الماء دورة أهميةما هي دورة الماء؟

ما هي دورة الماء؟ أستطيع أن أجيب على ذلك بكل سهولة إنها "أنا" في كل مكان! إن دورة الماء تصف وجود وحركة المياه على األرض

وداخلها وفوقها. وتتحرك مياه األرض دائما، وتتغير أشكالها بإستمرار، من سائل إلى بخار، ثم إلى جليد، ومرة أخرى إلى سائل. لقد ظلت

دورة الماء تعمل مليارات السنين، وتعتمد عليها كل الكائنات الحية التي تعيش على األرض حيث من دونها تصبح األرض مكانا طاردا تتعذر فيه

الحياة.

ملخص موجز عن دورة الماء

ليس لدورة الماء نقطة إنطالق، ولكن المحيطات تعد أفضل مكان لها لتنطلق منها. إن الشمس التي تعتبر المحرك األساسي لدورة الماء

تقوم بتسخين المياه في المحيطات التي تتبخر )تتحول( إلى بخار ماء داخل الجو. وتقوم التيارات الهوائية المتصاعدة بأخذ بخار الماء إلى

أعلى داخل الغالف الجوي، حيث درجات الحرارة الباردة التي تتسببفي تكثيف بخار الماء، وتحويله إلى سحاب.

تقوم التيارات الهوائية بتحريك السحب حول الكرة األرضية، وتصطدم ذرات السحاب وتنمو وتسقط من السماء كأمطار، ويسقط بعض من

هذه األمطار كجليد، ويمكن أن يتراكم كأنهار جليدية. وفي ظل الظروف المناخية الحارة يتعرض الجليد إلى الذوبان، خصوصا عندما يحل فصل الربيع، وتتدفق المياه المذابة على سطح األرض، وتجري كمياه أمطار.

جليدية مذابة. وتسقط أغلب مياه األمطار داخل المحيطات، أو على سطح األرض حيث تسيل على سطح األرض كمياه أمطار جارية نتيجة

للجاذبية األرضية.

يدخل جزء من مياه األمطار الجارية إلى مجاري األنهار ويتحرك نحو المحيطات. وتسيل مياه األمطار السطحية والمياه الجوفي لتشكل

مياها عذبة في البحيرات واألنهار. ومع أن مياه األمطار ال تذهب كلهاإلى األنهار إال أن الكثير منها يتسرب إلى داخل األرض كارتشاح.

يبقى جزء من هذه المياه قريبا من سطح األرض، ويمكن أن يسيل مرة أخرى إلى داخل مجاميع المياه السطحية )والمحيطات( لتشكل مياها جوفية. وتجد بعض من المياه الجوفية فتحات على سطح األرض حيث

تخرج منها كينابيع من المياه العذبة. وتقوم الجذور النباتية بامتصاص المياه الضحلة، ثم ترتشح من خالل أسطح األوراق النباتية، لتعود مرة

أخرى إلى الغالف الجوي.

تتسرب بعض من هذه المياه إلى داخل األرض، وتتعمق داخلها لتتزود بها الطبقات الصخرية المائية )صخور سطحية مشبعة(، التي تقوم

بتخزين كميات هائلة من المياه العذبة لفترات طويلة من الزمن. ومع ذلك تظل المياه متحركة على مدى الزمن، ويعود بعض منها مرة أخرى

إلى المحيطات حيث تبدأ وتنتهي دورة الماء.

"يجب عليك استخدام خاصية الورقة بشكل أفقي اثناء طباعةهذه الصفحة

أجزاء دورة الماء جزءا من دورة15قامت دائرة المساحة الجيولوجية األمريكية بتحديد

الماء على النحو التالي:

المياه المخزنة في المحيطاتالتبخر

المياه الموجودة في الغالف الجويالتكثف

التساقطالمياه المخزنة على هيئة جليد وثلج

ماء الجليد الذائب في مجاري األنهارماء المطر الجاري فوق سطح األرض

مجاري األنهارالمياه العذبة المخزنة

التسربالمياه الجوفية المتدفقة

الينابيعاالرتشاح

المياه الجوفية المخزنة

التوزيع العالمي للماء

في المالح المحيطات: الماء في المخزنة المياهالمغلقة القارية والبحار المحيطات

المحيط عبارة عن مستودع لتخزين الماء

تعد كمية المياه المخزنة في المحيطات لفترات طويلة أكثر بكثير من تلك التي

تتحرك من خالل دورة الماء. ويصل إجمالي إمدادات المياه على 321.000.000 كيلومتر مكعب )1.386.000.000مستوى العالم إلى 332.500.000 كيلومتر مكعب )1.338.000.000ميل مكعب(، منها

% إذ توفر95ميل مكعب( مخزنة في المحيطات بنسبة تصل إلى % من المياه المتبخرة التي تذهب إلى دورة الماء90المحيطات حوالى

تتعرض كمية الماء الموجودة في المحيطات لتغييرات على مدى فترات طويلة من الزمن. وتتشكل خالل الفترات المناخية الباردة مزيد من

األنهار والمجاري الجليدية، مما يؤدي إلى تدني مستوى الماء في المحيطات والعكس صحيح خالل الفترات المناخية الحارة . وكان

مستوى الماء في المحيطات خالل العصر الجليدي الماضي أقل بحوالي مليون سنة،3 قدم( عن معدل اليوم. وقبل حوالي 400 مترا )122

عندما ارتفعت درجة حرارة جوف األرض، ارتفع مستوى الماء في قدم(.165 مترا )50المحيطات إلى أعلى بمعدل بلغ

