá lớn được tích lại dưới dạng băng làm giảm bớt lượng nước trong những thành phần khác của vòng tuần hoàn nước Điều này thì ngược lại trong thời kỳ ấm Cuối thời kỳ băng hà những sông băng bao phủ 1/3 bề mặt Trái Đất, và mực nước các đại dương thì thấp hơn ngày nay khoảng 122 m (400 feet) Cách đây khoảng 3 triệu năm, khi Trái Đất ấm hơn, mực nước của các đại dương có thể đã cao hơn hiện nay khoảng 50 m (165 feet)

2 Bốc hơi

Bốc hơi nước là một quá trình nước chuyển từ thể lỏng sang thể hơi hoặc khí Bốc hơi nước là đoạn đường đầu tiên trong vòng tuần hoàn mà nước chuyển từ thể lỏng thành hơi nước trong khí quyển Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng các đại dương, biển, hồ và sông cung cấp gần 90% độ ẩm của khí quyển qua bốc hơi, với 10% còn lại do thoát hơi của cây

Nhiệt (năng lượng) là nhân tố cần thiết cho bốc hơi xuất hiện Năng lượng được sử dụng để bẻ gãy những liên kết giữa các phân tử nước, nó là nguyên nhân tại sao nước có thể dễ dàng bốc hơi tại điểm sôi (212°F, 100°C) nhưng bốc hơi rất chậm tại điểm đóng băng Khi độ ẩm tương đối không khí đạt 100%, tức là ở trạng thái bão hoà hơi nước, bốc hơi không thể tiếp tục diễn ra Quá trình bốc hơi nước tiêu thụ nhiệt năng từ môi trường, đó là nguyên nhân tại sao nước bốc hơi từ da làm bạn mát

Bốc hơi nước từ các đại dương là cách chính để nước được luân chuyển vào trong khí quyển Diện tích rất lớn của các đại dương (trên 70% diện tích bề mặt của Trái Đất được bao phủ bởi các đại dương) cung cấp những cơ hội lớn cho quá trình bốc hơi diễn ra Trên phạm vi toàn cầu lượng nước bốc hơi cũng bằng với lượng giáng thủy Mặc dù vậy, tỉ lệ giữa lượng nước bốc hơi và lượng giáng thuỷ biến đổi theo vùng địa lý Thông thường trên các đại dương lượng bốc hơi nhiều hơn lượng giáng thủy, trong khi đó trên mặt đất, lượng giáng thủy vượt quá lượng bốc hơi Phần lớn lượng nước bốc hơi từ các đại dương rơi ngay trên đại dương qua quá trình giáng thủy Chỉ khoảng 10% của nước bốc hơi từ các đại dương được vận

chuyển vào đất liền và rơi xuống thành giáng thuỷ Khi bốc hơi, một phân tử nước tồn tại trong khí quyển khoảng 10 ngày

3 Nước khí quyển

Trong khí quyển luôn luôn có nước: những đám mây là một dạng nhìn thấy được của nước khí quyển, nhưng thậm chí trong không khí trong cũng chứa đựng nước - những phần tử nước này quá nhỏ để có thể nhìn thấy được Thể tích nước trong khí quyển tại bất kỳ thời điểm nào vào khoảng 12.900 km3 Nếu tất cả lượng nước khí quyển rơi xuống cùng một lúc, nó có thể bao phủ khắp bề mặt Trái Đất với độ dày 2,5 cm

Sự ngưng tụ hơi nước là quá trình hơi nước trong không khí được chuyển sang thể nước lỏng Ngưng tụ hơi nước rất quan trọng đối với chu trình tuần hoàn nước bởi vì nó hình thành nên các đám mây Những đám mây này có thể tạo ra mưa, nó là cách chính để nước quay trở lại Trái Đất Ngưng tụ hơi nước là quá trình ngược với bốc hơi nước

Sự ngưng tụ hơi nước cũng là nguyên nhân của hiện tượng sương, hoặc nước trên mắt kính khi ta đi từ một phòng lạnh đi ra ngoài trong một ngày nóng, ẩm ướt, còn trong một ngày lạnh nước có thể nhỏ giọt bên ngoài cốc uống nước hay có nước ở phía bên trong cửa sổ

