• Vandet er en livsvigtig resource, for mennesker , dyr og planeter. Vandet er en 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.
• 71 % af jordens overflade er dækket af vand, men ferskvandet udgør kun 2,5 % af de samlede vandmængder og heraf er det meste bundet i iskapperne ved polerne.
• Vandet indgår i et evigt kredsløb mellem havet, atmosfæren og landjorden hvorunder det skifter mellem sine tre tilstandsformer ( flydende, gas og fast). Kredsløbet drives af varmen fra solen og tyngdekraften.
• Vandet spiller en afgørende rolle for vores klima. I sit kredsløb bidrager vandet til at transport af varme, via havstrømme eller med vindenes transport af fugtig luft fra oceanerne. Vanddamp er endvidere den vigtigste drivhusgas, som tegner sig for ca. 50 % af den naturlige drivhuseffekt.
• Gennem millioner af år formes landskabet af vandet, som nedslider og forvitrer klipper og bjerarter, transporterer og aflejrer sedimenter (nedbrudte bjergarter) og omformer jordoverfladen.
• Det globale vandforbrug stiger i takt med at vi bliver stadig flere mennesker på jorden. Ca. 80 % af det samlede vandforbrug i verden består af overfladevand fra 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.

Hvorfra kommer vandet?

Vores planet jorden er helt speciel ved, at vand her kan optræde i alle tre tilstandsformer: gas, flydende og fast form. Det skyldes vores placering i Solsystemet. Hvis jorden lå tættere på solen ville her være så varmt at vandet kun ville findes som vanddamp - som f.eks. på Venus. Lå vi længere væk fra solen ville alt vand være frosset , som f.eks. på Mars.

Der er to teorier om hvorfra vandet oprindeligt kom.

1) Vandet kom fra rummet

Nogle mener at en større eller minde del af jordens vand er kommet med asteroider og kometer som har ramt jorden i jordens tidligste tider.

2) Vandet var her fra begyndelsen

Den anden teori hævder at vandet (vandmolekylerne) var indeholdt i de klippematerialer som jorden blev skabt af for ca. 4.500 mio. år siden. I de første mange mio. år var jorden så varm at klippematerialerne var flydende og udsendte vanddamp. I takt med at jordens overflade blev afkølet fortættes vanddampen til flydende vand som dannede vores oceaner.

Uanset om vandet er kommet fra rummet eller fra jorden selv, så kan du jo lige tænke over, at det vand du drikker har været på jorden i ca. 4 mia. år. I alle disse år har vandet indgået i et konstant kredsløb som vi skal se på i det følgende.

Vandets kredsløb

Vandets indgår i et evigt kredsløb mellem havet (hydrosfæren), luften (atmosfæren) og landjorden (lithosfæren). Nedenstående figur er en simpel model over vandets kredsløb.
Klik her for at se en simpel model af dette kredsløb

En mere realistisk model af vandetskredsløb er vist nedenfor i figur 2.

De enkelte elementer i vandets kredsløb betegnes således:

N = Nedbør
F = Fordampning
A_o = afstrømning overjordisk (via vandløb, åer, floder og kloarker)
A_u = afstrømning underjordisk, (vand der siver ned i jorden til grundvandet) og
ΔR = ændring i resserver (is, søer, grundvand )

Du kan også se modellen her over vandets kredsløb på Sjælland - med tal | Detaljeret model af vandets kredsløb

Sådan læses modellen over vandets kredsløb:

Det er altid en god ide at starte fra venstre, så det gør vi også her.

