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Lexikon der Geographie: Wasserkreislauf

Wasserkreislauf, horizontale und vertikale Zirkulation von Wasserdampf, Wasser und Eis im System Erde-Atmosphäre infolge Verdunstung, Kondensation, Sublimation, Deposition, Niederschlag, Abfluss und Ablation, maßgeblich hervorgerufen durch Sonneneinstrahlung und Schwerkraft. Die quantitative Beschreibung des Wasserkreislaufs erfolgt über die Wasserbilanz. Initiale Größen im Wasserkreislauf sind Verdunstung bzw. Sublimation, über die das Wasser als Wasserdampf in die Atmosphäre gelangt und dort im Rahmen der atmosphärischen Zirkulation lateral transportiert werden kann. Dabei ist vor allem die Troposphäre in den Wasserkreislauf eingebunden, da aufsteigender Wasserdampf in der Regel vor Erreichen der Tropopause kondensiert und in Form von Niederschlag ausfällt. Aufgrund regional unterschiedlicher Wasserverfügbarkeit und Verdunstungsraten unterliegt der Wasserkreislauf deutlichen raum-zeitlichen Schwankungen. Global gesehen liegen die Nährgebiete des Wasserkreislaufs über den Ozeanen im Bereich der subtropischen Hochdruckzellen, von wo Wasserdampf unterschiedlich weit transportiert wird. Im Gesamtsystem unterscheidet man den kleinen und den großen Wasserkreislauf ( Abb.). Innerhalb des kleinen Wasserkreislaufs ist der horizontale Wasseraustausch von untergeordneter Bedeutung; Verdunstung, Niederschlag und Abfluss finden in einem eng umgrenzten Gebiet statt (z.B. Regenwald, Meer). Der kleine Wasserkreislauf wird daher auch als einfacher oder direkter Wasserkreislauf bezeichnet. Im großen Wasserkreislauf wird Wasserdampf über weite Strecken horizontal transportiert. Er erstreckt sich über mehrere Breiten-/Längengrade und stellt die Hauptversorgung der Kontinente mit Wasser dar. Insgesamt kommt dem großen Wasserkreislauf eine zentrale Bedeutung für den Wärme- und Energiehaushalt der Erde zu. Die mittlere Verweilzeit des verdunsteten Wassers in der Atmosphäre liegt bei etwa 10 Tagen. Dabei enthält die Atmosphäre kontinuierlich ≈12.300 km3 Wasserdampf, wobei jährlich ≈475.000 km3 Wasser als Niederschlag auf die gesamte Erde niedergehen. Der festländische Niederschlag nimmt dabei verschiedene Wege: ein Teil verdunstet unmittelbar an der Oberfläche (Evaporation), ein Teil wird von Pflanzen aufgenommen und durch Transpiration an die Atmosphäre abgegeben. Ein großer Teil des gefallenen Niederschlags fließt ober- oder unterirdisch ab und nährt Flüsse, Seen und Grundwasser von wo er über Quellen wieder in die Flüsse gelangt, die letztlich ins Meer münden und den Kreislauf schließen. Niederschläge in fester Form (Schnee und Eis) können zunächst in Schneedecken oder Gletschern zwischengespeichert werden, von wo das Wasser mit größerer Zeitverzögerung wieder mobilisiert wird. Insgesamt kann der Wasserkreislauf als eine riesige Destillationsanlage betrachtet werden, da ständig aus Salzwasser, das für die Festlandsbereiche lebenswichtige Süßwasser produziert wird. Zusätzlich dient er durch Auswaschungsprozesse (Rain-out- oder Wash-out-Prozess) von Luftbeimengungen dem Selbstreinigungsprozess der Atmosphäre.

JB


Wasserkreislauf: Wasserkreislauf: Schematische Darstellung.

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Grafik:
Mathias Niemeyer (Leitung)
Ulrike Lohoff-Erlenbach
Stephan Meyer

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