4 Sự ngưng tụ hơi nước

Những phân tử nước kết hợp với những phân tử nhỏ bé của bụi, muối, khói trong khí quyển để hình thành nên các hạt nhân mây (giọt mây nhỏ, đám mây nhỏ),

nó gia tăng khối lượng và phát triển thành những đám mây Khi những giọt nước kết hợp với nhau, gia tăng về kích thước, những đám mây có thể phát triển và mưa

có thể xảy ra

Các đám mây hình thành trong khí quyển do không khí chứa hơi nước bốc lên cao và lạnh đi Phần quan trọng của quá trình này là không khí sát mặt đất ấm lên do bức xạ mặt trời Nguyên nhân lớp khí quyển phía bên trên mặt đất lạnh đi là

do áp lực không khí Không khí có trọng lượng và tại mực nước biển trọng lượng của một cột không khí nén xuống trên đầu bạn khoảng 32 kg trên mỗi inch vuông,

áp lực này, được gọi là khí áp, nó là kết quả của mật độ không khí trong cột không khí phía trên Càng lên cao càng ít không khí phía bên trên, và vì thế càng ít áp lực

Khí áp thấp hơn và mật độ không khí giảm theo độ cao Điều này làm cho không khí trở nên lạnh hơn

5 Giáng thủy

Giáng thủy là nước thoát ra khỏi những đám mây dưới các dạng mưa, mưa tuyết, mưa đá, tuyết Nó là cách chính để nước khí quyển quay trở lại Trái Đất Phần lớn lượng giáng thuỷ là mưa Các hạt mưa hình thành như thế nào?

Những đám mây trên bầu trời chứa hơi nước và những hạt nhân mây nhỏ, các hạt nhân mây này quá nhỏ để có thể rơi xuống thành mưa, nhưng nó cũng đủ lớn để hình thành nên các đám mây có thể nhìn thấy được Nước vẫn tiếp tục bốc hơi và ngưng tụ hơi nước trong bầu trời Nếu nhìn gần một đám mây, ta có thể nhìn thấy những phần đang biến mất (đang bốc hơi) trong khi những phần khác đang phát triển (ngưng tụ) Phần lớn lượng nước được ngưng tụ trong các đám mây không rơi xuống thành giáng thuỷ Vì để giáng thuỷ xảy ra, trước tiên những giọt nước nhỏ phải được ngưng tụ Những phân tử nước có thể kết hợp với nhau thành những giọt nước lớn hơn và đủ nặng để rơi thành mưa Cần tới hàng triệu hạt mây

để hình thành chỉ một hạt mưa nhỏ Lượng giáng thủy phân bố không đều trên thế giới, trong một nước hoặc thậm chí trong một thành phố

6 Nước băng và tuyết

Nước được giữ lâu dài trong băng, tuyết, và các sông băng là một thành phần của vòng tuần hoàn nước toàn cầu Vùng Nam cực chiếm 90% tổng lượng băng của Trái Đất, các đỉnh núi băng ở Greenland chiếm 10% tổng lượng băng toàn cầu

 Băng hà bao phủ 10 - 11% lục địa Trái Đất

 Nếu tất cả băng hà tan chảy ngày nay, mực nước biển sẽ tăng lên khoảng 70

m

 Trong kỷ băng hà cuối cùng, mực nước biển thấp hơn ngày nay khoảng 122

m, và những dòng sông băng bao phủ gần 1/3 lục địa Trái Đất

 Trong thời kỳ ấm cuối cùng, cách đây 125.000 năm, mực nước biển cao hơn ngày nay khoảng 5,5 m Khoảng 3 triệu năm trước đây nước biển có thể đã cao đến hơn 50,3 m

7 Dòng chảy tuyết tan

Trên toàn bộ thế giới dòng chảy tuyết là phần chính của sự luân chuyển nước toàn cầu Trong thời kỳ mùa xuân ở những vùng khí hậu lạnh hơn, nhiều dòng chảy

mặt và dòng chảy sông ngòi xuất phát từ tuyết và băng Bên cạnh việc gây ra lũ lụt, tuyết tan nhanh có thể gây ra sạt lở đất và dòng chảy bùn đá

