Wasser ist ein wesentliches Element der Erde, welches Leben erst ermöglicht. Wir alle nutzen es täglich als Trinkwasser, zum Kochen oder zum Waschen. Meere und Seen sind Erholungsgebiete und werden in Transportsysteme eingebunden. Jedoch ist Wasser auch grundlegendes Element unseres Ökosystems. „Den Lauf des Wassers von den Bergen zu den Tälern, von dem Lande zum Meere sehen wir unaufhörlich vor unseren Augen sich vollziehen, und dennoch wird das Meer nicht voller und die Quellen und Ströme versiegen nicht.“ (F. Pfaff, zit. in Wilhelm 1997³:13) Doch wieso „wird das Meer nicht voller“ und wieso „versiegen die Quellen und Ströme nicht“? Mit genau dieser Frage beschäftigt sich die Hausarbeit.
Zunächst wird auf die allgemeine Hydrologie und die Wasservorkommen auf der Erde eingegangen. Darauf aufbauend wird das System des Wasserkreislaufes erklärt und die Unterschiede zwischen dem globalen und lokalen Wasserkreislauf werden verdeutlicht. Anschließend folgt der Bezug zum Wasserhaushalt, welcher anhand der Wasserbilanz noch einmal die Kompaktheit des Wassersystems demonstriert. Zum besseren Verständnis folgt nach der Erklärung des Wasserkreislaufsystems der Bezug auf Deutschland als Fallbeispiel.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Hydrologie
2.1 Entstehung des Wassers
2.2 Wasservorkommen der Erde
3 Der Wasserkreislauf
3.1 Globaler Wasserkreislauf
3.2 Lokaler Wasserkreislauf
4 Der Wasserhaushalt
4.1 Allgemeine Wasserhaushaltsgleichung - Die Wasserbilanz
5 Anwendungsbeispiel Deutschland- Lokale Wasserbilanz
6 Zusammenfassung
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht die physikalischen Grundlagen des globalen Wasserkreislaufs und des Wasserhaushalts, um die Frage zu beantworten, warum sich trotz stetiger Zuflüsse die Wassermengen in den irdischen Speichern im Gleichgewicht halten. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der methodischen Anwendung der Wasserbilanzgleichung.
- Physikalische Eigenschaften und Vorkommen von Wasser auf der Erde
- Differenzierung zwischen globalen und lokalen Wasserkreisläufen
- Analyse der Wasserhaushaltsgleichung als geschlossenes System
- Lokale Wasserbilanzierung am Beispiel Deutschlands
- Anthropogene Einflüsse auf den Wasserhaushalt
Auszug aus dem Buch
3.1 Globaler Wasserkreislauf
Der Wasserkreislauf zwischen den Wasserspeichern der Ozeane, der Atmosphäre und der Landoberfläche wird als globaler Wasserkreislauf („großer Wasserkreislauf“) bezeichnet. Um die globale Wasserzirkulation nachvollziehen zu können, müssen die oben genannten Komponenten Niederschlag, Verdunstung und Abfluss differenziert werden: Niederschlag beschreibt Wasser in seinen unterschiedlichen Aggregatzuständen. Somit kann Niederschlag z.B. in Form von Regen, Hagel und Schnee auf die Erde treffen. Der atmosphärische Feuchtetransport (Abbildung 5) beschreibt den Prozess der Wolkenbildung, bei dem Wasser horizontal über viele Kilometer zurücklegen kann, bis es als Niederschlag auf die Erde fällt.
Die Verdunstung ist der Übergang des Wassers (unterhalb des Siedepunktes) vom flüssigen in den gasförmigen Zustand. Verdunstung muss unterschieden werden in Transpiration, die die Verdunstung der Pflanzen darstellt und Evaporation, die die Verdunstung am Boden, von offenen Wasseroberflächen und der Pflanzenoberfläche beschreibt. Die Interzeption beschreibt den Teil des Niederschlags, der im Blätterdach der Vegetation vorübergehend gespeichert wird und dort verdunstet und den Teil, der durch das Blätterdach tropft und am Stamm abfließt. Grundsätzlich ist die Verdunstungsrate über dem Meer höher als die Niederschlagsrate (Abbildung 4).
