המים בכדור הארץ נמצאים במספר מאגרים כמו האוקינוסים, האטמוספירה, כיפות הקרח בקטבים, נהרות אגמים ומי התהום. המים יכולים להימצא בכדור הארץ בכל אחד משלושת מצבי הצבירה: גז (אדים), נוזל ומוצק (כגון קרח ). בעוד שכמות המים הכוללת בכדור הארץ כמעט ולא משתנה, קיימת תנועה של מים בין המאגרים השונים. מחזור המים הוא התהליך בו מתרחשת תנועה זו.

ראשיתו של מחזור המים כשהשמש מחממת את המאגרים העיליים: אוקיינוסים, אגמים ונהרות וגורמת לאידוי המים בהם. מקור נוסף לאדי מים באטמוספירה הוא המראה של שלג וקרח ישירות לגז. בנוסף לכך מתרחש אידוי מים מפני השטח של צמחים בתהליך הנקרא דיות. יחד עם זאת האוקינוסים הם המקור הראשי לאידוי מים לאטמוספירה, עם כ-90% מכלל אדי המים.

בשלב השני, מטפסים אדי המים באטמוספירה ומתקררים, וכתוצאה מכך חלקם מתעבים לעננים. העננים מושאים על ידי הרוחות ומתפזרים מעל ליבשות ולימים.

השלב השלישי, ירידת המשקעים, מתרחש כאשר חלקיקי המים בענן גדולים מספיק לכדי יצירת טיפות גשם. בתנאי מזג אויר קרים חלקיקי המים יכולים ליצור גם ברד או שלג. למעשה מרבית המשקעים נופלים מעל האוקינוסים והימים (78%), בעוד שרק מיעוט הגשמים והמשקעים האחרים נופלים מעל ליבשות.

המשקעים היורדים על היבשה עשויים להצטרף למאגרי מים עיליים בצורת נגר עילי, הזורם על פני הקרקע לנחלים ולאחר מכן לנהרות ולימים. חלק מהמשקעים מחלחלים אל תוך מאגרי מי התהום. כמות המשקעים המחלחלים תלויה בחדירות למים של סוג הקרקע עליה נופלים המשקעים. מי התהום חוזרים למאגרים העיליים בתהליך של שפיעת מי תהום; כלומר נביעתם של מעיינות התורמים את מימיהם לנהרות. משקעים היורדים כשלג יכולים גם להצטבר על פסגות ההרים וכיפות הקרח בקטבים. באזורים בהם מזג האויר חם מספיק, שלג זה נמס כאשר הטמפרטורות עולות, חלקו מחלחל וחלקו זורם כנגר עילי.

כפי שציינו, כמעט ואין שינוי בכמות המים בכדור הארץ ויחד עם זאת קיים מחסור של מים שפירים לשתיה באזורים רבים. הסיבה לכך נעוצה בעליה בכמות המים השפירים הנצרכת על ידי בני האדם וכן בירידת כמות המים השפירים במחזור המים כתוצאה משינויי אקלים ושינויים אחרים. אודות השינויים במחזור המים ראו כתבתינו: "כיצד מושפע מחזור המים מהשינויים באקלים ומפעילות האדם" .

 

הסרטון באדיבות סוכנות החלל האמריקנית
סרטון זה תורגם על די צוות אתר דוידסון אונליין

 

מאת: חגי כספי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

11 תגובות

  • דור

    מדוע אם כך לא יורד גשם בקיץ

    אם יש אידוי של מים מדוע לא מתעבים להם עננים בקיץ ומורידים ממטרים
    אם אויר חם עולה למעלה מדוע כשעולים בגובה האוויר נעשה קריר יותר כשההגיון אומר שהוא צריך להיות חם
    אם אין שינוי בכמות המים בכדור הארץ איך זה שיש לעיתים פחות גשם מהממוצע השנתי.

  • יובב

    מים מחוץ לכדור הארץ

    האם אין תנועה של מים מכדור הארץ אל החלל החיצון והפוך ? האם אין קרחונים הנעים בחלל ומעבירים מים לכדור הארץ ?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאיתן אוקסנברג

    תשובה

    שלום,
    אין תנועה של מים מכדור הארץ לחלל החיצון והפוך, כמו כן אין קרחונים שמשייטים בחלל ומעבירים מים לכדור הארץ.

