El ciclo hidrológico
El ciclo hidrológico es la circulación continua del agua entre la atmósfera, la superficie terrestre y los océanos a través de la evaporación, la precipitación, la escorrentía y el almacenamiento, conservando el agua a nivel global mientras la redistribuye en el espacio y el tiempo.
Definition
El ciclo hidrológico es el sistema de vías y reservorios a través de los cuales el agua se mueve y se almacena en la Tierra, regido por la conservación de la masa: en cualquier región y período, la precipitación es igual a la evapotranspiración más la escorrentía más el cambio en el almacenamiento.
Scope
Esta área abarca los flujos y los almacenamientos que componen el ciclo global del agua: la precipitación como entrada a la tierra, la evaporación y la transpiración como el principal retorno a la atmósfera, la infiltración que divide el agua en la superficie del suelo, y la contabilidad del balance de masas que vincula estos flujos con los cambios en el almacenamiento. Trata el ciclo en escalas desde una columna de suelo hasta el globo entero, mientras que los procesos detallados de canales y acuíferos se desarrollan en las áreas de aguas superficiales y subterráneas.
Sub-topics
Core questions
- ¿Cuáles son los principales flujos y reservorios del ciclo global del agua, y qué tan grandes son?
- ¿Cómo expresa la ecuación del balance hídrico la conservación de la masa para una región?
- ¿Qué controla cuánta precipitación regresa a la atmósfera en comparación con la escorrentía o la recarga del almacenamiento?
- ¿Cómo está cambiando el ciclo hidrológico bajo un clima en calentamiento?
Key concepts
- Precipitación, evaporación, transpiración, escorrentía
- Reservorios y tiempos de residencia del agua
- Ecuación del balance hídrico
- Partición de la evapotranspiración
- Infiltración y almacenamiento
- Flujo de agua dulce renovable
Key theories
- Conservación de la masa (balance hídrico)
- Sobre un volumen de control y un período de tiempo definidos, el balance hídrico establece que las entradas (precipitación) son iguales a las salidas (evapotranspiración más escorrentía) más el cambio en el almacenamiento; esta contabilidad subyace a casi toda la hidrología cuantitativa.
- Partición del ciclo global del agua
- Las estimaciones del ciclo global cuantifican cómo la precipitación global, que es aproximadamente fija, se reparte entre el océano y la tierra, y cómo la precipitación continental se divide en evapotranspiración y escorrentía, enmarcando el agua dulce renovable disponible para la sociedad.
Clinical relevance
El ciclo del agua establece el suministro renovable de agua dulce que sustenta los ecosistemas, la agricultura y el abastecimiento de agua; la comprensión de sus flujos es fundamental para la previsión de sequías e inundaciones, la planificación de los recursos hídricos y la evaluación de cómo el cambio climático altera la precipitación y la evaporación.
History
La comprensión cuantitativa del ciclo del agua surgió de las primeras observaciones de que los ríos se alimentan de la lluvia (Perrault y Mariotte en el siglo XVII), a través de la medición de la evaporación y la precipitación, hasta las estimaciones globales modernas a partir de satélites, reanálisis y modelos de superficie terrestre que cierran el balance a escalas continental y global.
Key figures
- S. Lawrence Dingman
- Wilfried Brutsaert
Related topics
Seminal works
- dingman2015
- brutsaert2005
- oki2006
Frequently asked questions
- ¿Se crea o se destruye el agua en el ciclo hidrológico?
- No. El ciclo conserva la masa: el agua cambia de fase y ubicación, pero la cantidad total es efectivamente constante en escalas de tiempo humanas, razón por la cual la ecuación del balance hídrico es tan central para la hidrología.
- ¿Por qué solo una fracción de la precipitación se convierte en caudal de arroyo?
- Gran parte de la precipitación que cae sobre la tierra regresa a la atmósfera a través de la evaporación y la transpiración de las plantas, y una parte se destina al almacenamiento en el suelo y en las aguas subterráneas; solo el resto se convierte en escorrentía, y la división depende del clima, la vegetación, los suelos y la topografía.