المحيطات في حالة حركة توجد تيارات في المحيطات تقوم بتحريك كميات هائلة من الماء حول

العالم. وتكون هذه التحركات على قدر كبير من التأثير على دورة الماء واألحوال الجوية. ويشتهر التيار الدافئ الموجود بشمال األطلسي بالماء

الدافئ وقيامه بتحريك الماء من خليج المكسيك عبر األطلسي نحو كيلومتر في اليوم، ناقال كميات من الماء97بريطانيا بسرعة تصل إلى

مرة من تلك التي تنقلها األنهار األرضية. ويؤدي هذا100أكثر بحوالي التيار إلى تلطيف األحوال الجوية في بريطانيا بشكل أكثر من بلدان

أخرى تقع على خط العرض نفسه.

بخار أو غاز إلى سائل من الماء التبخر: تحولالتبخر ولماذا يحدث

التبخر هو العملية التي يتحول بموجبها الماء من سائل إلى غاز أو بخار، ويعد الطريقة الرئيسة النتقال المياه مرة أخرى إلى دورة الماء، لتصبح بخار ماء داخل الغالف الجوي.

% من الرطوبة90وتوفر المحيطات والبحار والبحيرات واألنهار حوالي الموجودة في الغالف الجوي عن طريق التبخر، في حين أن نسبة الـ

% المتبقية تأتي من ارتشاح النباتات.10

تعتبر الحرارة )الطاقة( التي توفرها الشمس ضرورية لحدوث التبخر. وتستخدم هذه الطاقة في كسر جزيئات الماء المتماسكة، لذا يتبخر

درجة مئوية(100 درجة فهرنهايت، 212الماء عند درجة الغليان ) بسهوله، ولكن ذلك يحدث ببطء شديد للغاية عند درجة التجمد. ويتعذر

%100حدوث التبخر عندما تصل الرطوبة النسبية في الجو إلى معدل

)درجة التشبع(. وكما أن التبخر يزيل الحرارة من البيئة، فإن الماء الذييتبخر من جسمك هو الذي يجعلك تشعر بالبرودة.

التبخر ودورة الماء تعتبر عملية التبخر التي تحدث في المحيطات الطريقة الرئيسية النتقال

الماء إلى الغالف الجوي. وتتيح المساحات الشاسعة التي تغطيها % من سطح األرض( المجال لحدوث70المحيطات )تغطي المحيطات

تبخر على نطاق واسع. وتعتبر كمية الماء المتبخر هي، تقريبا، نفس كمية الماء التي تعود إلى األرض كأمطار، حسب القياس العالمي، برغم أن هذه الكميات تختلف من الناحية الجغرافية. وتعد عملية التبخر األكثر

شيوعا على نطاق المحيطات بالمقارنة مع األمطار، في حين أن األمطار هي التي تسود بشكل أكبر على سطح األرض. وتسقط معظم

المياه التي تتبخر من المحيطات مرة أخرى إليها كأمطار. وحوالي % فقط من الماء المتبخر من المحيطات تنتقل إلى األرض لتسقط10

أيام10كأمطار. وبمجرد تبخرها فإن جزئي الماء الواحد يمضي حوالي في الجو.

بخار هيئة على الجوي الغالف في الماء تخزينورطوبة وسحب

الغالف الجوي ملئ بالماء

على الرغم من أن الغالف الجوي ربما ال يشكل مستودعا كبيرا للماء، إال أنه يعتبر "مسارا كبيرا" يستخدم

لنقل الماء حول العالم. وعادة ما توجد هنالك مياه بصفة دائمة داخل الغالف الجوي. وتعتبر السحب شكال من أشكال الرطوبة الجوية التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة، ومع ذلك فإن الهواء النقي يحتوي على

مياها على هيئة ذرات صغيرة يتعذر رؤيتها. ويصل حجم الماء الموجود كيلومتر مكعب )12900في الغالف الجوي في أي وقت إلى حوالي

ميل مكعب( . وإذا سقطت كل المياه الموجودة في الغالف3100

2.5الجوي مرة واحدة كأمطار فإنها ستغطي األرض بعمق يصل إلى بوصة.1سم حوالي

سائل إلى بخار من الماء التكثف: تحول

التكثف هو عملية تحول الماء من حالته الغازية )بخار( إلى سائل. والتكثف مهم بالنسبة لدورة الماء ألنه يشكل السحب التي تتسبب بدورها في تكثف البخار ليصبح مطرا أو ندى، وهو الوسيلة الرئيسية لعودة الماء إلى األرض.

ولذلك فإن التكثف هو عكس التبخر تماما.

والتكثف أيضا هو السبب في حدوث الضباب الذي يظهر على نظارتك عند خروجك من غرفة باردة إلى الخارج حيث الجو الحار، ويتسبب أيضا

في حدوث رطوبة الجو وفي تساقط قطرات الندى من كوب ماءالشرب ، وكذلك في تجمع المياه على نوافذ منزلك أثناء الجو البارد.

التكثف في الهواء حتى لو كانت السماء زرقاء صافية فال يزال الماء موجودا على هيئة

بخار ورذاذ متناهي الصغر وبالتالي يتعذر رؤيته بالعين المجردة. وتتوحد ذرات الماء مع ذرات صغيرة من الغبار والدخان في الجو لتشكل رذاذ

السحب الذي يتوحد مع بعضه ليكون السحب. وعندما يتوحد رذاذ الماءمع بعضه وينمو في الحجم، يمكن أن يحصل التساقط.