• Vand fordamper fra oceanerne (F) , fortættes ( eller kondenserer) til skyer.
• Noget af vandet vil igen falde som nedbør (N)over oceanerne. Bemærk at oceanernes saltvand nu er blevet til ferskvand, da saltet i havet IKKE fordamper.
• Den fugtige luft / skyerne føres af vindene ind over kontinenterne
• Her falder vandet igen som nedbør (N) (enten som regn, hagl eller sne)
• Noget af vandet vil igen fordampe (F) fra planter, jorden, søer og åer m.v.
• Den del af nedbøren som ikke fordamper og altså er tilbage, kalder vi for nettonedbøren.
• En del af nettonedbøren vil løbe tilbage mod havet som overfladisk afstrømning (Ao) via åer og floder, og
  
• resten vil synke ned i jorden som underjordisk afstrømning (Au) og ned til grundvandet. Fra grundvandet vil vandet langsomt sive ud til søer og vandløb og endelig tilbage i havet igen.
• R (reserver) betegner det vand som i kortere eller længere tid er ude af kredsløbet. F.eks. vand der er frosset til is på Polerne, i gletchere osv. I takt med af isen smelter vender det tilbage i kredsløbet. Før eller siden vil dette vand smelte og vende tilbage i kredsløbet.

Vandbalanceligningen

Vandets kredsløb kan også beskrives med en simpel formel som kaldes for vandbalanceligningen:

N = F + A_u + A_o +/- ΔR

Vandbalanceligningen fortæller blot hvad der sker med den samlede nedbør (N) over et givent område. Noget bliver til fordampning (F), andet til afstrømning (Ao + Au) og ΔR er vand som for en kortere eller længere tid er ude af kredsløbet ( f.eks. ismasserne på nord- og sydpolen eller grundvandet.

Fra damp til vand

Vand optræder som bekendt i tre tilstandsformer: damp (Gas), flydende (Liquid) og fast (Solid). For at skabe nedbør skal luftens indhold af vanddamp (g) afkøles og kondensere eller fortættes til flydende form (l). Kondensation (fortætning) betegner den proces hvor et stof omdannes fra gasform til flydende form.

Luften indeholder altid vanddamp i form af mikroskopiske vandmolekyler (H2O), som er usynlige for det blotte øje. Vanddampen i luften bliver først synlig når der dannes små vanddråber. For at det kan ske, skal der ske to ting:

1. For at vanddampen kan kondensere til dråber, skal luften indeholde mikroskopiske partikler i form af støv, havsalt, aske eller lignende, som vanddampen kan kondensere / fortættes omkring. Sådanne partikler kaldes også for aerosoler eller kondensationskerner og er absolut nødvendige for skydannelsen.
2. Derudover skal luften afkøles. Luften afkøles almindeligvis ved at stige op i atmosfæren hvor temperaturen er lavere. Her vil vanddampen (g) kondenserer og bliver til flydende vand (l), som vi ser i form af skyer, tåge eller dug.

Skyerne består af meget små vanddråber (< o.2 mm) og små iskrystaller. Når dampen kondenserer til dråber og iskrystaller frigives varme til luften. Herved vil luften blive varmere , udvide sig og blive lettere, og derfor vokser skyerne op i højden.

Når vanddråberne / iskrystallerne bliver store og tunge nok, vil de falde ud af skyen som nedbør. I mange tilfælde vil vanddråberne fordampe igen inden de når jordoverfladen.

At skyerne ser hvide ud skyldes alene, at de reflekterer sollyset. Når skyerne bliver tykkere kan sollyset ikke trænge igennem skyen og derfor bliver de grå eller mørke. Den mørke farve i bunden af skyen er også et varsel om kommende nedbør.

Hvorfor afkøles luften i højden ?

Lidt grundlæggende fysik:

• Når luften opvarmes vil luften udvide sig ->
• Når luften udvider sig bliver den lettere og stiger op
• Da lufttrykket falder med højden, vil luften udvide sig yderligere
• Når luften udvider sig falder temperaturen og luften afkøles ->
• Vanddampen fortættes (kondenserer) til dråbeform (skyer)

Når der falder dug om morgenen på en sommerdag, er det fordi jordoverfladen bliver afkølet i løbet af natten. Luften tæt ved jorden bliver derfor afkølet til dugpunktet i de tidlige morgentimer. Vanddampen i luften kondenserer altså.

Når du tager en iskold flaske ud af køleskabet eller fryseren bliver flasken våd på ydersiden... Det er fordi den kolde flaske afkøler luften til dugpunktet, og vanddampen omkring flasken kondenserer.

