28100 meteo
8

Rys. 2.12. Średni roczny południkowy transport pary wodnej (Barry, Chorley, 2003)

ściach geograficznych, gdzie w związku z niską temperaturą powietrza jest w nim mata zawartość pary wodnej, jej transport jest znikomo mały (głównie ze wschodu na zachód). Średnia prędkość liniowa przemieszczania się pary wodnej nad Ziemią wynosi 220 km na dobę, a w szerokościach umiarkowanych nawet 300-400 km na dobę (Kupczyk, Lenart, 1997).

Transport pary wodnej zachodzi również między półkulami północną i południową. W lecie na półkuli północnej (od czerwca do sierpnia) jest to przemieszczenie na północ, rzędu 18,8T0⁸ kg-s^-1, a w zimie (od grudnia do lutego) na południe, wynoszące 13.6T0⁸ kg-s^_1. Średnio w ciągu roku półkula północna otrzymuje znad południowej 3,2T0⁸ kg-s^_1 pary wodnej, w wyniku czego średnia suma opadów na półkuli północnej jest większa o 39 mm niż na południowej, co jest wyrównane przez odpowiednio większy odpływ powierzchniowy do oceanów (Barry, Chorley, 2003).

Fakt, że nad jakimś obszarem przemieszcza się znacząca ilość pary wodnej, nie oznacza, że występują tam również wysokie opady. Ich ilość zależy bowiem nie tylko od zawartości wilgoci, ale i od działania mechanizmów kondensacji pary wodnej i powstawania opadów, tak w mikro-, jak i w makroskali.

Masa wilgoci transportowana znad oceanów w głąb kontynentów maleje w miarę oddalania się od oceanów. Te stale malejące zasoby wilgoci w masach powietrza napływających znad oceanów są uzupełniane parowaniem z powierzchni lądów. To parowanie ma najistotniejsze znaczenie w tworzeniu opadów nad obszarami wewnętrznymi kontynentów, co jest jednak zarazem przyczyną występowania lam skąpych opadów.

Woda występuje także pod powierzchnią Ziemi. .Tej ilość do głębokości 100 md szacuje się na ok. 10,5 min km^{1 2 3} (World water balancc..., 1978). Pod bezpośrednim wpływem atmosfery znajduje się jedynie przypowierzchniowa część tej strefy, potocznie nazywana gruntem². Występują w niej wody fizycznie związane z cząstkami gruntu, zwane wodami glebowymi, których ilość jest oceniana na 16,5 tys. km³. Ilość tych wód jest więc porównywalna z zawartością pary wodnej w atmosferze; w skali globalnej zapasy wody glebowej są prawie o 30% większe od zapasów wody w atmosferze.

W danych warunkach klimatycznych ilość wody w gruncie i jej postać zależą od nasycenia wodą środowiska skalnego. Warstwa utworów powierzchniowych, w której współistnieją ziarna skały, woda i powietrze, jest nazywana strefą aeracji lub też strefą napowietrzenia (Bajkiewicz-Grabowska, Mikulski, 2007). Spąg tej strefy wyznacza zwierciadło wody podziemnej - granica skał znajdujących się w stanie pełnego nasycenia wodą wolną.

Górną część strefy aeracji, w zasięgu oddziaływania korzeni roślinnych³, stanowi gleba powstała ze skały macierzystej pod wpływem czynników glebotwórczych w procesie glebotwórczym (Nowy leksykon PWN, 1998). Gleba (ośrodek porowaty) jest produktem wzajemnego oddziaływania lito-, hydro-, atmo- i biosfery (Bednarek i in., 2004).

Strefa aeracji jest układem trójfazowym, złożonym z fazy stałej, którą tworzą ziarna mineralne oraz cząstki organiczno-mineralne i organiczne, z fazy ciekłej, którą są woda i roztwory glebowe, i fazy gazowej, którą stanowi powietrze zawierające gazy i parę wodną w stanie nasycenia (rys. 3.1, Hillel, 2004). Przestwory występujące między cząstkami fazy stałej są wypełnione powietrzem (glebowym/gruntowym) oraz wodami związanymi fizycznie z cząstkami gruntu (higroskopową, blonkowatą i kapilarną), a okresowo też przesiąkającą wodą wolną (rys. 3.2).

42

1

Do głębokości 100 m sięga strefa aktywnej wymiany wód; wody tej strefy są zasilane opadami i wodami powierzchniowymi (Choiński, Kaniecki, 1996).

2

¹ Grunt jest rozumiany jako środowisko skalne, utwory powierzchniowe. W polskim gleboznawstwie grunt jest synonimem gleby; w geologii inżynierskiej grunt oznacza całą powierzchniową warstwę litosfery (Prusinkiewicz, 1994).

3

W warunkach polskich obejmuje zwykle warstwę od 1 do 1,5 m (Kowalik, 1999).