Pagrindinis planetos skystis
Vanduo yra svarbiausias bet kurio biologinio organizmo Žemėje gyvenimo komponentas. Todėl svarbu tirti, stebėti ir stebėti planetos vandens išteklių kiekį, kokybę ir būklę. Pagrindinės šios gyvybę teikiančios drėgmės atsargos yra sutelktos pasaulio vandenynuose. O iš ten jau išgaruodama drėgmė maitina Žemę, dėka proceso, gamtoje vadinamo vandens ciklu. Vanduo yra labai judri medžiaga ir lengvai pereina iš vienos būsenos į kitą. Ir dėl to jis gali lengvai pasiekti atokiausius kampus nuo šaltinio. Kaip vyksta šis procesas?
Kaip ir kodėl vyksta vandens cirkuliacija?
Veikiamas Saulės skleidžiamos šilumos, vanduo nuolat išgaruoja nuo vandenyno paviršiaus, virsdamas dujine būsena. Kartu su šilto oro srovėmis garai kyla aukštyn, formuodami debesis. Vėjas juos lengvai išneša iš pradinės garavimo vietos. Pamažu gaudydami naujus garus savo kelyje, debesys atvėsta kylant aukštyn. Tam tikru momentu ateina kitas etapas – kondensacija. Tai įmanoma, kai oras yra prisotintas (100% drėgmės) vandens garų. Paprastai tai atsitinka, kai yra pakankamai aušinimo. Yra žinoma, kad didžiausias ore gali būti sulaikomas garų kiekis yra proporcingas jo temperatūrai, todėl tam tikru aušinimo momentu debesis prisisotina garų, dėl ko vanduo pereina į kitą – skystą arba panašus į kristalą – būsena. Ir jei debesis šiuo metu vis dar yra virš vandenyno, tada drėgmė grįžta ten, iš kur atsirado. Taip gamtoje baigėsi vienas mažas vandens ciklas. Šis procesas nesibaigia nė minutei. Vanduo virš pasaulio vandenynų nuolat cirkuliuoja.
Kaip vanduo cirkuliuoja žemėje
Ne visa drėgmė nukrenta atgal į vandenyną. Didelis kiekis garų kartu su pasatais ir musonais nunešamas į sausumą, o judant krituliais iškrenta į Žemę. Dalis šios drėgmės sulaikoma viršutiniuose dirvožemio sluoksniuose, maitindama augalus, kita dalis nuteka į upelius ir upes, todėl, pasiekusi jūras ir vandenynus, vėl išgaruoja ir patenka į kitą vandens ciklą gamtoje. . Labai maža kritulių dalis prasiskverbs per dirvą į gelmes ir, pasiekusi vandeniui atsparų sluoksnį (molis, uolienos), nutekės šiuo šlaitu. Dalis požeminio vandens vėl ras ištekėjimą į paviršių, sudarydami šaltinius su krištolo skaidrumo vandeniu, kad vėliau tekėtų į upes ir vėl išgaruotų kitam ciklui. O kita jų dalis per plyšius ir plyšius ir toliau smelks į Žemės gelmes, kol pasieks aukštos temperatūros sluoksnius, kur vėl pavirs garais, kad vėl apsivyniotų požeminėje cirkuliacijoje arba išsiveržtų. į paviršių termine spyruokle.
Vandens maršrutai gamtoje
Kasmet į orą išgaruoja apie keturi šimtai tūkstančių kubinių kilometrų vandens ir tik penktadalis jo patenka į žemę, kurios plotas tris kartus mažesnis už pasaulio vandenyno paviršių. Vandenį iš žemės paviršiaus išgaruoja ne tik dirvožemis, bet ir augmenija: kiekvienas medžio lapas ir kiekvienas žolės stiebas Žemėje. Labai sunku atsekti visas įmanomas vandens keliones. Tačiau imituoti labai supaprastintą versiją, demonstruojančią vandens ciklą gamtoje vaikams, tai visiškai įmanoma net jūsų bute.