Når du tager et varmt brusebad kommer der dug på spejlet i badeværelset ... spejlet er koldere end luften og vanddampen i badeværelset kondenserer nu på spejlet eller vinduet.

De lange hvide tynde skyer efter flyvemaskinerne (contrails), skyldes at flymotorerne udsender en lille smule vanddamp. Når vanddampen kommer ud i 8-10 km højde er temperaturen ca. minus 40-50 ° C. Vanddampen fortættes (kondenserer) øjeblikkeligt til små iskrystaller.

Hvorfor kondenserer damp til vand?

Vanddamp omdannes til flydende vand når vanddampen afkøles til en bestemt temperatur - også kaldtet dugpunktet. Dette skyldes at luftens evne til at indeholde vanddamp afhænger af luftens temperatur.

Denne sammenhæng fremgår af figur 5 over luftens mætningskurve som er vist t.h.

Kurven viser en tydelig sammenhæng (korrelation) mellem lufttemperaturen (x-aksen) og luftens maksimale indhold af vanddamp i gram pr. m3 (Y-aksen).
Dette er en fysisk lov, som i al korthed siger, at:

Jo varmere en luftmasse er, jo mere vanddamp kan luften indeholde

Dette forklarer således hvorfor det regner mere i de tropiske områder af verden, det er netop fordi lufttemperaturen her er højere. Når luften kan indeholde mere vanddamp, så vil det også kunne regne mere end f.eks. på vores breddegrader. Dette er måske også forklaringen på at vi i sommeren 2023 oplevede både varmerekorder og ekstraordinære store nedbørsmænger med efterfølgende oversvømmelser mange steder i verden. Af mange blev det set som en konsekvens af den globale opvarmning.

To begreber for luftfugtighed:

For at vi kan bruge kurven i figur 5 til at beregne den relative luftfugtighed og en luftmasses dugpunkt , skal du forstå to begreber vedrørende luftfugtighed.

• Den absolutte luftfugtighed, er den mængde vand (målt i g. pr. m3 luft) som luften aktuelt indeholder
• Den relative luftfugtighed er den absolutte luftfugtighed i % af hvor meget vand luften maksimalt kan indeholde ved en given temperatur.

Et eksempel på anvendelse af figur 5:

• Hvis en luftmasse f.eks. er 20 ° C varm kan den maksimalt indeholder ca. 17 g. vand pr m3 - se figur
• Hvis denne luftmasse nu kun indeholder ca. 8 1/2 g vand / m3 , så vil man sige at den relative luftfugtighed er 50 % , idet luften kun indeholder halvdelen af den mængde vand den maksimalt kan indholde (17 g. / m3)
• Når luften, som i dette eksempel , indeholder mindre end det maksimale vanddampindhold , vil man sige at luften er umættet med vanddamp
• Hvis nu den samme luftmasse afkøles til 15° C, kan vi aflæse i figuren , at den nu kun kan indeholde ca. 12,5 g. vand /m3. Hvis luften fortsat indholder de 8 1/2 g. vand , vil den relative luftfugtighed været steget til 68 %.
• Den relative luftfugtighed beregnes således:
  Altså i dette eksempel:
  8,5 g vanddamp / 12,5 g vanddamp * 100 = 68 %
• For at luftmasen skal kondensere og danne skyer og dermed mulighed for nedbør, skal luftmassen afkøles.
• I dette eksempel skal luftmassen afkøles til ca 8-9 ° C, da det er den temperatur hvor luften maksimalt kan indeholde de 9 g. vand / m3.
• Denne luftmasses dugpunkt er derfor en temperatur på ca. 8-9 ° C, og vi siger at luften nu er mættet med vanddamp.
• Hvis luften afkøles under dette niveau, vil det begynde at regne fordi en luftmasse som er koldere end 8-9 ° C kan indeholde mindre vanddamp

Konklusion:

Foreløbigt ved vi , at for at danne nedbør skal en fugtig luft afkøles til luftens dugpunkt, hvor luften er mættet med vanddamp. Senere - under klimatologien - skal vi lære på hvilke måder luften bliver nedkølet.

