Un elemento in continuo movimento:
il ciclo dell'acqua

di GUIDO POSSA

La molecola dell’acqua determina la termodinamica e
la dinamica dell’atmosfera, e produce buona parte dell’emissione di radiazione infrarossa della Terra verso gli spazi siderali.

L’espressione ciclo dell’acqua comprende tutti i movimenti dell’acqua sulla superficie terrestre. Si tratta di un complesso insieme di fenomeni e processi,
di cui essenziali sono da un lato l’evaporazione (ossia l’immissione nell’atmosfera di vapor acqueo) e dall’altro la successiva condensazione del vapor acqueo e la precipitazione dell’acqua sulla superficie terrestre sotto forma di pioggia o neve. Data la limitata capienza dell’atmosfera (equivalente a 25 mm di acqua in fase liquida ogni m²), le portate di evaporazione e precipitazione sono in media identiche.

Il ciclo per sua natura non ha né un inizio né una conclusione. Ma ha, ovviamente, una sua ripetizione annuale dovuta al moto di rivoluzione della Terra attorno al Sole. L’acqua è distribuita sulla superficie terrestre in vari modi: negli oceani, laghi, fiumi, stagni, nell’umidità del terreno, nei ghiacciai e nevi perenni, nelle acque sotterranee. Di gran lunga, il serbatoio più importante è quello degli oceani. In totale la quantità d’acqua presente sulla superficie terrestre è stimata pari a 1,386 x 10²¹ kg. Ciò corrisponde in media a 2.717 kg per ogni m².

Il motore principale del ciclo dell’acqua è il processo di evaporazione, ossia il passaggio dell’acqua liquida sulla superficie terrestre a vapore nell’atmosfera. Si stima che ogni anno l’evaporazione del vapor acqueo dagli oceani sia di 434 x 10¹⁵ kg e l’evaporazione e la traspirazione del vapor acqueo dalla terraferma sia di 71 x 10¹⁵ kg, per un totale di 505 x 10¹⁵ kg. È interessante osservare che questa enorme quantità corrisponde a circa 39 volte il contenuto d’acqua dell’atmosfera: l’acqua, perciò, ricicla nell’atmosfera 39 volte l’anno.
Il tempo medio di permanenza dell’acqua nell’atmosfera è di 365/39 = 9,4 giorni, una ciclicità piuttosto veloce che modula il lento ciclo annuale. L’energia necessaria per l’evaporazione è fornita dal Sole. Per il solo calore
di vaporizzazione (2,26 x 10⁶ J/kg) occorre circa il 46 per cento di tutta l’energia che perviene come radiazione solare diretta sugli oceani e sulla terraferma! [...]

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