Siklus Hidrologi

Siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang berkelanjutan di antara atmosfer, permukaan tanah, dan samudra melalui penguapan, presipitasi, aliran permukaan, dan penyimpanan, menjaga konservasi air secara global sekaligus mendistribusikannya kembali dalam ruang dan waktu.

Definition

Siklus hidrologi adalah sistem jalur dan reservoir tempat air bergerak dan tersimpan di seluruh Bumi, diatur oleh konservasi massa: di setiap wilayah dan periode, presipitasi sama dengan evapotranspirasi ditambah aliran permukaan ditambah perubahan penyimpanan.

Scope

Area ini mencakup fluks dan penyimpanan yang membentuk siklus air global: presipitasi sebagai masukan ke daratan, penguapan dan transpirasi sebagai pengembalian utama ke atmosfer, infiltrasi yang membagi air di permukaan tanah, dan perhitungan neraca massa yang menghubungkan fluks-fluks ini dengan perubahan penyimpanan. Ini membahas siklus pada skala dari kolom tanah hingga seluruh dunia, sementara proses saluran dan akuifer yang terperinci dikembangkan di area air permukaan dan air tanah.

Sub-topics

• Evaporation and Evapotranspiration
• Infiltration and Soil Water
• Precipitation
• The Global Water Balance

Core questions

• Apa saja fluks dan reservoir utama siklus air global, dan seberapa besar ukurannya?
• Bagaimana persamaan neraca air menyatakan konservasi massa untuk suatu wilayah?
• Apa yang mengontrol seberapa banyak presipitasi kembali ke atmosfer dibandingkan mengalir atau mengisi ulang penyimpanan?
• Bagaimana siklus hidrologi berubah di bawah iklim yang menghangat?

Key concepts

• Presipitasi, penguapan, transpirasi, aliran permukaan
• Reservoir dan waktu tinggal air
• Persamaan neraca air
• Pembagian evapotranspirasi
• Infiltrasi dan penyimpanan
• Fluks air tawar terbarukan

Key theories

Konservasi massa (neraca air)

Pada volume kontrol dan periode waktu yang ditentukan, neraca air menyatakan bahwa masukan (presipitasi) sama dengan keluaran (evapotranspirasi ditambah aliran permukaan) ditambah perubahan penyimpanan; perhitungan ini mendasari hampir semua hidrologi kuantitatif.

Pembagian siklus air global

Estimasi siklus global mengukur bagaimana presipitasi global yang relatif tetap dibagi antara samudra dan daratan, dan bagaimana presipitasi kontinental terbagi menjadi evapotranspirasi dan aliran permukaan, membentuk air tawar terbarukan yang tersedia bagi masyarakat.

Clinical relevance

Siklus air menentukan pasokan air tawar terbarukan yang menopang ekosistem, pertanian, dan pasokan air; pemahaman tentang fluksnya mendasari prakiraan kekeringan dan banjir, perencanaan sumber daya air, dan penilaian bagaimana perubahan iklim mengubah presipitasi dan penguapan.

History

Pemahaman kuantitatif tentang siklus air berkembang dari pengamatan awal bahwa sungai-sungai diberi makan oleh curah hujan (Perrault dan Mariotte pada abad ke-17), melalui pengukuran penguapan dan presipitasi, hingga estimasi global modern dari satelit, reanalisis, dan model permukaan tanah yang menutup anggaran pada skala kontinental dan global.

Key figures

• S. Lawrence Dingman
• Wilfried Brutsaert

Seminal works

• dingman2015
• brutsaert2005
• oki2006

Frequently asked questions

Apakah air diciptakan atau dihancurkan dalam siklus hidrologi?

Tidak. Siklus ini mengkonservasi massa: air berubah fase dan lokasi tetapi jumlah totalnya secara efektif konstan pada skala waktu manusia, itulah sebabnya persamaan neraca air sangat sentral dalam hidrologi.

Mengapa hanya sebagian kecil dari presipitasi yang menjadi aliran sungai?

Sebagian besar presipitasi yang jatuh di daratan kembali ke atmosfer melalui penguapan dan transpirasi tumbuhan, dan sebagian masuk ke dalam tanah dan penyimpanan air tanah; hanya sisanya yang menjadi aliran permukaan, dengan pembagian tergantung pada iklim, vegetasi, tanah, dan topografi.