Water komt in drie toestanden voor; vast(ijs), vloeibaar(water) en gas(waterdamp). De energie als input wordt gebruikt bij de overgang van vast naar vloeibaar, vloeibaar naar gas of van vast naar gas heet latent heat (zie H2). Gaat de verandering de andere kant op, dan komt er latent heat vrij.

De hydrosfeer omvat het water van de wereld in al zijn vormen.

97,2% van de watervoorraad in de oceanen en de zeeën. Slechts 2,8% van de totale watervoorraad is zoet water. Slechts 0,02% van de totale watervoorraad is bruikbaar en bereikbaar voor plant en dier.

De hydrologic cycle kan het best worden weergegeven in een global water balance (fig.4.3)

Focus on Systems 4.2 niet samengevat.

Humidity (ned: luchtvochtigheid) kan op twee manieren worden gemeten

-relatieve luchtvochtigheid; de hoeveelheid vocht in de lucht als percentage van de max. hoeveelheid vocht die kan worden opgenomen bij die temperatuur. Er is sprake van het dauwpunt als de relatieve luchtvochtigheid is 100%.

-absolute luchtvochtigheid; bij verandering van temperatuur kan de luchtvochtigheid doen veranderen. De capaciteit van lucht om vocht vast te houden is afhankelijk van de temperatuur; hoe hoger de temperatuur, hoe minder vocht er kan worden vastgehouden.(fig.4.5)

De werkelijke hoeveelheid water wat in de lucht zit wordt specific humidity genoemd. Deze wordt weergegeven in het aantal gram water per kilogram lucht (g/kg).

Door natuurlijke afkoeling van de lucht kan er condensatie optreden wat kan leiden tot neerslag. Afkoeling ontstaat door opstijgende lucht. Als de lucht stijgt, neemt de druk af en daalt de temperatuur. Stijgende lucht zet uit en uitzettende lucht koelt af. Deze afkoeling is voldoende om neerslag te veroorzaken. Er zijn twee vormen van het adiabatische proces:

• dry adiabatic rate dit is het hierboven beschreven proces (temp. daling van 10°C per 1000m)
• wet adiabatic rate als de temperatuur daalt, kan het dauwpunt worden gepasseerd, zodat er condensatie optreedt. