Ottos geografi noter til HF
Geografi noter
Almen klimatologi, Hydrologi og klimaforandringer

Hydrologiske kredsløb

Introduktion til hydrologi

Vandets kredsløb og vandbalance

Vand som ressource

Vandet er en livsvigtig resource, for mennesker , dyr og planeter. Vandet er forudsætning for livet på jorden og indgår i alle levende væsner. Vores krop består af 2/3 vand, hvoraf ca. 60 % er indeholdt i kroppens celler.

ca. 71 % af jordens overflade er dækket af vand, men ferskvandet udgør kun 2 1/2 % af de samlede vandmængder og heraf er det meste bundte i iskapperne ved polerne.

Vandet indgår i et evigt kredsløb mellem hav og land hvorunder det skifter mellem sine tre tilstandsformer ( flydende, gas og fast). Kredsløbet drives af varmen fra solen og tyngdekraften.

I sit kredsløb bidrager vandet til at transportere varme (havstrømme og fortætningsvarme). Vandet nedslider, forvitrer klipper og bjerarter, transporterer og aflejrer sedimenter (nedbrudte bjergarter) og omformer jordoverfladen.

Ca. 80 % af det samlede vandforbrug i verden består af overfladevand ( søer, vandløb og floder), og i mange dele af verden er vandforbruget større end den naturlige gendannelse af ferskvand.

Adgang til ferskvandsressourcerne er derfor også grundlag for internationale konflikter, over retten til udnyttelse af ferskvandet i floder som krydser en eller flere landegrænser.

Vandets kredsløb

Simpel model af vandets kredsløb
Vandets kredsløb kan beskrives med vandbalanceligningen:

N = F + Au + Ao +/- ΔR

N = Nedbør
F = Fordampning
Ao = afstrømning overjordisk
Au = afstrømning underjordisk, og
ΔR = ændring i resserver (is, søer, grundvand )

Størrelsen af afstrømningen er primært bestemt af terræn- og jordbundsforhold.

I bjergrige eller bakkede landskaber vil størstedelen af vandet løbe bort som overfladisk afstrøming (Ao). I et fladt terræn er det jordbundsforholdene som bestemmer afstrømningens hastigheden.

I lerjord vil den underjordiske afstrømning (Au) være lille og langsom, da vandet kun siver ganske langsomt igennem lerjorden.

Omvendt på sandede jorde. Her vil vandet hurtigt sive gennem sandjorden og videre ned til grundvandet.

Detaljeret model af vandets kredsløb

Jordbund i Danmark

Kortet vises fordelingen af sandjord og lerjord i Danmark. Sandjordene er mest udbredti det vestlige Danmark, mens lerjordene findes i det østlige Jylland og på ørerne.

De to jordbundstyper har meget forskellige evne til at holde på vandet og dermed de næringsstoffer som er nødvendige for plantevæksten.

Dette skyldes ikke mindst jordens tekstur som betegner jordens sammensætning, udtrykt som den procentvise fordeling af de forskellige kornstørrelser.

Mere om jordbund på wikipedia

Sand og lerjord

Sandjorden består af grovkornede mineraler mens lerjorden består af finkornede mineraler.

To begreber anvendes til at beskrive sand- og lerjordens forskellige egenskaber.

  1. Porøsitet ,
    dvs hvor stor en del af jordbunden som består af hulrum. Porøsiteten er stor i lerjord (!) og mindre i sandjorden.
  2. Permeabilitet
    angiver vandgennemstrømningen i jordbunden. Sandjorden har høj permeabilitet, mens lerjorden har en mindre permeabilitet.
Overvej selv hvilken af de to jordbundstyper er mest frugtbar?

Hvor tror du vi har størst problemer med forurening af grundvandet. På ler- eller sandjorde?

Vandbalancen i DK

Vandbalance for Danmark
Kilde: Alverdens Geografi
Figuren viser nedbør (N) og fordampning (F) i Danmark gennem årets måneder. Differencen mellem nedbør og fordampning kaldes for nettonedbøren.

Hvis N > F vil der være nedbørsoverskud, og det overskydende vand vil derfor 'forsvinde' ved afstrømnig (A0 + Au).

På hvilket tispunkt af året er der henholdsvis nedbørsoverskud og nedbørsunderskud i Danmark?

Vandbalance for Sjælland
Er der nedbørsoverskud eller underskud på Sjælland ?

Nedbørsfordeling i DK

Nedbørdsfordeling i Danmark
Den gennemsnitlige årlige nedbør i Danmark i referenceperioden 1961-1990 målt i mm. Fra: DMI
Hvorfor tror du det regner mest i Vest- og Sønderjylland ?

Hvilke særlige problemer giver det i forhold til den fremherskende jordbundstype i dette område ? Se også nedenstående kort over afstrømning i Danmark Afstrømningen i Danmark

Afstrømningen i Danmark.
Kilde: Naturgeografi, jorden og mennesket, s. 205

Opgaver til hydrologi

Opgave i hydrologi

Grundvandsforurening

De største trusler mod vores grundvand kommer fra landbrugets brug af sprøjtmidler (pesticider)og kunstgødning (NPK-gødning).

NPK-gødningen indeholder Nitrogen (kvælstof), men den del af nitrogenen som ikke optages af plantevæksten, vil med regnvandet løbe ned i jorden (Au) og ende som Nitrat (NO3) i grundvandsmagasinerne. Nitrat kan give cellemutationer (-> kræft) og hormonforstyrelser hos mennesker. En række drikkevandsboringer er derfor blevet lukket pga for højt nitratindhold.

En række Vandmiljøplaner siden 1987 har tillige søgt at reducere forbruget af gødning i landbruget og dermed udvaskningen af næringsstoffer til grundvandet. udvaskningen

Nitratindholdet i grundvandet 2010. Grænseværdien er 50 mg pr liter vand. (kilde:Birgitte Hansen, GEUS)

Sedimenter

Sedimenter er aflejringer af materialer (organiske og uorganiske) som er bleet transporteret og aflejret af vind, vand eller tyngdekraften.

Sedimenter (uorganiske) dannes ved at bjergarter nedbrydes (forvitrer) af vind og vand, til større og mindre sedimenter. Disse nedbrudte bjergarter vil herefter blive transporteret af vind og vand, herunder gletsjere, og af tyngdekraften.

Jo lettere sedimenterne er, jo længere kan de blive transporteret før de aflejres. Fint sand og støv kan således transporteres over store afstande af vindene.

Vandets transport af sedimenter vil afhænge af vandets strømningshastighed og sedimenternes størrelse. Jo større vandstrømningshastighed, jo større sedimenter vil vandet kunne transportere. Ved lave vandstrømningshastigheder vil de større og tunge sedimenter (grus og sten) først aflejres og sidst de mindste og letteste sedimenter ( silt og ler )

Model af nedbrydning, transport og aflejring af sedimenter
Sammenhæng mellem vandstrømningshastighed og erosion, transport og aflejring

Eksterne ressourcer

Animation af vandets kredsløb (Norsk)