تتشكل السحب في الغالف الجوي ألن الجو يحتوي على بخار الماء، الذي يتصاعد بدوره ثم يبرد. وتقوم الشمس بتسخين الجو بالقرب من سطح األرض الذي يصبح بالتالي خفيفا ويتصاعد إلى أعلى حيث تكون

درجات الحرارة أبرد. وعندما تكون درجات الحرارة بمعدالت أبرد يحدثمزيد من التكثف وتتشكل السحب.

السحب من الماء التساقط: خروج

التساقط هو خروج الماء من السحب على شكل أمطار، أو ثلج، أو جليد، أو برد. وهو الوسيلة الرئيسية لعودة الماء الموجود في

الغالف الجوي إلى األرض. ومعظم الماء المتساقط من الغالف الجوييهطل كأمطار.

كيف تتشكل قطرات المطر

تحتوي السحب العائمة في الغالف الجوي على بخار ماء وقطرات من السحب. وهي تعتبر

صغيرة للغاية لتسقط كأمطار، إال أنها كبيرة بقدر كاف لتشكل سحبا يمكن رؤيتها بالعين المجردة. ويتبخر الماء ويتكثف باستمرار في

السماء. ومعظم الماء المتكثف في السحب ال يسقط كأمطار بسبب التيارات الهوائية الصاعدة التي تعتبر بمثابة دعامة للسحب. وبالنسبة لحدوث األمطار فإنه البد في بادئ األمر من أن تتكثف قطرات الماء،

ثم تتوحد إلنتاج قطرة ماء كبيرة وثقيلة بما فيه الكفاية لتخرج من السحب، وتسقط كأمطار، مع العلم بأن إنتاج قطرة مطر واحدة يحتاج

إلى ماليين قطرات السحب.

معدالت األمطار تتفاوت جغرافيا على مدى الزمن ال تسقط األمطار بالكميات نفسها على نطاق العالم في أي بلد، أو حتى

في أية مدينة. وعلى سبيل المثال، في مدينة أطالنتا، بوالية جورجيا بالواليات المتحدة األمريكية، يمكن أن تؤدي العواصف الرعدية الصيفية

إلى هطول أمطار بمعدل بوصة أو أكثر في منطقة واحدة، تاركة منطقة

أخرى على بعد كيلومترات قليلة جافة من دون أمطار. ومع ذلك فإن كمية األمطار التي تهطل في والية جورجيا، خالل شهر واحد، غالبا ما تكون أكثر من تلك التي تسقط? في الس فيجاس ونيفادا على مدار

السنة. وينسب السجل العالمي لمتوسط هطول األمطار السنوي إلى 1.140جبل ويليل في هاوي حيث يبلغ متوسط سقوط األمطار حوالي

بوصة( في السنة عكس ما يحدث في أريكا وشيلي حيث لم450سم ) سنة..14تهطل أمطار منذ

توضح الخارطة المبينة أدناه المتوسط السنوي للتساقط بالمليميتر والبوصة في العالم. المناطق الموضحة باللون األخضر الخفيف تعتبر صحارى. ويمكنك أن تتوقع أن الصحراء الكبرى في القارة اإلفريقية

يمكن أن تكون صحراء جافة، ولكن هل تعتقد بأن كثيرا من األراضيفي جرين الند وأنتاركتيكا عبارة عن صحراء أيضا؟

والثلجية الجليدية والكتل األنهار في الماء تخزينالغطاءات الجليدية حول العالم

يعتبر الماء المخزن منذ فترات طويلة في الكتل واألنهار الجليدية والثلجية جزءا ال يتجزأ من دورة الماء. وتستحوذ

% من الكتلة الجليدية الموجودة في العالم،90أنتاركتيكا على حوالي % من إجمالي10بينما تحتوي الغطاءات الجليدية في جرين الند على

الكتلة الجليدية العالمية . ويصل سمك الغطاء الجليدي في جرين الند قدم(، ومع ذلك يمكن أن يصل سمكه5000 متر )1500إلى حوالي

قدم(.14000 متر )4300إلى

الثلوج واألنهار الجليدية تأتي ثم تذهب يتعرض المناخ الجوي العالمي إلى تغييرات دائمة مع أنها عادة ما تكون

تغييرات غير سريعة بما فيه الكفاية حتى يتمكن الناس من مالحظتها. وقد شهد العالم الكثير من الفترات الزمنية الحارة، مثل تلك التي عاش

مليون سنة، وكذلك فترات زمنية باردة100فيها الديناصور قبل حوالي سنة مضت. وخالل20000مثل العصر الجليدي األخير قبل حوالي

العصر الجليدي األخير كان معظم نصف الكرة األرضية الشمالي مغطىبالثلج واألنهار الجليدية.

بعض الحقائق عن األنهار الجليدية والغطاءاتالجليدية

من11 ? 10تغطي األنهار الجليدية حوالي % األراضي كلها.