Vi viser figuren igen her - så du kan følge med i teksten og figuren samtidigt :-) Se eksempel på
aflæsning af kurven

LUFTFUGTIGHED

Når vand fordamper fra oceanerne eller jordoverfladen omdannes vandet fra flydende form (l)til dampform (g). Fordampning er altså den modsatte proces af kondensation (fortætning) som vi så i det foregående. Vanddampen indeholder ikke salt, derfor vil nedbøren falde som ferskvand. I denne proces afkøles havet / landjorden og varmen omdannes til latent varme i luften.

Fordampningen er først og fremmest bestemt af temperaturen. Jo varmere luften er, jo større er fordampningen.

Men også vindhastighed og luftfugtighed vil have betydning for fordampningen. Blæser det - vil fordampningen være større, og jo tørre luften er (lille luftfugtighed) - jo større vil fordampningen være.

Man skelner mellem Absolut / aktuel Fordampning og Potentiel Fordampning.

Aktuel fordampning

Aktuel (absolut) fordampning er den mængde vand, målt i mm pr. m², som der rent faktisk fordamper fra en given overflade.

Ved samme temperatur vil fordampningen være størst over hav og sø og vandmættede jorde, samt områder med tæt vegetation som f.eks en skov. Nedenstående figur viser et tænkt eksempel på hvordan den samlede nedbør (N) fordeler sig på vandbalanceligningens enkelte elementer ( F, Ao , Au )

Det første vi kan se er at nettonedbøren ( N - F) er på 300 mm. , og at nettonedbøren fordeler sig på Au med 200mm og Ao med 100 mm.

Når nettonedbøren er positiv (dvs. > 0) så siger man at der er nedbørsoverskud.

Potentiel fordampning

Potentielle fordampning er et teoretisk mål for hvor meget vand der KUNNE fordampe, HVIS der var rigeligt med vand, som f.eks fra en sø.

Man bruger den potentielle fordampning til f.eks at beregne et fugtighedsindex - altså et mål for hvor fugtigt eller tørt der er i et givent område. Se det følgende.

I eksemplet herunder er den faktiske fordampning lige så stor som nedbøren (100 mm). Men der kunne, pga varmen og den tørre luft, fordampe endnu mere vand, hvis der var vand nok.

Det er dette der vises med det teoretiske mål for potentiel fordampning - her 300 mm.

Fugtighedsindeks (N/F)

Hvis man kender nedbørsmængden (N) og den potentielle fordampning (F pot.), kan man beregne et fugtighedsindeks.

Et fugtighedsindeks er et decimaltal, som giver et mål for hvor fugtigt eller tørt et område er. Man kan også sige at det er et tal på hvor stort et nedbørs overskud eller nedbørs underskud et område har.

• NEDBØRSOVERSKUD - betyder blot at nedbøren (N) er større end fordampningen (F) og der dermed er vand til afstrømningen (A_o / A_u) og dermed til planter, dyr og mennesker
• NEDBØRSUNDERSKUD - betyder at fordampningen (den potentielle) er større end nedbøren! Der er altså IKKE noget vand til afstrømning - og dermed til planter, mennesker og dyr.

Man beregner et fugtighedsindeks med en simpel formel:

Nedbør (N) / Potentiel Fordampning (F pot)

Hvis resultatet er > 1.0 betyder det, at der er et NEDBØRSOVERSKUD

Omvendt hvis resultatet er < 1.0 er der NEDBØRSUNDERSKUD

Eksempler

Hvis vi bruger tallene fra figur 6 og 7 kan vi beregne følgende:

Figur 6 - her var nedbøren (N) = 600 og fordampningen (F) = 300 .
Vi beregner fugtighedsindeks som 600 / 300 = 2,0 ( Nedbørsoverskud)

Figur 7 - her var nedbøren (N) = 100 og potentiel fordampningen (F) = 300 .
Vi beregner fugtighedsindeks som 100 / 300 = 0,33 ( Nedbørsunderskud)

Overfladisk afstrømning (Ao)

Mens den overfladiske afstrømning altid vil være størst i et kuperet (bakket) og bjergrigt terræn, så kan den overfladiske afstrømning i et fladt landskab blive større under følgende forhold:

Hvis jordoverfladen er hård og vandet ikke kan trænge ned i jorden. Det kan enten skyldes tørke eller at jorden er frossen. Endelig kan jorden være fuldstændig mættet med vand , så den ikke kan optage mere nedbør.

I bjergrige områder kan den overfladiske afstrømning medføre alvorlige naturkatastrofer. Ved meget kraftig nedbør kan afstrømningen blive så voldsom, at der skabes mudderskred som af vandet og tyngdekraften føres ned af bjergsiden med voldsom fart og kraft og derfor kan forårsage store ødelæggelser. Særlig bjergsider hvor den naturlige vegetation er fjernet (skovfældning) er risikoen for sådanne jordskred stor.

Når overfladejorden fjernes af vand (eller vind) kaldes det for jorderosion. Fra flodernes øvre løb kan slam, ler og grus føres ned i flodens nedre løb hvor det aflejres på flodbunden. Herved øges risikoen for at floden går over sine bredder og skaber oversvømmelser. Dette er et årligt tilbagevendende problem langs mange af verdens floder.

Underjordisk afstrømning (Au)

Den del af nedbøren som ikke fordamper eller løber bort som overfladisk afstrømning vil synke ned i jorden som underjordisk afstrømning (Au).

Modellen t.h. viser hvordan grundvandet dannes.

• En del af nedbøren vil straks sive ned i jordens øverste lag - kaldet rodzonen. Rodzonen er ca. 1 m dyb. Her kan planternes rødder suge vandet op til planterne hvorfra det igen fordamper fra planternes blade. (1)
• Noget af vandet vil slippe igennem rodzonen og komme ned under rodzonen. Dette kaldes for jordvandszonen. Der er fortsat luftlommer mellem de enkelte jordmineraler og derfor kaldes både rodzonen og jodvandszonen for den umættede zone. (2)
• Endelig vil noget af vandet nå ned til den mættede zone, altså der hvor alle hulrum i jorden er mættet med vand. Dette kaldes for grundvandet (4). I Danmark får vi 99,4 % af vores drikkevand fra grundvandet.
• Grænsen mellem den umættede og den mættede zone kaldes for grundvandspejlet (3).
• Grundvandet vil langsomt sive ud i søer, vandløb og endelig i havet og dermed fortsætter vandets sit evige kredsløb.

Jordbundens betydning for nedsivningen

Det er kun ca. 3- 20 % af nedbøren der når ned til grundvandet. Denne forskel afhænger først og fremmest af hvilke type jordbund der er tale om.

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.

I det følgende skal vi se på hvorfor der er denne forskel på afstrømningen i ler- og sandjord.

For at forstå hvor i Danmark vi finder de to mest almindelige jordbundtyper i Danmark - lerjord og sandjord, skal vi kort se på hvordan vandet under den sidste istid formede vores landskab.

3.1. Istidslandskabet

Den danske landskab og jordbunden er skabt under den sidste istid (Weichsel Istiden), som varede fra ca 110.000 - 10.000 år f.Kr. I store dele af denne periode var størstedelen af det danske område dækket af is.

Isen strakte sig helt frem til den såkaldte 'hovedstilstandslinje i det østlige og nordlige Jylland - se kortet herunder. Isen kom fra Norge, Sverige og Baltikum og bevægede sig ind over det danske område som en kæmpe gletsjer med en tykkelse på mellem 1-2 km! Se figur.