Eksperimentuokite, kad parodytumėte drėgmės garavimą ir kondensaciją
Norint pademonstruoti pirmąjį ciklo etapą – vandens išgaravimą nuo rezervuarų paviršiaus veikiant saulės spinduliams – pakaks paimti stiklinę iki pusės pripildytą vandens, įdėti į plastikinį hermetišką maišelį ir pritvirtinti juostele. prie lango stiklo saulėtą dieną. Po kurio laiko (priklausomai nuo temperatūros patalpoje ir saulės šviesos intensyvumo) pamatysite, kad maišelio sienelės rasoja, o po kurio laiko ant jų susidaro vandens lašeliai.
Viso vandens ciklo ciklo demonstracinis modelis
Sudėtingesnį modelį galima surinkti naudojant indą, iš dalies pripildytą vandens, atspalvintą mėlynais dažais (pasaulio vandenyno imitacija), permatomą, gali būti perforuotą, maišą, pripildytą pakankamai smėlio, kad pakiltų daugiau nei pusė vandens (sausumos). Visą konstrukciją kuo sandariau uždarykite plastikine plėvele ir pritvirtinkite. Virš „žemės“ pastatykite nedidelį indelį su ledu (ledas sukurs eksperimentui reikalingą šaltį viršutiniuose „atmosferos“ sluoksniuose), virš „vandenyno“ pastatykite stalinę lempą (Saulę), kuri skleis šilumą. . Jį įjungus po kurio laiko patenkame ant plėvelės, virš žemės, šaltoje vietoje, drėgmės kondensacija, kuri kiek vėliau iškris ant žemės. O jei maišelis skylėtas, tuomet matai, kaip per smėlį besiskverbianti drėgmė nuteka žemyn į vandenyną.
Kas mums belieka
Vandens ciklas biosferoje yra labai svarbus procesas visai planetai. Bent vienos nuorodos pažeidimas ar praradimas sukels visuotines ir, labai tikėtina, nepataisomas pasekmes visiems. Australijos ir Amerikos mokslininkai, remdamiesi 50 metų trukusiais orų stebėjimais, priėjo prie išvados, kad vandens ciklas gamtoje pradėjo spartėti dėl visuotinio atšilimo. O tai savo ruožtu lems, kad sausringi regionai taps dar sausesni, o ten, kur klimatas vis dar lietingas, kritulių bus dar daugiau. Visa tai įrodo vieną dalyką: žmonija turėtų rimčiau žiūrėti į savo veiklą, kuri yra neatsiejamai susijusi su gamta.
Vandens vaidmuo biosferoje vykstančiuose procesuose yra milžiniškas. Be vandens medžiagų apykaita gyvuose organizmuose neįmanoma. Atsiradus gyvybei Žemėje, vandens ciklas tapo gana sudėtingas, nes prie paprasto fiziologinio garavimo reiškinio buvo pridėtas sudėtingesnis biologinio garavimo (transpiracijos) procesas, susijęs su gyvybine augalų ir gyvūnų veikla.
Trumpai vandens ciklą gamtoje galima apibūdinti taip. Vanduo į Žemės paviršių patenka kritulių pavidalu, kurie susidaro daugiausia iš vandens garų, patenkančių į atmosferą dėl fizinio garavimo ir vandens išgarinimo augalams. Viena šio vandens dalis išgaruoja tiesiogiai nuo vandens telkinių paviršiaus arba netiesiogiai, per augalus ir gyvūnus, o kita maitina gruntinį vandenį.
Garavimo elgsena priklauso nuo daugelio veiksnių. Taigi, iš vienetinio ploto miško plote išgaruoja daug daugiau vandens nei iš vandens telkinio paviršiaus. Sumažėjus augalinei dangai, mažėja ir transpiracija, taigi ir kritulių kiekis.