    כוח הכבידה של כדור הארץ כמו גם האטמוספירה אינם מאפשרים למים לצאת לחלל. אדי מים שעושים את דרכם ממאגרי המים על פני כדור הארץ מתעבים באטמוספירה לעננים ובסופו של דבר חוזרים אל פני כדור האץ בתור גשם.

  • אביטל

    גשם טרופי

    קראתי מספר הסברים על היווצרות גשם באתר.
    מה שעדיין לא הבנתי - אם הקור הוא שגורם לעננים לרדת ובכך נוצרים מוקדי התגרענות ויורד גשם-
    כיצד נוצר גשם במקומות חמים, באזורים טרופים?

  • חגי כספי

    תשובה

    שלום,

    התהליך הכללי בו נוצרים משקעים באיזור הטרופי דומה למתרחש בכל העולם.
    אויר חם שהינו בעל קיבולת לחות גבוהה מטפס במעלה האטמוספירה, כיוון שהוא חם.
    כאשר הוא מטפס יורד הלחץ האטמוספירי, מה שמוביל להתפשטות האויר והתקררותו (כמו כל גז שמתפשט). אויר קר יותר איננו מסוגל להכיל אותה כמות לחות ולכן, כפי שציינת, מתעבה הלחות לעננים.

    כיוון שבאזור הטרופי עצמת קרינת השמש חזקה במיוחד, השמש גורמת לאידוי רב יותר של מים מהימים ומפני הצמחים. לפיכך האויר לח מאוד, ולכן לשם היווצרות עננים האוויר איננו צריך להתקרר במידה רבה כפי שנדרש במקומות בהם קרינת השמש חלשה יותר ווהאויר לח פחות. כלומר, גם אם האזור הטרופי איננו קר, כאשר האויר החם עולה באטמוספירה הוא מתקרר
    מספיק בכדי ליצור עננים ולהוריד גשמים.

    בנוסף, באזור קו המשווה קיימת תופעה אקלימית נוספת התורמת להיווצרות עננים וגשמים בשם "אזור ההתלכדות הטרופי" (ITCZ). באזור זה מתלכדות ומתנגשות רוחות הסחר מצפון ומדרום כדורה"א. כשרוחות אלו מתנגשות האויר נדחף כלפי מעלה במהירות. כך האויר החם והלח
    נדחף במעלה האטמוספירה במהירות גבוהה במיוחד ויוצר עננים, גשמים ואף סופות טרופיות.

    מקווה שעזרתי,
    חגי

  • אסף

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    שלום

    ראשית אתקן ואציין כי באזורים רבים בעולם (כדוגמת אירופה) יורד גשם בקיץ. יתרה מזאת ישנם אזורים בהם בקיץ יורדים מרבית המשקעים.

    אם כך, מדוע לא יורד גשם בארץ בקיץ?

    גשם נוצר כשאויר לח וחם מתרומם באטמוספירה ומתקרר. כיוון שאויר קר יכול לשאת פחות לחות, מתעבה הלחות לעננים אשר בעיתם מורידים גשמים. אולם בקיץ בישראל תהליך זה אינו מתאפשר בשל המצאות אויר חם הכלוא בשכבות גבוהות יותר באטמוספירה. שכבת האויר החם גורמת לכך שגם כשנוצרים עננים נמנעת עלייתם לגובה והתקררותם כך שלא נוצר גשם

    חגי

  • נגה

    שאלה

    האם באמת כל שנייה נוצרים עננים חדשים?
    ולמה ניים כהים?

  • חגי כספי

    תשובה - מדוע עננים נהיים כהים?