إذا ذابت كل األنهار الجليدية اليوم سيرتفع منسوب قدم(. المصدر:230 مترا )70البحار إلى حوالي

المركز القومي للبيانات الثلجية والجليدية خالل العصر الجليدي األخير وصل مستوى سطح

قدم(، وهو معدل أقل400 مترا )122البحر إلى من معدل اليوم وكانت األنهار الجليدية تغطي تقريبا

ثلث األرض. 125خالل الفترة الزمنية الحارة التي حدثت قبل

متر5.5ألف سنة مضت بلغ ارتفاع منسوب البحار قدم(، وهو مستوى أعلى من مستوى اليوم .18)

وكان من الممكن أن يصل ارتفاع منسوب البحار قدم(. 165 مترا )50 مليون سنة إلى حوالي 3قبل

األرض سطح على الجارية المذابة الجليد مياه

تعد مياه الجليد المذابة الجارية على سطح األرض جزءا? ال يتجزأ من حركة الماء على نطاق

العالم. وتأتي معظم مياه الجليد، التي تذوب أثناء فصل الربيع? في المناطق المناخية الباردة، من الكتل الثلجية والجليدية المذابة. وإلى

جانب الفيضانات التي? تسببها هذه المياه فإن الجليد المذاب يمكن أن يؤدي إلى حدوث اإلنزالقات األرضية وجريان مخلفات األنهار الجليدية

المتمثلة في الكتل الصخرية والحجرية.

إن أفضل طريقة لفهم واستيعاب كيفية تأثير الجليد المذاب على تدفق مجاري األنهار تتمثل في الرسم البياني المبين أدناه، الذي يوضح متوسط تدفق المياه اليومي خالل أربع سنوات بنهر نورث فورك

األمريكي، عند سد نورث فورك، بوالية كاليفورنيا، بالواليات المتحدة

األمريكية. وحسبما هو موضح بالرسم فإن الجليد المذاب يعتبر السبب األساسي في بلوغ هذا النهر ذروته. وكان أدنى متوسط يومي لتدفق

قدم مكعب في1200 قد وصل إلى 2000جريان النهر خالل مارس الثانية، بينما كان تدفق جريانه أقل بكثير خالل أغسطس بعد ذوبان

قدم مكعب في الثانية.75-55الجليد تماما، حيث وصل إلى

تتفاوت مياه الجليد المذابة الجارية على سطح األرض من موسم، إلى موسم وكذلك من سنة إلى أخرى. وبمقارنة أوقات ذروة تدفق جريان

م مع األوقات التي يكون فيها تدفق جريان الماء2000النهر خالل العام م فإننا نجد أن هذه المنطقة من كاليفورنيا2001أقل بكثير خالل العام

م. ويمكن أن تؤدي المياه2001كأنها أصيبت بالجفاف خالل العام المخزنة ككتل جليدية إلى تقليل كمية المياه المتاحة لبقية السنة.

ويمكن أن يؤثر ذلك على كمية المياه الجوفية الموجودة في أعماق مجاري األنهار، والتي بدورها يمكن أن تؤثر على المياه المتوفرة للري

واستهالك الناس.

مياه األرض:? تسيل سطح على الجارية المياهاألنهار نحو التربة سطح فوق التساقط

المياه الجارية على سطح األرض عبارة عن مياهتساقط جارية فوق األرض.

من المرجح أن كثيرا من الناس يعتقدون أن مياه التساقط تسقط على األرض وتجري نحو األنهار التي تصب في المحيطات. وفي واقع األمر،

فإن هذه المسألة تعتبر عملية معقدة إلى حد بعيد، ذلك ألن األنهار

تحصل على الماء من األرض وتفقدها في األرض. والزالت معظم مياه األنهار تأتي مباشرة من مياه األمطار الجارية على سطح األرض، والتي

تم تعريفها على أساس المياه السطحية الجارية.

إن بعضا من مياه األمطار عادة ما يتسرب إلى داخل األرض، إال أنه عندما يسقط على أرض متشبعة، أو غير نافذة، مثل الطرق األسفلتية، ومواقف السيارات فإنه يبدأ في

الجريان على نحو منحدر. ويمكنك خالل هطول األمطار الغزيرة مشاهدة جداول صغيرة تجري بشكل منحدر على طول مجاري وقنوات

موجودة على األرض متجهة نحو األنهار. وتوضح هذه الصورة كيفية تدفق وجريان المياه السطحية ودخولها لخور صغير. وفي هذه الحالة

فإن المياه السطحية تجري على تربة عارية، ناقلة معها المواد المترسبة إلى النهر )غير مفيدة لجودة الماء(. وبدخول هذه المياه

السطحية إلى هذا الخور تكون قد بدأت رحلتها مرة أخرى إلى المحيط.

وفيما يتعلق بكل أجزاء الدورة المائية، فإن التفاعل بين التساقط وجريان المياه السطحية يكون متفاوتا طبقا للوقت والعوامل

الجغرافية.وبنفس القدر فإن العواصف التي تحدث في كل من أدغال األمازون، والصحراء الواقعة جنوب غرب الواليات المتحدة األمريكية،

سيترتب عليها ظهور أنماط مختلفة من المياه السطحية الجارية. وتتأثر المياه السطحية الجارية بالعوامل األرصادية والجيولوجيا الطبيعية

وطبوغرافية األرض. ويعود تقريبا?ثلث مياه األمطار التي تسقط على األرض، وتتدفق في المجاري واألنهار مرة أخرى إلى المحيطات. أما

الثلثين اآلخرين فإنهما يتعرضان إما للتبخر، أو االرتشاح، أو التسرب إلى داخل األرض. ويمكن أيضا للناس االستفادة من المياه السطحية الجارية

في استعماالتهم الخاصة بهم.

النهر في الماء الماء: حركة تدفق

تستخدم دائرة المساحة الجيولوجية األمريكية مصطلح "تدفق الماء"Sلإلشارة إلى كمية المياه الجارية في أي نهر، أو مجرى، أو خور.