Vandens srautą hidrologiniame cikle lemia garavimas, o ne krituliai. Atmosferos gebėjimas sulaikyti vandens garus yra ribotas. Padidėjęs garavimo greitis atitinkamai padidina kritulių kiekį. Vanduo, esantis ore garų pavidalu, bet kuriuo momentu atitinka vidutinį 2,5 cm storio sluoksnį, tolygiai paskirstytą Žemės paviršiuje. Per metus iškrenta vidutiniškai 65 cm kritulių, todėl atmosferos fronto vandens garai kasmet sudaro apie 25 kartų ciklą (kartą per dvi savaites).
Vandens kiekis vandens telkiniuose ir dirvožemyje šimtus kartų didesnis nei atmosferoje, tačiau per pirmuosius du baseinus jis teka vienodu greičiu. Vidutinis vandens pernešimo skystoje fazėje laikas per Žemės paviršių yra apie 3650 metų, o tai 10 000 kartų ilgesnis už jo perdavimo atmosferoje laiką. Žmogus ūkinės veiklos procese stipriai veikia hidrologinio ciklo pagrindu – vandens garavimą.
Vandens telkinių ir pirmiausia jūrų bei vandenynų užteršimas naftos produktais smarkiai pablogina fizinio garavimo procesą, o mažėjant miškų plotui – transpiraciją. Tai negali turėti įtakos vandens ciklo gamtoje pobūdžiui.
Pasauliniai gyvybiškai svarbių biogeninių elementų ciklai biosferoje skyla į daugybę mažų ciklų, apsiribojančių vietinėmis įvairių biologinių bendrijų buveinėmis. Jie gali būti daugiau ar mažiau sudėtingi ir, skirtingais laipsniais, jautrūs įvairiems išoriniams poveikiams. Tačiau gamta nusprendė, kad natūraliomis sąlygomis šie biocheminiai ciklai yra „pavyzdinės technologijos be atliekų“. Cikliškumas apima 98-99% biogeninių elementų ir tik 1-2% patenka net ne į atliekas, o į geologinį draustinį.
Priešingai nei paprastas perkėlimas – mineralinių elementų judėjimas dideliu ciklu – mažame cikle, svarbiausi momentai yra organinių junginių sintezė ir naikinimas. Šie du procesai, kuriais grindžiamas gyvenimas, yra tam tikru santykiu, o tai yra viena iš pagrindinių jo savybių.
Unikalios gyvosios medžiagos savybės ir jos biogeocheminės funkcijos, pasireiškiančios gebėjimu transformuoti dujas ir koncentruoti cheminius elementus, paaiškina jos gebėjimą atlikti geocheminius darbus planetoje dideliu mastu ir pasekmes.
Kaip minėta aukščiau, natūralios sistemos (SS) funkcionavimo pagrindas yra energetiniai ir materialiniai ryšiai. Medžiaga PS juda užburtu ratu, sudarydama biogeocheminį ciklą .
Pakeliui iš autotrofų į heterotrofus maistinės medžiagos gali patekti į vadinamąją rezervinės lėšos, savotiškos nuosėdų talpyklos. Medžiagos čia yra neaktyvios ir vyksta tik mineralinių transformacijų, nesusijusių su gyva medžiaga. Tokie rezerviniai fondai yra, pavyzdžiui, anglies telkiniai, karbonato telkiniai jūros dugne. Rezervinėmis lėšomis galima laikyti ir medienos atsargas miško ekosistemose, durpių telkinius, miško paklotę, humusą, anglies atsargas anglies dvideginio pavidalu atmosferoje, hidrosferoje, dirvožemyje, vandenyse ištirpusius cheminius elementus ir pačius vandenis.
Pagal medžiagos judėjimo greitį ir stabilumą rezervo fondai yra nevienalyčiai. Rezervinio fondo ribose galima išskirti gyviems organizmams lengvai prieinamos medžiagos masę. Tokia materija, kaip taisyklė, yra sutelkta labai judriose geosferose, kuriose medžiagų srautai juda daug energingiau nei likusiose rezervo fonduose. Ši medžiaga daug dažniau dalyvauja biologinėse maisto grandinėse. Ši materijos masė vadinama mainų fondas.