    נגה שלום, צבע העננים מושפע מכמות האור החודרת דרכם ומוחזרת מהם. ככל שיותר אור חודר את הענן או מוחזר ממנו ופחות אור נבלע בתוכו, כך יראה הענן בהיר יותר. הגורמים המשפיעים על צבעו של הענן כוללים את או עוביו (או גדולו של הענן) וכן את צפיפות טיפות המים בו. כלומר ככל שענן עבה יותר הדרך שעובר האור בתוך הענן גדולה יותר ואלינו, העומדים מתחת לענן, יגיע פחות אור והענן יראה כהה יותר. בנוסף, ככלו שענן נושא יותר מים הטיפות שהוא נושא גדולות יותר , והמרווח בין הטיפות בתוך הענן גדל. כך במקום שהאור יוחזר מיד מפניו של הענן (זה המצב שמתרחש כשטיפות המים בענן קטנות ומפוזרות) ואז יראה לנו כלבן, יותר אור יחדור אל הענן ויבלע בתוכו ואז הוא יראה לנו אפור או שחור. כך ענני גשם נראים כהים הן בשל גודלם אשר אינו מאפשר לאור לחדור לכל אורכם והן בשל צפיפות הטיפות הנמוכה אשר מאפשר לקרני האור לחדור לתוך הענן ולהבלע בתוכו.

    בנוגע לשאלתך הראשונה, עננים נוצרים כאשר התנאים מתאימים לכך. אין הכוונה כי בכל מקום נוצרים עננים חדשים כל הזמן. יחד עם זאת, סביר להניח כי במקום כלשהו על פני כדור הארץ יימצאו התנאים המתאימים להיווצרות עננים כך שכל הזמן נוצרים עננים חדשים.

  • עופר

    שאלות על הווצרות גשם

    שלום רב,

    1. עוד בביה\"ס יסודי למדנו בשיעורי גאוגרפיה כי ככל שהאוויר מתרחק מן הים ועובר מעל יבשה- כך הוא מאבד מהלחות שלו, וזו הסיבה שאזורים המרוחקים מהים כמו מזרח הארץ הם מעוטי משקעים. שאלתי היא כיצד זה שישנן ארצות המרוחקות מהים, כמו שוויץ למשל, אבל בכל זאת הן עתירות משקעים?

    2. שאלה הקשורה במידה רבה לשאלתי הקודמת- האם ענני גשם יכולים להווצר מעל יבשה ולא רק מעל ים?

    3. באזורים שהימים ואוקינוסים מזוהמים בשפכים שונים האם ייתכן מצב שבו מרכיבי הזיהום מתאדים ביחד עם מי הים וכך ענני הגשם הנוצרים הם מזוהמים באותם חומרי זיהום? האם זיהום הים בנפט עלול למנוע התאדות של מי הים?

    בתודה מראש!

  • עידו קמינסקי

    תשובה

    עופר שלום,

    בהתייחס לשתי השאלות הראשונות: ניקח את ישראל כדוגמא. היובש במזרח ישראל (מדבר יהודה) איננו נגרם באופן ישיר בשל המרחק מהים, אלא בגלל תופעה הנקראת 'צל גשם'. רוח מערבית הנושאת אויר לח מהים התיכון פוגשת בהרי יהודה מה שגורם לעליית האויר כלפי מעלה. האויר העולה מתקרר ומכיוון שאויר קר יותר יכול לשאת פחות לחות, ישנה עליה בפוטנציאל לירידת משקעים על ההרים. כאשר האויר ממשיך מזרחה הוא יבש יותר לאחר ירידת המשקעים ובנוסף כיון שהוא מתחמם הוא יכול לשאת יותר לחות – כך נוצר מיעוט משקעים במדבר יהודה למשל.

    באופן כללי יותר ניתן לאמר שאויר יכול לשאת לחות למרחקים ארוכים, במקרה של שוויץ (שמרחקה רק כ-500 ק"מ מהים) אין זה מכשול. זוהי מדינה עשירה במשקעים בעיקר בשל העובדה כי היא מדינה הררית ונוצרת תופעה דומה כמו שתיארתי מעל הרי יהודה. לסיכום ענני גשם יכולים להתעבות מעל ליבשה בשל תנאי מזג-אויר ותנאים טופוגרפים, גם אם הלחות שאותם הם נושאים מקורה בימים ובאוקינוסים.

    חגי