8 Dòng chảy mặt

Thông thường, một phần nước mưa rơi thấm ngay vào đất, nhưng khi đất đạt tới trạng thái bão hoà hay không thấm, thì bắt đầu chảy theo sườn dốc thành dòng chảy Trong một trận mưa lớn, bạn có thể nhìn thấy các dòng nước nhỏ chảy xuôi sườn dốc Nước sẽ chảy theo những kênh trên mặt đất trước khi chảy vào trong các sông lớn Hình vẽ biểu diễn dòng chảy mặt (dòng chảy ra từ con đường) chảy vào một con lạch nhỏ như thế nào Trong trường hợp này dòng chảy mặt chảy trên những vùng đất trống và lắng đọng bùn cát vào trong sông (không tốt cho chất lượng nước) Dòng chảy mặt chảy vào sông, lại bắt đầu hành trình quay trở về đại dương

9 Dòng chảy sông ngòi

"dòng chảy" là lượng nước chảy trong sông, suối, hoặc lạch nước Dòng chảy sông ngòi luôn thay đổi từng ngày thậm chí từng phút Tất nhiên, mưa tác động chính tới dòng chảy trên các lưu vực Mưa rơi làm tăng mực nước sông, và mực nước sông có thể tăng ngay cả khi mưa ở rất xa trên lưu vực sông Ghi nhớ rằng nước mưa rơi trên lưu vực cuối cùng phải chảy ra ở mặt cắt cuối lưu vực Độ lớn của sông phụ thuộc vào độ lớn của lưu vực Sông lớn có lưu vực sông rộng, sông nhỏ có lưu vực sông nhỏ hơn Tương tự như vậy, sông có kích thước khác nhau tác động khác nhau lượng mưa rơi Trong các sông lớn mực nước lên xuống chậm hơn các sông nhỏ Trong lưu vực nhỏ, mực nước sông có thể lên xuống tính theo phút và giờ Những sông rộng có thể mất vài ngày để biến đổi mực nước lên xuống và thời gian lũ lên có thể kéo dài vài ngày

10 Lượng trữ nước ngọt

Nước ngọt trên mặt đất, một thành phần của chu trình nước, yếu tố cần thiết cho mọi sự sống trên Trái Đất Nước ngọt trên mặt bao gồm nước trong các dòng sông, ao, hồ, hồ nhân tạo, và các đầm lầy nước ngọt

Lượng nước trong các sông và hồ luôn luôn thay đổi phụ thuộc vào lưu lượng vào và ra Dòng chảy vào từ mưa, dòng chảy tràn trên mặt đất, lượng nước ngầm dưới đất, và lượng nước gia nhập từ các sông nhánh Dòng chảy ra khỏi các

hồ và sông bao gồm lượng bốc hơi và dung tích nước bổ sung cho nước ngầm Con

người cũng sử dụng nước mặt cho các nhu cầu thiết yếu của mình Lượng và vị trí của nước mặt thay đổi theo thời gian và không gian, một cách tự nhiên hay dưới sự tác động của con người Nước mặt duy trì sự sống

11 Thấm

Bất cứ nơi nào trên thế giới, một phần lượng nước mưa và tuyết đều thấm xuống lớp đất và đá dưới bề mặt Lượng thấm bao nhiêu phụ thuộc vào một số các nhân tố Trên đỉnh băng của Greenland lượng nước mưa thấm xuống là rất nhỏ, ngược lại, một dòng sông chảy vào trong hang động ở vùng Georgia, Mỹ, cho thấy sông cũng có thể chảy trực tiếp vào trong nước ngầm

