НАСА изчисли водата на Земята

Специалистите на НАСА са изучили как работи кръговратът на водата в природата, за който се разказва на децата в началното училище. Учените са изразили в цифри и диаграми всички данни, отнасящи се до земната вода и до това как тя се е разпределяла през първото десетилетие на нашия век.

Резултатите са публикувани в изданието Journal of Climate и са достъпни на сайта на НАСА. Проблемът с водата се оказва дори по-насъщен от изучаването на Космоса.

Дадените изследвания ще позволят да се прогнозира какво ще се случи с водата на нашата планета в предстоящите десетилетия.

Цялата земна вода

Единственото по рода си изследване се основава на спътникови данни за периода от 2000 до 2010 година, по които се проследявали водните източници и движението на водата на планетата. За пълна картина било отчитано и количеството достъпна енергия от Слънцето, способна да нагрява водата до момента на изпарение и движението по света с помощта на ветровете. Учените обединили данните от десетки източници, които на свой ред се опирали на резултатите от наблюдения, получени от 25 спътника. Това са данни, описващи различните аспекти на водния цикъл на планетата – изпарение и валежи над сушата и океаните, движението на водните пари в атмосферата, потокът на реки, водоеми, включително подземни, влажността на почвата и снежната покривка.

Повечето данни, получени от спътници, е невъзможно да се получат със земни измервания. Учените планират в бъдеще да уточнят своя модел с добавянето на нови данни – наскоро изпратени спътници са способни да събират допълнителни данни, необходими за изчисленията.

Освен това учените се сблъскали с разлика в данните, получени от различни източници. За да стигнат до единни цифри, те използвали нов за подобна работа математически метод.

Главна задача на изследователите било съставянето на пълен цикъл, в който водата не се „губи“ на някой от етапите, тъй като Земята по същина е затворена система. Цялата изпаряема вода трябва да пада някъде във вид на валежи – въпросът е къде и кога. Според изследователите моделирането на водния цикъл на цялата планета не било лесна задача.

Изпарява се от океаните, вали на сушата

Според получените данни ежегодно се изпаряват около 450 000 км³ вода от повърхността на океаните (голяма част – от повърхността на Тихия океан). От повърхността на сушата – от почвата и растенията – се изпаряват около 70 500 км³ вода годишно. Тази пара се издига в атмосферата и ветровете я носят в други части на планетата, където тя се превръща в облаци и мъгли и отново се озовава на земята във вид на дъждове и снегове. Общият обем валежи е около 403 000 км³ ежегодно над океаните и около 117 000 км³ – над сушата, от които малко повече от една трета падат над реките и попадат в океаните, а останалото отново се изпарява в атмосферата от сушата.

По такъв начин част от изпаряващата се от сушата вода винаги е по-малко, отколкото падащата над същите райони във вид на валежи.

Общият обем на потреблението на вода от човечеството – за селското стопанство, промишлеността и домакинствата – е 9000 км³ годишно, което е 8% от количеството валежи, които падат на сушата. „Благодарение на тези данни може много по-точно да се предскаже разпространението и интензивността на дъждовете и снеговете в различни региони“, пояснява проф. Тристан Л’Екойе .(Tristan L’Ecuyer) от университета Уисконсин-Мадисън (САЩ), един от съавторите на изследването.

Според него в климатичните модели винаги е по-сложно да се предскажат измененията в падането на валежите, отколкото измененията на температурите, тъй като снегът и дъждът са свързани с процесите, протичащи на територии от едва няколко километра, докато стандартните климатични модели работят със стойности, на порядъци по-високи.

Затова било толкова важно да се получат точни данни за кръговрата на водата, включително в зависимост от сезоните – те ще позволят да се уточнят съществуващите модели.