Der Abfluss wird unterteilt in den oberirdischen und unterirdischen Abfluss. Grundlegend für diese Unterteilung ist die Infiltration (Eigenschaft des Bodens Wasser aufzunehmen). Kann Wasser auf einer geneigten Oberfläche nicht in den Boden eindringen, da er z.B. wassergesättigt ist, kommt es zum Abfluss auf der Geländeoberfläche (Oberflächenabfluss). Sickert das Wasser in den Boden ein, füllt es Hohlräume und Poren im Boden. Dort kann es im sogenannten „Interflow“ direkt unter der Erdoberfläche abfließen oder es versickert bis zur stauenden Schicht ins Grundwasser, wo es zum unterirdischen Abfluss in Richtung der Schwerkraft kommt (Abbildung 4) (Universität Oldenburg:2006, Gebhardt et al. 2011²:573,575, Häckel 19994:81, Freie Universität Berlin:2006).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die Bedeutung von Wasser als Lebensgrundlage ein und formuliert die zentrale Forschungsfrage nach der Stabilität der Wassermengen auf der Erde.
2 Hydrologie: Dieses Kapitel erläutert die physikalischen Zustände von Wasser, seine Entstehungsgeschichte sowie die globale Verteilung der Wasservorkommen.
3 Der Wasserkreislauf: Hier werden die Prozesse des globalen und lokalen Wasserkreislaufs sowie deren Komponenten wie Niederschlag, Verdunstung und Abfluss beschrieben.
4 Der Wasserhaushalt: Dieses Kapitel widmet sich der Wasserhaushaltsgleichung und der Bilanzierung von Wassereinnahmen und -ausgaben.
5 Anwendungsbeispiel Deutschland- Lokale Wasserbilanz: Anhand des Fallbeispiels Deutschland wird die theoretische Wasserbilanzgleichung auf ein konkretes geografisches Gebiet angewandt.
6 Zusammenfassung: Das Fazit fasst die Ergebnisse zusammen und bekräftigt, dass der Wasserkreislauf ein geschlossenes System darstellt, in dem Wassernutzung keinen Verbrauch im Sinne eines Verlustes bedeutet.
Schlüsselwörter
Wasserkreislauf, Wasserhaushalt, Wasserbilanz, Hydrologie, Niederschlag, Verdunstung, Abfluss, Ozeane, Grundwasser, Anthropogene Einflüsse, Globaler Kreislauf, Lokaler Kreislauf, Wasserdargebot, Infiltration, Wasserressourcen
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundlegend?
Die Arbeit befasst sich mit dem physikalischen Prozess des Wasserkreislaufs und analysiert, warum das Gesamtwasservorkommen der Erde trotz ständiger Zirkulation stabil bleibt.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen sind die Hydrologie, die verschiedenen Aggregatzustände von Wasser, die globalen Speicher, die Wasserbilanzgleichung sowie der menschliche Einfluss auf lokale Wassersysteme.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das primäre Ziel ist die wissenschaftliche Herleitung und Erklärung des geschlossenen hydrologischen Systems anhand der Wasserbilanz und deren Anwendung auf Deutschland.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird eine literaturgestützte Analyse der hydrologischen Grundlagen sowie eine mathematische Bilanzierung (Wasserhaushaltsgleichung) angewandt.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Darstellung der hydrologischen Grundlagen, die Differenzierung des globalen und lokalen Wasserkreislaufs sowie die praktische Anwendung der Wasserbilanz auf Deutschland.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zu den wichtigsten Begriffen zählen Wasserkreislauf, Wasserbilanz, Hydrologie, Evaporation, Transpiration, Infiltration und anthropogene Einflüsse.
Was unterscheidet den globalen vom lokalen Wasserkreislauf?
Der globale Wasserkreislauf beschreibt ein geschlossenes System des gesamten Planeten, während der lokale Wasserkreislauf als offenes System nur Teilräume betrachtet und horizontale Zirkulationen oft vernachlässigt.
Warum ist die Unterscheidung zwischen Wassernutzung und Wasserverbrauch wichtig?
Die Arbeit betont, dass Menschen Wasser zwar nutzen, es aber dem System durch Verdunstung wieder zugeführt wird, weshalb der Begriff "Verbrauch" physikalisch betrachtet eher eine "Nutzung" darstellt.
Welche Auswirkung hat der Braunkohlentagebau auf das Wasser in Deutschland?
Der Braunkohlentagebau kann durch Grundwasserabsenkungen zur Austrocknung von Feuchtgebieten führen, was negative Auswirkungen auf Flora und Fauna hat.
- Arbeit zitieren
- B.Sc. Loisa Welfers (Autor:in), 2013, Der Wasserkreislauf. Die Grundgleichung des Wasserhaushaltes, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/341416