أهمية األنهار

ال تعتبر األنهار مهمة بالنسبة للناس فحسب، بل أيضا لكل أنواع الحياة في كل مكان. كما أنها ليست المكان الرئيسي للناس )وكالبهم( لممارسة اللعب واللهو،

بل يستخدمها الناس لتوفير مياه الشرب، والري، وتوليد الكهرباء، والتخلص من النفايات )النفايات المعالجة(، ونقل اآلليات، والحصول

على الغذاء. وتشكل أيضا األنهار أهمية بالغة بالنسبة لكل أنواع الحيوانات والنباتات. كما تساعد األنهار على إبقاء الطبقات الخازنة

للماء مليئة بالمياه الجوفية من خالل تسرب الماء إلى باطن األرض عن طريق مجاريها في القاع. وتظل المحيطات بطبيعة الحال مليئة بالماء،

وذلك ألن األنهار تصب فيها بصورة دائمة.

أحواض الصرف المائي واألنهار عند التفكير في األنهار فمن األهمية بمكان التفكير في حوض التصريف

المائي للنهر. إذن، ما هو حوض التصريف المائي؟ إذا وقفت على األرض اآلن أنظر إلى أسفل. فإنك تقف، وكل واحد منا يقف، على حوض صرف مائي. ولهذا فإن حوض التصريف المائي هو ببساطة

مساحة من األرض تجري عليها مياه التساقط الداخلة والخارجة نحو نقطة واحدة . ويمكن أن تكون أحواض التصريف المائي صغيرة في

حجم بصمة اليد على الطين، أو كبيرة إلى الحد الكافي لتستوعب كل األراضي التي تسيل منها الماء نحو نهر الميسيسيبي الذي يصب في

خليج المكسيك. وتتألف أحواض التصريف المائي كبيرة الحجم من الكثير من األحواض صغيرة الحجم. وكل ذلك يتوقف على نقطة

التدفق؛ فكل األراضي التي تسيل منها الماء نحو نقطة التدفق تعد بمثابة حوض صرف مائي لموقع التدفق هذا. ويعتبر حوض التصريف المائي مهما ألن تدفق ماء النهر وجودته يتأثران بالظروف الطبيعية

واألنشطة البشرية التي تحدث داخل حوض التصريف المائي.

مجرى الماء دائما متغير

يتعرض مجرى الماء إلى تغييرات بصفة دائمة من يوم إلى يوم، وحتى من دقيقة إلى دقيقة.

وبطبيعة الحال فإن مياه التساقط الجارية هي التي تؤثر بشكل أساسي على مجرى الماء. ويتسبب هطول األمطار في ارتفاع منسوب مياه

األنهار، ويمكن أيضا أن يرتفع منسوب النهر حتى لو هطلت األمطار في مكان بعيد للغاية عن حوض الصرف المائي. والجدير بالذكر أن الماء الذي يسقط على حوض التصريف المائي سيسيل في نهاية المطاف

عن طريق موقع التدفق . ويتوقف حجم النهر على حجم حوض التصريف المائي الخاص به. ويكون لألنهار الكبيرة أحواض صرف مائي كبيرة، والعكس هو صحيح بالنسبة لألنهار الصغيرة. وبالمثل فإن األنهار

بأحجامها المختلفة تتفاعل بشكل مختلف مع العواصف الرعدية؛ فاألنهار الكبيرة يرتفع منسوبها وينزل بشكل أبطأ من األنهار الصغيرة. وفي أي حوض صرف مائي صغير يرتفع منسوب النهر ويخفض خالل دقائق أو

ساعات معدودة، أما األنهار الكبيرة فتستغرق أياما الرتفاع منسوبها وانخفاضه، ومن ثم يمكن أن يظل الفيضان لمدة أيام ألن كل الماء

الذي هطل على بعد مئات األميال، عند منابع النهر، سوف يستغرق عدةأيام ليسيل من نقطة التدفق.

على العذب الماء العذب: يوجد الماء تخزيناألرض سطح

يعتبر الماء العذب الموجود على سطح األرض من أجزاء دورة الماء، الذي يعد ضروريا لكل مناحي الحياة. عليك فقط أن تطلب من جارك

نبتة طماطم، أو تروتة، أو بعوضة مزعجة. وتشمل المياه العذبة السطحية كال من المجاري المائية، والمستنقعات، والبحيرات،

ومستودعات الماء األرضية )بحيرات من صنع اإلنسان(، واألراضيالمنخضة الرطبة المحتوية على ماء عذب.

تتعرض المياه الموجودة في األنهار والبحيرات إلى تغييرات دائمة، نتيجة لكمية المياه الداخلة والخارجة إليها من خالل التساقط، والمياه الجارية

على سطح األرض، والمياه الجوفية، وتدفقات أفرع األنهار. وتشمل المياه الخارجة عملية التبخر وتصريف المياه السطحية. كما يستخدم الناس الماء أيضا للوفاء باحتياجاتهم. وتتغير كمية الماء وموقعه على

مدى الزمن والمسافات، سواء من الناحية الطبيعية أو بمساعدةاإلنسان.