Atmosferos, hidrosferos ir biosferos rezerviniai fondai dažniausiai yra lengvai pasiekiami, iš jų nesunkiai išgaunama ir lygiai taip pat lengvai į juos grąžinama medžiaga, todėl čia vykstantys procesai gana stabilūs. Daug sunkiau išgauti medžiagą iš nuosėdų ciklo fondo (iš litosferos). Todėl procesai, vykstantys dalyvaujant šiam fondui, yra mažiau aktyvūs ir nestabilūs. Čia tiekimas į rezervatą vyksta greičiau nei gavyba iš jo. Medžiagos išgavimo ir grąžinimo į rezervo fondus procesas yra biogeocheminių ciklų dalis.
Evoliucijos eigoje biogeocheminiai ciklai įgavo beveik uždarą, apskritą pobūdį. Dėl to išlaikomas tam tikras cirkuliacijoje dalyvaujančių medžiagų sudėties, kiekio ir koncentracijos pastovumas, dinaminė pusiausvyra. Tuo pačiu metu dėl nepilnos biologinio ciklo izoliacijos atmosferoje kaupiasi azotas ir deguonis, žemės plutoje – anglies junginiai (nafta, anglis, dujos), o vandenyne – įvairios druskos.
Dėl didelio atmosferos mobilumo ir didelio mainų fondo buvimo joje kai kurie ciklai (deguonis, anglis, azotas) turi galimybę greitai susireguliuoti. Pavyzdžiui, susidaręs lokalus anglies dvideginio sutirštėjimas greitai išsisklaido ir greičiau pasisavinamas augalijos.
Nuosėdų ciklų (sieros, fosforo, geležies apyvartos) režimu veikiantys žiedai yra mažiau aktyvūs ir mažai reguliuojami. Didžioji šių medžiagų dalis yra sutelkta neaktyvioje litosferoje.
Tiek geologiniams, tiek biologiniams ciklams būdingas negrįžtamumas. Į juos būtinai įvedami nauji elementai, naujos sąlygos, skirtingi ritmai ir ciklų grandys. Nuolat besikaupiantys šie skirtumai su kiekvienu nauju ciklu lemia pastebimus pokyčius net ir biologinėse sistemose. Kai kurie elementai periodiškai iškrenta iš ciklo, vienu ar kitu metu užstringa aklavietėse, o tai lemia biosferos vystymąsi.
Kontroliniai klausimai
Vandens ciklas gamtoje (hidrologinis ciklas)- ciklinio vandens judėjimo žemės biosferoje procesas. Susideda iš garavimo, kondensacijos ir kritulių.
Jūros dėl garavimo netenka daugiau vandens nei gauna su krituliais, sausumoje situacija priešinga. Vanduo nuolat cirkuliuoja visame pasaulyje, o bendras jo kiekis nesikeičia.
Trys ketvirtadaliai žemės paviršiaus yra padengti vandeniu. Vandeninis žemės apvalkalas vadinamas hidrosfera. Didžioji jo dalis – sūrus jūrų ir vandenynų vanduo, mažesnė – gėlas ežerų, upių, ledynų, požeminis vanduo ir vandens garai.
Žemėje vanduo yra trijų agregacijos būsenų: skysto, kieto ir dujinio. Gyvų organizmų egzistavimas neįmanomas be vandens. Bet kuriame organizme vanduo yra terpė, kurioje vyksta cheminės reakcijos, be kurios gyvi organizmai negali gyventi. Vanduo yra vertingiausia ir būtiniausia gyvų organizmų gyvybei medžiaga.
Koncepcija
Nuolatinė drėgmės mainai tarp hidrosferos, atmosferos ir žemės paviršiaus, susidedanti iš garavimo procesų, vandens garų judėjimo atmosferoje, jo kondensacijos atmosferoje, kritulių ir nuotėkio, gamtoje vadinamas vandens ciklu. Atmosferos krituliai iš dalies išgaruoja, iš dalies suformuoja laikinus ir nuolatinius nuotakynus ir vandens telkinius, iš dalies - prasiskverbia į gruntą ir formuoja gruntinį vandenį.