Morænelandskabet og smeltevandssletter

Der er to landskabsformer som vi i denne sammenhæng skal kende til, nemlig moræne og smeltevandssletter. Et morænelandskab er et landskab, som er præget af isens transport og aflejring af materialer som klipper, sten, ler, grus og sand. Når gletsjeren bevægede sig frem skubbede den masser af sten, jord og sand med sig dels fra Sverige og Norge og dels fra havbunden. Disse materialer blev dernæst aflejret under isen da gletsjeren stoppede sin bevægelse og begyndte at smelte. På denne måde er det bakkede landskab, som vi kender fra øerne og det østlige Jylland blevet skabt.

Smeltevandssletterne er skabt af smeltevand fra gletsjere. Gletsjere smelter først i bunden, og fra gletsjerfronten strømmede smeltevandet ud over det foran liggende landskab og skabte de store flade smeltevandssletter, som man finder i Vest- og sønderjylland i dag. Mens de tungere materialer blev liggende under isen, så strømmede de lettere materialer som sand ud over smeltevandssletten.

3.2 Sand- og lerjord

Jordbunden er skabt i et kompliceret samspil mellem det geologiske underlag, klimaet, vegetationen og menneskets senere anvendelse af jorden. Når man taler om jordbunden, så er det de øverste ca. 100 cm af jorden der tænkes på. Jordbunden består dels af mineralske partikler (ler, silt*, sand, grus og sten), og dels af levende organismer og dødt organisk stof. Hertil kommer luft og vand i varierende forhold.

I en typisk dansk jordbund optager de faste bestanddele ca. 50 %, mens luft og vand udgør de resterende 50 %. kilde

Her skal vi blot holde fast i at den danske jordbund i dag er et resultat af isens transport og aflejring af sedimenter (ler, silt, sand, grus og sten) som har forskellig størrelse. Jordbunden består af varierende blandingsforhold mellem disse sedimenter. Blandingsforholdet kaldes også for jordens 'tekstur'.

Man definerer derfor sandjord og lerjord i forhold til jordens tekstur. En lerjord defineres som en jordbund hvor mere end 10 % af jordens tekstur (mineralske partikler) består af ler. En sandjord defineres omvendt som en jordbund der indeholder mindre en 10 % ler .

Kortet t.h. viser fordelingen af sandjord og lerjord i Danmark. Sandjordene er mest udbredte i det vestlige Danmark, mens lerjordene findes i det østlige Jylland og på øerne Fyn, Sjælland, Lolland - Falster m.v.

Udbredelsen af sand- og lerjord svarer helt til fordelingen af moræneaflejringerne og smeltevandssletterne som vi så i det forrige afsnit.

Det vigtige i forhold til vandets kredsløb er nu, at 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.

* Note:

Silt er betegnelse for et meget finkornet materiale hvor man då¨rligt kan mærke de enkelte mineraler , som f.eks i sand eller ler. Silt kan i tør form så finkornet som mel.

Nedbørsfordeling i DK

Linjesignaturen på kortet (th) viser den gennemsnitlige årsnedbør i Danmark målt i millimeter (mm)

Kortet viser et tydeligt mønster i nedbørsfordelingen, med mest nedbør i det sydvestlige Danmark, og mindre nedbør mod øst.

• I det sydvestlige Jylland får man op til 900 mmm nedbør om året,
• I det østlige Danmark får man kun 600 mm årligt.

Hvorfor tror du det regner mest i Vest- og Sønderjylland ?

Det gør det fordi den dominerende vindretning i Danmark er vestenvinden . Vestenvinden fører lun og fugtig luft ind fra Atlanterhavet og Nordsøen.

Nettonedbøren i DK

I kortet nedenfor viser fladesignaturen størrelsen af nettonedbøren i Danmark. Nettonedbøren er jo den mængde vand der er tilbage efter at noget af nedbøren er fordampet. Nettonedbøren bliver herefter til afstrømning (Ao og/eller Au).

Jo større nettonedbør, jo mere vand skulle man så forvente, at der var tilrådighed for plantevæksten.

Men det er desværre IKKE tilfældet i Danmark.

For der hvor det regner mest har vi nemlig også de mest sandede jorde. Det betyder selvfølgelig at den underjordiske afstrømning vil være særlig stor i disse områder.