Một phần lượng nước thấm xuống sẽ được giữ lại trong những tầng đất nông,

ở đó nó có thể chảy vào sông nhờ thấm qua bờ sông Một phần nước thấm xuống sâu hơn, bổ sung cho các tầng nước ngầm Nếu tầng nước ngầm nông hoặc đủ độ rỗng để cho phép nước chảy tự do qua nó, con người có thể khoan các giếng trong tầng nước ngầm này và sử dụng nước cho những mục đích của mình Nước ngầm

có thể di chuyển được những khoảng cách dài hoặc được trữ lại trong tầng nước ngầm trong một thời gian dài trước khi quay trở lại bề mặt hoặc qua thấm vào các thuỷ vực khác, như thấm vào các sông và đại dương

Khi nước mưa thấm vào trong tầng đất sát mặt, nó hình thành vùng không bão hoà và vùng bão hoà Trong vùng không bão hoà, nước tồn tại trong các lỗ rỗng của lớp đá bên dưới mặt đất, nhưng tầng đất chưa đạt tới trạng thái bão hoà Phần phía trên của tầng không bão hoà là vùng đất Vùng đất này có không gian phân bố được tạo ra từ rễ cây trồng, nước mưa có thể thấm vào tầng này Cây trồng

sử dụng nước trong tầng đất này Bên dưới vùng không bão hoà là vùng bão hoà, ở đây nước chứa đầy trong các khe rỗng giữa các phần tử đất và đá Có thể khoan giếng trong vùng này và bơm nước lên

12 Lưu lượng nước ngầm

Lượng nước mà ta không thể nhìn thấy được - nước ngầm (nước tồn tại và di chuyển trong lòng đất) - chiếm một lượng rất lớn so với lượng nước ta có thể nhình thấy được Nước ngầm đóng góp lớn cho dòng chảy sông ngòi của nhiều con sông Con người đã sử dụng nước ngầm từ hàng ngàn năm nay và vẫn đang tiếp tục sử dụng nó hàng ngày, phần lớn cho nhu cầu nước uống và nước tưới Cuộc sống trên Trái Đất phụ thuộc vào nước ngầm cũng giống như là nước bề mặt Nước ngầm chảy bên dưới mặt đất

Một phần lượng mưa rơi trên mặt đất và thấm vào trong đất trở thành nước ngầm Phần nước chảy sát mặt sẽ lộ ra rất nhanh khi chảy vào trong lòng sông, nhưng do trọng lực, một phần lượng nước tiếp tục thấm sâu vào trong đất Hướng và tốc độ di chuyển nước ngầm được tính thông qua các đặc trưng của tầng nước ngầm và lớp cản nước (ở đây nước khó chảy qua) Sự chuyển động của nước bên dưới mặt đất phụ thuộc vào độ thấm (nước thấm khó khăn hay dễ dàng) và khe rỗng của đá bên dưới mặt đất (số các khe hở trong vật liệu) Nếu các lớp đá cho phép nước chảy qua nó tương đối tự do thì nước ngầm có thể di chuyển được những khoảng cách đáng kể trong thời gian vài ngày Nhưng nước ngầm cũng

có thể thấm sâu hơn vào các tầng nước ngầm sâu ở đó nó sẽ mất hàng ngàn năm để

di chuyển trở lại vào môi trường

13 Suối

Một tầng nước ngầm liên tục được bổ sung nước đến khi nước chảy tràn trên mặt đất, kết quả là hình thành các con suối Các con suối có thể rất nhỏ, chỉ có nước chảy khi có một trận mưa đáng kể, đến các dòng suối lớn chảy với hàng trăm triệu gallon nước mỗi ngày

Các con suối có thể hình thành trong bất kỳ loại đá nào, nhưng phần lớn chúng hình thành trong các loại đá vôi và đolomit, dễ dàng rạn nứt và hoà tan do mưa axit Khi đá bị phá huỷ và hoà tan, các khoảng trống hình thành cho phép nước chảy qua Nếu dòng chảy theo phương ngang, nó có thể chảy tới mặt đất, hình thành các con suối Nước suối không phải bao giờ cũng sạch

14 Sự thoát hơi

Thoát hơi là quá trình nước được vận chuyển từ các rễ cây đến các lỗ nhỏ bên dưới bề mặt lá, ở đây nước chuyển sang trạng thái hơi và thoát vào khí quyển