Rūšys
Gamtoje yra keletas vandens ciklų tipų:
- Didelis, arba pasaulinis, ciklas – vandens garai, susidarę virš vandenynų paviršiaus, vėjų nunešami į žemynus, ten patenka kritulių pavidalu ir grįžta į vandenyną nuotėkio pavidalu. Šiame procese keičiasi vandens kokybė: išgaravęs sūrus jūros vanduo virsta gėlu, o užterštas vanduo išvalomas.
- Mažas, arba okeaninis, ciklas – vandens garai, susidarę virš vandenyno paviršiaus, kondensuojasi ir kritulių pavidalu nukrenta atgal į vandenyną.
- Intrakontinentinė cirkuliacija – virš žemės paviršiaus išgaravęs vanduo vėl patenka į žemę atmosferos kritulių pavidalu.
Galų gale, judėjimo procese krituliai vėl pasiekia Pasaulio vandenyną.
Greitis
Įvairių rūšių vandens perdavimo greitis labai skiriasi, todėl skiriasi ir vartojimo bei vandens atnaujinimo laikotarpiai. Jie skiriasi nuo kelių valandų iki kelių dešimčių tūkstantmečių. Dirvožemio drėgmės atsargos turi maždaug vasarą kaupimo ir vartojimo periodą. Atmosferos drėgmė, kuri susidaro garuojant vandeniui iš vandenynų, jūrų ir sausumos ir egzistuoja debesų pavidalu, atsinaujina vidutiniškai po aštuonių dienų.
Vandenys, sudarantys gyvus organizmus, atsistato per kelias valandas. Tai pati aktyviausia vandens mainų forma. Vandens atsargų atsinaujinimo laikotarpis kalnų ledynuose yra apie 1600 metų, poliarinių šalių ledynuose gerokai ilgesnis – apie 9700 metų.
Visiškas Pasaulio vandenyno vandenų atsinaujinimas įvyksta maždaug per 2700 metų.
Nuorodos
Wikimedia fondas. 2010 m.
Pažiūrėkite, kas yra „vandens ciklas“ kituose žodynuose:
VANDENS CIKLAS- nuolatinio, tarpusavyje susijusio vandens judėjimo Žemėje procesas, vykstantis veikiant saulės spinduliuotei, gyvų organizmų gyvybinei veiklai, gravitacijai, žmogaus ūkinei veiklai. Susideda iš garavimo nuo Žemės paviršiaus, ...... Ekologijos žodynas
VANDENS RAETAS, vanduo išgaruoja iš natūralių rezervuarų ir krenta KRUOTULIŲ (lietaus, sniego ir kt.) pavidalu daugiausia virš vandenynų, tačiau dalis jo iškrenta ant žemės paviršiaus. Dėl GARAVIMO (VISO IŠGARUMO) ir TRANSPIRACIJOS, dalis vandens ... ... Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas
Vandens ciklas- Nuolatinis vandens transformavimas Žemėje dujiniu, skystu ir kietu pavidalu, vandens judėjimas arba cirkuliacija iš žemės paviršiaus į atmosferą ir atgal į žemės paviršių, vykstantis veikiant saulės spinduliuotei ir veikiant jėgai. ... Geografijos žodynas
- (drėgmės cirkuliacija), nuolatinis uždaras vandens cirkuliacijos procesas, vykstantis saulės spinduliuotės ir gravitacijos jėgų įtakoje; Žemės medžiagų ciklo dalis. Apima vandens išgaravimą nuo žemės paviršiaus, upių, ežerų, rezervuarų, jūrų, vandenynų, ... Geografinė enciklopedija
Žemėje žr. Drėgmės sukimasis. * * * VANDENS RAETAS VANDENS RAETAS Žemėje (drėgmės cirkuliacija), nuolatinis uždaras vandens judėjimo procesas atmosferoje (žr. ŽEMĖS ATMOSFERA), hidrosferą (žr. HIDROSFERA) ir žemės plutą (žr. ŽEMĖS PLUTA), susidedantis iš ... ... enciklopedinis žodynas