Afstrømning i DK

Som sagt og som det fremgår af figur 19, så er afstrømningen (Au) størst i det sydvestlige Danmark - netop der hvor vi har de sandede jorde. Hvilke særlige problemer giver det i dette område ?

For det første udvaskes jordens næringsstoffer og derfor er sandjorden ikke særlig frugtbar. For det andet er vandindholdet i de øverste jordlag meget lille, hvorfor kunstvanding ofte kan være nødvendigt i sommermånederne. For det tredje vil der blive dannet mere grundvand i dette område - men med større risiko for at grundvandet er forurenet af sprøjtegifte og nitrat fra landbruget.

kap 4.1: Vandbalance for Danmark

Figur 18 viser nedbør (N) og fordampning (F) i Danmark gennem årets måneder.

• Differencen mellem nedbør og fordampning kaldes for nettonedbøren.

• Hvis nettonedbøren er > 0 (= er større end 0) så er det nedbørsoverskud,
  som føres tilbage mod havet som A_o og/ eller A_u.
• Hvis nettonedbøen er < 0 (er mindre end 0 - altså negativ) er der nedbørsunderskud.

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

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

Som du kan se er der nedbørsoverskud i efterårs- og vintermånederne - fra september til og med marts måned. Altså hele vinterhalvåret.

Der er jo to faktorer ( eller tal) der bestemmer denne udvikling : nedbøren og fordampningen. Mens nedbøren er nogenlunde stabil hele året - dog med lidt mere nedbør i efteråret og vinteren, så er varitionen i fordampningen meget stor mellem sommer og vinter.

Fordampningen afspejler direkte temperatur variationen i løbet af året. Jo lavere temperatur jo lavere fordampning og omvendt.

Det er jo lidt uheldigt at vi har nedbørsunderskud netop i sommermånederne hvor afgrøderne på markerne har brug for vandet. Men de lerholdige jorde i Danmark har netop en høj markkapacitet - altså de kan indeholde meget vand - og derfor vil afgrøderne kunne hente vand fra jordbundens rodzone.

På de mere sandede jorde er markkapaciteten lav og her vil der ofte være decideret vandmangel. Det er derfor også her at det kan være nødvendigt med kunstvanding af markerne.

Vandbalance for Sjælland
Er der nedbørsoverskud eller underskud på Sjælland ?

Globale vandbalance

kap. 4.2: 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.

Kortet til højre ( figur 20) viser målinger af nitratindholdet i danske grundvandsboringer i 2010. De røde punktsignaturer viser grundvandsboringer med et for højt nitratindhold ( > 50 mg pr. liter).

Kan du se et mønster i udbredelsen af de mest forurenede grundvandsboringer?
Hvis vi sammenholder med kortet over jordbunden i Danmark , syntes det klart at der er en større udbredelse af grundvandforurening i Vest- og Sønderjylland netop der hvor vi har overvejende sandjord.

Siden 1987 har Folketinget vedtaget en række Vandmiljøplaner, som har skulle reducere forbruget af gødning i landbruget og dermed udvaskningen af næringsstoffer til grundvandet. Vi vender tilbage til vandmiljøplanerne i når vi skal læse om dansk landbrug.

Vandforbruget

I følge de Danske Vandværker bruger danskerne i gennemsnit 103 liter vand pr. person i døgnet - se figur 21. En liter vand koster ca. 7 øre. Så kan du jo selv beregne hvormeget det bliver om måneden og om året ?

Danmark er et af de få lande i verden som har formået at reducere vandforbruget siden 1980'erne - se figur 21. Forklaringen er at vi har lagt grønne afgifter på vandet og ført flere offentlige sparekampagner. Endvidere har nye vandledninger reduceret spil i ledningsnettet ligesom nye teknologier (moderne toiletter, vaskemaskiner m.v.) har et formindsket vandforbrug.

Mens det i Danmark er husholdningerne der tegner sig for over halvdelen af vandforbruget , så er det i verden som helhed landbruget som bruger over 70 % af det samlede vandforbrug. I mange lande i Nordafrika og Mellemøsten tegner landbruget sig for over 90% af vandforbruget.