Do đó, thoát hơi thực chất là bốc hơi của nước từ lá cây Lượng nước bốc thoát hơi

từ cây trồng ước tính chiếm khoảng 10% của hàm lượng nước trong khí quyển Thoát hơi thực vật là một quá trình không nhìn thấy được, khi nước đang bốc hơi trên bề mặt các lá cây, bạn không thể đi ra ngoài và nhìn thấy các lá cây đang bốc thoát hơi Trong mùa phát triển của cây trồng, một lá cây sẽ bốc thoát hơi nước nhiều lần hơn trọng lượng của chính nó Một mẫu Anh trồng ngô có thể bốc thoát hơi được khoảng 11.400 - 15.100 lít nước/ngày, và một cây sồi lớn có thể bốc hơi được 151.000 lít nước/năm

Lượng nước bốc thoát hơi từ cây cối biến đổi lớn theo thời gian và không gian Một số nhân tố tác động đến tốc độ bốc thoát hơi nước:

 Nhiệt độ: Tốc độ bốc thoát hơi tăng lên khi nhiệt độ tăng, đặc biệt trong mùa phát triển của cây trồng khi nhiệt độ không khí ấm hơn

 Độ ẩm tương đối: Khi độ ẩm tương đối của không khí xung quanh cây trồng tăng thì tốc độ bốc thoát hơi giảm Nghĩa là nước bốc hơi khi không khí khô

dễ dàng hơn là trong không khí bão hoà ẩm

 Gió và sự di chuyển của không khí: Sự di chuyển của các lớp không khí xung quanh một cây tăng lên làm cho bốc thoát hơi cũng tăng cao

 Loại cây: Loại cây khác nhau sẽ thoát hơi nước với tốc độ khác nhau Các loại cây sống trong vùng khô cằn thì thoát hơi ít hơn các loại cây khác Ví dụ cây xương rồng để giữ lại lượng nước quý báu bằng cách giảm bớt sự thoát hơi hơn các cây trông khác

15 Lượng trữ nước ngầm

Một lượng lớn nước được trữ trong đất Nước này vẫn tiếp tục chuyển động,

có thể rất chậm, và nó vẫn là một phần của vòng tuần hoàn nước Phần lớn nước ngầm là do mưa và lượng nước thấm từ lớp đất mặt Tầng đất phía trên là vùng không bão hoà, trong tầng này lượng nước thay đổi theo thời gian, mà không làm bão hoà tầng đất Bên dưới lớp đất này là vùng bão hoà, tất cả các khe nứt, các ống mao dẫn, và các khoảng trống giữa các phân tử đá được lấp đầy nước Thuật ngữ

"nước ngầm" được dùng để mô tả cho khu vực này Một thuật ngữ khác của nước ngầm là "bể nước ngầm" Bể nước ngầm là kho chứa nước ngầm khổng lồ và con người khắp nơi trên thế giới phụ thuộc vào nước ngầm trong cuộc sống hàng ngày

Tại sao nói yếu tố thổ nhưỡng, nham thạch có thể làm điều hòa hoặc thất thường thêm chế độ dòng chảy? Vẽ hình minh họa.

Thổ nhưỡng và nham thạch là nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến chế độ dòng chảy sông ngòi Thổ nhưỡng, nham thạch quyết định độ lớn của dòng chảy Thực tế cho thấy một khu vực có lượng mưa lớn chưa đủ để sản sinh ra dòng chảy phong phú vì dòng chảy còn phụ thuộc vào khả năng nguồn nước của thổ nhưỡng

và kiến trúc địa tầng của lưu vực Thổ nhưỡng hầu như là vật môi giới giữa khí hậu

và dòng chảy Ở những nơi thổ nhưỡng có khả năng thấm lớn, cấu tạo địa chất tương đối rời rạc thì dòng chảy sẽ yếu đi Ví dụ ở vùng đất trống đồi trọc, lớp đất xốp trên mặt bị rửa trôi, còn trơ sỏi đá thì khi mưa xuống dòng chảy mặt hình thành