Vandens ciklas- vandens apytakos ratas statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Nuolatinė vandens apytaka tarp Žemės sferų: atmosferos, biosferos, hidrosferos ir litosferos. Šios hidrologinės apytakos sudėtinės dalys yra: garavimas, krituliai ir ... ... Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
Žemėje nuolatinis vandens judėjimas Žemėje (jos atmosferoje, hidrosferoje ir žemės plutoje), lydimas jo fazinių transformacijų ir turintis daugiau ar mažiau ryškų cikliškumą. K. in. susideda iš vandens išgaravimo iš ...... Didžioji sovietinė enciklopedija
Žemėje žr. Drėgmės sukimasis... Gamtos mokslai. enciklopedinis žodynas
Nepertraukiamas uždaras vandens cirkuliacijos procesas Žemės rutulyje, kurį sukelia saulės energija ir gravitacijos veikimas: vanduo išgaruoja nuo Pasaulio vandenyno paviršiaus ir iš sausumos, vandens garus neša oro srovės, kondensuojasi ir ... ... Geologijos enciklopedija
Vanduo yra visos gyvybės Žemėje pagrindas. Skysčio kiekis planetoje nekinta per visą pasaulio egzistavimą, tačiau vandens ciklas gamtoje yra nenutrūkstamas. Be šio proceso gyvybė Žemėje neegzistuotų.
Vandens ciklas sukelia daugybę keistų aplinkybių. Štai įdomiausi faktai:
1. Apie hidrocirkuliaciją pradėjo kalbėti XVII amžiuje Pierre'as Perrot'as, nutiesęs Luvro vandens vamzdyną. Prireikė dviejų šimtmečių, kol mokslininkai įrodė, kad vandens ciklas vyksta taip:
- vanduo išgaruoja iš vandenynų, vandens telkinių ir žemės paviršiaus;
- garai kyla į atmosferą, oro srovėmis juda į įvairias planetos dalis;
- šaltose vietose susidaro kondensatas ir drėgmė nukrenta kritulių ar rasos pavidalu.
2. Ciklo metu vanduo išvalomas, keičiasi jo sudėtis ir išvaizda (sūrus tampa gaivus, ledas virsta skysčiu, lašeliai prarandami arba pripildomi mikroelementų). Cirkuliuojantis vanduo neša naudingus komponentus, tačiau kartu su drėgme keliauja mikrobai ir virusai. 85% žinomų negalavimų galima užsikrėsti per vandenį.
3. Vanduo atmosferoje visiškai atsinaujina per pusantros savaitės, o vandenyne – per 3,5 tūkst. Lietaus lašai, kuriuos matote, buvo vandenyne maždaug prieš 2 mėnesius.
4. Vanduo gamtoje juda dėl saulės ir gravitacijos. Be atmosferos, vandenį neša upės, požeminės srovės ir gyvi organizmai.
5. Per dieną iš atmosferos į žemę išpilama apie 306 milijardai litrų vandens. Daugiausia kritulių iškrenta Havajų Kauai saloje (vidutiniškai 11 684 mm per metus, ir tai tik vienas iš rekordų). O dykumoje lietus išgaruoja, niekada nepasiekdamas smėlio.
6. Žmonijai naudojant vandenį jo kiekis gamtoje nesumažėja. Žmonių naudojami ištekliai dalyvauja apyvartoje ir patenka atgal į vandens telkinius bei dirvožemį. Tarša yra kenksminga, nes chemikalai ir sunkieji metalai, kuriuos naudojame vandeniui „pakrauti“, yra pernešami per atmosferą, jūras ir vandenynus. Rūgštus lietus yra žmogaus aplaidumo rezultatas.
Tačiau gamtoje nėra visiškai gryno (distiliuoto) vandens. Tik žmogus gali tai padaryti taip.
7. Vandenyne vanduo ne tik sūrus, bet ir maistingas planktono dėka. Mokslininkai teigia, kad pagal savo maistinę vertę vien Atlanto vandenyne priskaičiuojama 20 tūkstančių pasėlių, kurie per metus nuimami visoje žemėje.