Forbrug og bæredygtighed

Begrebet bæredygtighed betyder at vores forbrug af en ressource - f.eks. vand - ikke må være så stort at den forringer de fremtidige generationer mulighed for at anvende ressourcen.

Figur 23 viser Danmarks vandforbrug sammenlignet med grundvandsresserverne rundt om i landet. De gule søjler viser hvor stor den bæredygtige vandressource er og de røde søjler viser forbruget /( vandindvindingen) i det pågældende område. Fladesignaturen på kortet viser hvor stor en del af den bæredygtige ressource som udnyttes.

Overvej nu selv følgende:

1. Hvor er den bæredygtige vandressource størst og hvad er forklaringen herpå?
2. Hvor er vandforbruget (vandindvindingen) størst - og hvorfor tror du?
3. I hvilke dele af Danmark er vores vandforbrug IKKE bæredygtigt

Vandets kredsløb kan udnyttes på flere måder. Floder og vandløb har altid været vigtige kilder til ferskvand, fiskeri og anvendt til transport. Derfor ligger de fleste af verdens storbyer langs floder.

Men den overfladiske afstrømning i verdens floder kan også anvendes til at producere energi. I gamle dage brugte man simple møller, hvor et møllehjul var placeret i et større vandløb.

Den bedste udbnyttelse af energien i det strømmende vand, får man ved at bygge en dæmning og derefter lede vandet igennem en turbine som så kan producere elektricitet.

Fordele

Hydropower eller vandkraft er den mest udbredte form for fornybar- eller bæredygtig energi. I 2022 tegnede elektricitet produceret af vandkraft sig for over 50 % af al grøn elektricitet i verden. Der er heller ingen CO2 udledninger eller andre former for luftforurening fra vandkraft. Vandkraft er også en stabil energikilde som kan producere strøm 24/7. Man kan endvidere skrue op og ned for energiproduktionen i takt med behovet, hvilket ikke er muligt med andre fornybare energikilder som sol og vind.

Endelig kan man fremhæve at den sø der bliver skabt bag en vandkraftdæmning kan anvendes til rekreative formål (vandsport, sejlads fiskeri m.v.)

Ulemper

Dæmningen i et vandkraftværk vil forhindre fisk i at søge op ad floden for at yngle. Det er også begrænset hvor mange steder man kan anvende vandkraft. Det kræver at der floder med tilstrækkelig vandføring ellers kan der ikke anlægges vandkraftværker. Vandkraftværker er tillige meget kostbare at opføre , men efter opførslen har man stort set gratis energi.

Endelig er der risikoen for oversvømmelser enten pga brud på dæmningen eller hvis vandstanden i den opdæmmede sø stiger over dæmninen højde. Dette er der dog ikke eksempler på , idet man i et tilfælde vil modvirke vandstandsstigningen ved at lukke mere vand igennem dæmningens sluser.

Three Gorges Dam - Kina

Verdens største vandkraft værk er den såkaldte Three Gorges Dam i Kina. Værket blev påbegyndt i 1997 og stod helt færdigt i 2012. Dæmningen ligger på Yangtze floden der med sine 6.300 km er den største flod i Asien. Floden udspringer i Tibet og løber gennem det centrale KIna og ud lige nord for Shanghai. Dæmningen ligger ca. midt mellem byerne Chongqing og Wuhan. Dæmningen er over 2300 m bred og 180 meter høj og kan producere 22.500 MW elektricitet om året. Det vandreservoir som dæmningen har skabt er over 1000 km2 stort og strækker sig 600 km op af Yangtze floden.

De Tre Kløfters Dæmning har samtidigt til opgave at gøre det muligt at regulere vandføringen i Yangtze flodens nedre løb, og således undgå de oversvømmelser som igennem århundreder har plaget det centrale Kina.

Opgaver til hydrologi

Opgave om jordbundsforhold i Danmark

Andre ressourcer

Introduktion til hydrologi

Animation af vandets kredsløb (Norsk) Vand i tal 2018

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