المياه السطحية الجارية تحافظ على إستمراريةالحياة

مثلما توضح هذه الصورة التي تبرز دلتا النيل في مصر، فإن الحياة حتى في الصحراء يمكن أن تزدهر إذا

توافرت إمدادات مياه سطحية )أو مياه جوفية(. إن المياه الموجودة في األرض تدعم الحياة فعال. والسبب في وجود المياه الجوفية هو

تسرب المياه السطحية إلى أسفل داخل الطبقات الصخرية الخازنة للماء في جوف األرض. ولعلكم تذكرون أن األسماك التي تعيش في

المحيطات المالحة ال تتأثر بالماء العذب غير أنه لوال الماء العذب المطلوب لتجديد المحيطات فإنها ستتبخر وتصبح مالحة للغاية بحيث

يتعذر على األسماك أن تعيش فيها.

%3تعتبر المياه العذبة نادرة على سطح األرض حيث إنها تشكل فقط من الماء الموجود عليها األرض. وتشكل مياه البحيرات والمستنقعات

% من الماء العذب في الكرة األرضية. ويوجد حوالي0.9العذبة حوالي % من المياه العذبة في بحيرة واحدة أال وهي بحيرة بيكال في20

القارة األسيوية ونفس هذه النسبة نفسها نجدها مخزنة في البحيرات الكبرى في الواليات المتحدة األمريكية. وتحتفظ األنهار بحوالي

% فقط من المياه العذبة في العالم. ولعله يتضح لكم أن الحياة0.006على وجه األرض ال يمكن أن تستمر من دون الماء.

داخل إلى األرض سطح من الماء التسرب: حركةالتحتية والصخور التربة

المياه الجوفية تبدأ كالتساقط

في أي مكان في العالم تتسرب بعض المياه التي تسقط كأمطار أو جليد إلى داخل التربة والصخور

تحت السطح. وتتوقف الكمية المتسربة على عدة عوامل. ويمكن أن تكون كمية الماء المتسربة، جراء األمطار التي تسقط على الغطاءات

الجليدية في جرين الند، ضئيلة للغاية. وكما في هذه الصورة التي توضح اختفاء أحد المجاري المائية داخل أحد الكهوف في والية جورجيا

بالواليات المتحدة األمريكية، فإن ذلك يعني أن أي مجرى مائي يمكنأن يتالشى داخل المياه الجوفية.

بعض المياه التي تتسرب تبقى داخل طبقة التربة الضحلة، حيث يمكن أن تصبح مجرى مائيا من خالل التسرب إلى داخل حوض المجرى. ويمكن أن يتسرب بعض من هذه المياه إلى مسافات أعمق لتغذية

مستودعات المياه الجوفية. وإذا كانت هذه المستودعات المائية ضحلة أو مسامية بما فيه الكفاية لتسمح للماء بالتحرك بسهولة من خاللها

فإنه يمكن للناس حفر اآلبار داخل المستودعات المائية األرضية، واستخدام الماء في أغراضهم الخاصة. ويمكن أن تنتقل المياه إلى

مسافات طويلة، أو البقاء في مستودع المياه الجوفية لفترات طويلة من الزمن قبل، أن تعود إلى سطح األرض، أو التسرب إلى داخل

األجسام المائية األخرى، مثل المجاري المائية والمحيطات.

المياه تحت السطح )تحت السطحية(

عندما تتسرب مياه األمطار إلى داخل التربة تحت السطحية فإنها عادة ما تشكل منطقة

غير مشبعة وأخرى مشبعة. ففي المنطقة غير المشبعة توجد بعض المياه في فتحات الصخور تحت السطحية، إال أن األرض ال تكون

مشبعة. ويعرف الجزء األعلى من المنطقة غير المشبعة بمنطقة التربة غير المشبعة، التي توجد فيها فراغات خلقتها جذور النباتات التي تسمح

بتسرب مياه األمطار. وتقوم النباتات باستخدام المياه الموجودة في هذه التربة. وأسفل المنطقة غير المشبعة، توجد المنطقة المشبعة،

حيث يمأل الماء بصورة كاملة الفراغات الموجودة بين الصخور وذرات التربة. ويمكن للناس حفر اآلبار داخل هذه المنطقة وضخ الماء إلى

الخارج.

األرض من الماء الجوفية- خروج المياه تصريف

إنك تشاهد يوميا الماء حولك، مثل، البحيرات، واألنهار، والجليد، واألمطار، والثلوج. وهناك أيضا كميات

هائلة من الماء ال يمكن مشاهدتها بالعين المجردة ? الماء الموجود والمتحرك في جوف األرض. وقد ظل الناس يستخدمون المياه الجوفية آلالف السنين ألغراض الشرب والري وهم ال يزالون مستمرين في ذلك

إلى يومنا هذا. ولذلك، فإن الحياة على وجه األرض تتوقف على المياهالجوفية، وبالقدر نفسه على المياه التي توجود على سطح األرض.

المياه السطحية تتدفق إلى داخل جوف األرض

يتسرب جزء من مياه االتساقط التي تسقط على األرض إلى جوف األرض لتصبح مياها

جوفية. وبمجرد وجودها في جوف األرض ينتقل بعضها إلى المناطق القريبة من سطح األرض، ويخرج بسرعة كتصريف إلى أحواض

المجاري المائية، إال أنه نظرا للجاذبية األرضية فإن غالبيتها يستمر فيالتسرب إلى مسافات أعمق داخل جوف األرض.