8. Vandens ciklas prisideda prie šiluminės žemės sferų reguliavimo ir turi įtakos klimatui. Šiltnamio efektas sutrikdo vandens cirkuliaciją. Kai kurie mokslininkai teigia, kad ledynai tirpsta, daugėja kritulių ir dėl to planeta išsipildys vandeniu. Kiti mano, kad aukštesnė temperatūra padidina garavimą, todėl Žemei gresia sausra.
9. Žmogaus organizme yra 70% vandens. Netekę 1%, jaučiamės ištroškę. O skysčių trūkumas 20% yra mirtinas.
10. Vandens ciklas yra ne tik judėjimas planetos paviršiuje. Požeminiai upeliai – didžiulis skysčių rezervuaras, kuris juda ir sąveikauja su išorine aplinka (pasipildo lietus per žemę, išsilieja per geizerius, šaltinius, upelius slėniuose ir daubose).
Vandens ciklas yra natūralus reiškinys, mūsų egzistavimo garantas. Žmonių pagarba vandens ištekliams padės gamtai išsaugoti savo unikalų gebėjimą duoti ir palaikyti gyvybę planetoje.
Visi nuo mokyklos laikų žino vandens ciklo schemą gamtoje. Biologijos pamokose mokytojas kalbėjo apie šį procesą – lietaus pavidalu iškritęs vanduo prasiskverbia per žemę, tada šaltinių pavidalu išeina iš žemės ir teka į upes, kur, iš dalies išgaruodamas pakeliui, pasiekia vandenynai. Jis taip pat išgaruoja iš vandenynų ir iškrenta su lietumi. Kalbėdamas jis parodė į diagramą:
Kaip paprastas ir prieinamas šis procesas, pavaizduota diagramoje. Be perdėto, pamokoje jį suprato net biologijos srityje nepasižymintis mokinys. Kiek sumažėtų mokinių, kurie suprato vandens ciklo esmę, jei mokytojas paaiškintų be schemos? Manau, kad pirmą kartą medžiagos nebūtų supratę geras trečdalis mokinių. Šis pavyzdys parodo, kaip svarbu suprasti bet kokį procesą, jį vizualizuoti, kiek tai pagreitina pateikiamos informacijos suvokimą.
Šių schemų įvairovė didžiulė. Atlikdami paprastą „Google“ užklausą „vandens ciklo diagrama“, susiduriame su daugybe jų:
Bet visa tai yra vaikams ir moksleiviams skirtos schemos. O jei šiek tiek pakeistume užklausą ir ieškotume „hidrologinio ciklo diagramos“, kad viskas būtų rimta ir moksliška? Matome tokią schemą:
.jpg)
Kaip matome, šios schemos, labai panašios į schemą, pagal kurią mokomi studentai, kūrėjas yra labai žymus mokslininkas Kevinas E. Trenberthas, vadovaujantis Nacionalinio atmosferos tyrimų centro Klimato kaitos analizės skyriui. 2001 ir 2007 m. jis buvo pagrindinis Tarpvyriausybinės klimato kaitos klimato kaitos mokslinio vertinimo IPCC autorius (žr. IPCC ketvirtąją vertinimo ataskaitą) ir yra Klimato kintamumo ir nuspėjamumo programos mokslo valdymo grupės (CLIVAR) narys. Be to, jis dirba Pasaulio klimato tyrimų programos Jungtiniame mokslo komitete. 2000 m. jis tapo Naujosios Zelandijos karališkosios draugijos garbės nariu, liepą gavo Amerikos meteorologijos draugijos apdovanojimą ir 2003 m. NCAR apdovanojimą už išskirtinius pasiekimus.
Taip vizualizuotas schemas naudoja ir žinomi mokslininkai, pripažindami jas kaip labai svarbias savo veiklai, suvokdami vykstančius procesus, perteikdami žmonėms supratimą apie jų esmę.