حسب ما يوضحه هذا الرسم البياني، فإن اتجاه وحركة المياه الجوفية وسرعتها تحددهما الخصائص المختلفة للمستودعات المائية األرضية

والطبقات الصخرية الحاجزة )الصخور الكثيفة التي يصعب أن تخترقها المياه( في األرض. وتعتمد المياه التي تتحرك تحت األرض على قابلية

نفاذ) سهولة تحرك المياه أو صعوبته( ومسامية )كمية الفراغات المفتوحة في المادة( الصخور تحت السطحية. وإذا سمحت الصخور

للمياه بالتحرك بحرية نسبيا، ففي هذه الحالة يمكن للمياه الجوفية أن تنتقل إلى مسافات طويلة خالل أيام معدودة. ومع ذلك، فإن المياه

الجوفية يمكن أيضا أن تتسرب إلى مسافات أكثر عمقا داخل المستودعات المائية األرضية حيث تستغرق آالف السنين لتعود مرة

أخرى إلى البيئة.

الجوفية المياه منه تخرج الذي الينبوع: المكاناألرض لسطح

ما هو الينبوع؟

الينبوع هو الماء المتدفق نتيجة امتالء أحد المستودعات المائية األرضية إلى النقطة التي تتدفق

فيها المياه إلى سطح األرض. وتتراوح الينابيع من ينابيع صغيرة الحجم، وهي التي تتدفق مباشرة بعد هطول أمطار غزيرة، إلى ينابيع كبيرة،

تتدفق منها مئات الماليين من الجالونات يوميا. يمكن أن تتكون الينابيع داخل أي نوع من أنواع الصخور، غير أنها غالبا ما توجد في الحجر الجيري، وصخور الدولوميت، التي يمكن أن تتصدع

بسهولة وتتحلل بمياه األمطار لتصبح حمضية. وعندما تتحلل وتتصدع هذه الصخور يمكن أن تتشكل الفراغات التي تسمح بتدفق الماء. وإذا كان تدفق الماء أفقيا، فإنه يمكن أن تصل إلى سطح األرض وبالتالي

يتشكل الينبوع. ماء الينبوع ليس دائما نقيا

عادة ما تكون مياه الينابيع نقية. ومع ذلك فإن بعضا منها قد يكون بلون الشاي، ومثل هذا الينبوع موجود

في والية كلورادو بالواليات المتحدة األمريكية . والسبب في اللون األحمر لمياه الينابيع هو مرور المياه الجوفية ومالمستها مواد معدنية

موجودة تحت األرض، مثل الحديد. ويمكن أن يشير خروج المياه

الملونة بشكل كبير من الينابيع إلى تدفق المياه بسرعة من خالل قنوات كبيرة داخل المستودعات المائية األرضية دون أن تتمكن الصخور

من تنقيتها إلزالة اللون.

الينابيع الحرارية

الينابيع الحرارية عبارة عن ينابيع عادية، ولكن الماء فيها عادة ما يكون دافئا، وفي بعض األماكن

حارا، مثل الينابيع التي تخرج فقاعات الوحل في حديقة يلوستون الوطنية، في وايومينج بالواليات المتحدة األمريكية. وتحدث العديد من الينابيع الحرارية في المناطق التي شهدت مؤخرا نشاطا بركانيا، حيث

تسخن المياه من خالل مالمستها الصخور الحارة الموجودة على مسافات بعيدة تحت سطح األرض. ومع ازدياد العمق فإن المياه تصبح أكثر دفئا، وإذا? تعمقت تحت األرض فإنها تصل إلى فجوة كبيرة تشكل

مسارا إلى سطح األرض يمكن أن يؤدي إلى حدوث ينبوع حراري. وتحدث الينابيع الحرارية في كل أنحاء العالم، ويمكن أن تتعايش مع

الكتل الجليدية كما هو واضح في هذه الصورة.

إلى النبات أوراق من الماء االرتشاح: تبخرالجوي الغالف

اإلرتشاح وأوراق النبات

االرتشاح? هو العملية التي تنتقل بموجبها الرطوبة من منطقة الجذور، عن طريق النبات، إلى مسامات

صغيرة في الجانب السفلي ألوراق النبات، حيث تتحول إلى بخار يخرج إلى الغالف الجوي. إذن، االرتشاح هو تبخر الماء من أوراق النبات.

% من الرطوبة الموجودة في10وأشارت التقديرات إلى أن حوالي الغالف الجوي تخرج من النباتات عن طريق االرتشاح.

إن االرتشاح عملية تتعذر رؤيتها بالعين المجردة ? وطالما أن الماء يتبخر من سطح أوراق النبات فإنه ال يمكنك أن تخرج بكل بساطة

وتشاهد أوراق النبات وهي ترتشح. ويمكن لورقة النبات خالل موسم النمو أن ترتشح عدة مرات بمعدل يفوق وزنها. ويمكن أن يرتشح فدان

لتر من الماء )حوالي15.100 - 11.400من محصول القمح حوالي جالون( في اليوم. وتستطيع شجرة البلوط الكبيرة40.000 ? 3.000

جالون( في السنة.40.000 لتر )151.000أن ترتشح

العوامل الجوية التي تؤثر على االرتشاح تختلف كمية المياه التي ترتشحها النباتات بشكل كبير من الناحية

الجغرافية وعلى مدى الزمن. وتوجد عدة عوامل تحدد معدالتاالرتشاح:

:ترتفع معدالت االرتشاح مع ارتفاعدرجة الحرارة درجات الحرارة، خصوصا خالل موسم نمو النباتات،

وهو الوقت الذي تكون فيه حرارة الجو أدفأ. :عندما ترتفع الرطوبة النسبيةالرطوبة النسبية

في الجو المحيط بالنبات ينخفض معدل االرتشاح. ومن السهل أن يتبخر الماء في جو جاف أكثر من

تبخره في جو مشبع. :حركة الهواء المتزايدةحركة الرياح والهواء

حول النبات تؤدي إلى ارتفاع االرتشاح بمعدالتأعلى.

:يرتشح الماء من النباتات بمعدالتنوع النبات مختلفة. بعض النباتات التي تنمو في المناطق

الجافة، مثل نبات الصبار، تحافظ على كميات ثمينة من الماء، من خالل ارتشاح ماء أقل من النباتات

األخرى.

لفترات الماء الجوفية: وجود المياه مستودعاألرض سطح تحت طويلة

الماء المخزن جزء ال يتجزأ من دورة الماء

توجد كميات كبيرة من الماء مخزنة في جوف األرض، وهي ال تزال متحركة، ومن المحتمل أن

تكون متحركة بشكل بطئ للغاية. ومعظم الماء الموجود في جوف األرض يأتي من مياه التساقط التي تتسرب إلى أسفل سطح األرض.

وتعتبر الطبقة العليا للتربة منطقة غير مشبعة، حيث يوجد الماء بكميات تتغير على مدى الزمن بحيث ال تجعل التربة مشبعة. ويوجد أسفل هذه

الطبقة المنطقة المشبعة، حيث تكون كافة المسامات والتصدعات والفراغات بين ذرات الصخور مشبعة بالماء. ولذلك، فإن مصطلح المياه الجوفية يستخدم لوصف هذه المنطقة . ومن المصطلحات

األخرى للمياه الجوفية مصطلح "المستودعات المائية األرضية"، وهي عبارة عن مستودع كبير لماء األرض، إذ يعتمد كل الناس في مختلف

أرجاء العالم على المياه الجوفية في حياتهم اليومية.

إليجاد الماء أنظر إلى تحت سطح الماء الباطني

أتمنى بأن أحظى بتقديركم على الساعة التي أمضيتها تحت أشعة الشمس الحارة في حفر هذه الحفرة عند شاطئ البحر. إنها طريقة متميزة لتوضيح مفهوم كيفية أن األرض

تكون مشبعة بالماء عند عمق معين إذا كانت نافذة بما فيه الكفاية لحجز الماء. إن المحيط يقع مباشرة يمين هذه الحفرة، ومستوى منسوب ماء الحفرة هو مستوى منسوب المحيط نفسه. وبطبيعة

الحال، فإن مستوى منسوب الماء هنا يتغير خالل دقيقة واحدة، نظرا لحركة المد والجزر? والتي عندما ترتفع إلى أعلى فإن مستوى منسوب

الماء داخل الحفرة يتحرك أيضا.

تعتبر هذه الحفرة بطريقة أو بأخرى مثل بئر يستخدم للوصول إلى المياه الجوفية. وإذا كانت هذه الصورة توضح مياها عذبة،? فما على الناس إال أن يأتوا بسطل إلمداد أنفسهم بالماء. وفي واقع األمر، إذا

أخذت دلوا عند شاطئ البحر، وحاولت أن تفرغ هذه الحفرة فإنها ستمتلئ على الفور، ألن الرمل شديد النفاذ، يمكن أن يتدفق الماء من

خالله بسهولة. وللحصول على الماء العذب فإنه ال بد للناس من حفر آبار بعمق كاف للوصول إلى المستودع المائي األرضي. ويمكن أن يصل

عمق البئر إلى عشرات أو آالف األقدام. ومع ذلك فإن الفكرة هي نفس? الفكرة الخاصة بحفرتنا عند شاطئ البحر ? أحصل على الماء

في المنطقة المشبعة حيث الفراغات الصخرية مليئة بالماء.

للماء العالمي التوزيع للحصول على تفسير مفصل حول مواقع وجود الماء في الكرة األرضية

أنظر إلى الخارطة وجدول البيانات المبين أدناه. الحظ أن إجمالي مليون كيلومتر1.386إمدادات المياه في العالم يصل إلى حوالي

% عبارة عن96 ميل مكعب( من الماء، منها أكثر من 332.5مكعب ) % محجوز96ماء مالح. وفيما يتعلق بالماء العذب، منها ما يزيد على

% موجود باألرض. أما مصادر الماء العذب30باألنهار والكتل الجليدية و كيلومتر93.100المتمثلة في األنهار والبحيرات فهي تشكل حوالي

% من إجمالي1 من 1/150ميل مكعب(، أي حوالي 22.300مكعب )

الماء. وال تزال األنهار والبحيرات تشكل معظم مصادر المياه التييستخدمها الناس يوميا.

أحد التقديرات للتوزيع العالمي للماء

مصدر الماء حجم الماء

بالكيلومتراتالمكعبة

حجم الماء باألميالالمكعبة

نسبة المياهالعذبة

نسبة الماء

بأكملها المحيطات

96.5--1,338,000,000321,000,000والبحار والخلجان

الكتل واألنهار الجليدية والثلوج

الدائمة24,064,0005,773,00068.71.74

1.7--23,400,0005,614,000المياه الجوفية10,530,0002,526,00030.10.76عذب    0.94--12,870,0003,088,000مالح    

16,5003,9590.050.001رطوبة التربة أرض دائمة

300,00071,9700.860.022التجمد

0.013--176,40042,320البحيرات91,00021,8300.260.007عذب        0.006--85,40020,490مالح    

12,9003,0950.040.001الغالف الجوي11,4702,7520.030.0008مياه المستنقعات

2,1205090.0060.0002األنهار

1,1202690.0030.0001المياه البيولوجية100-1,386,000,000332,500,000اإلجمالي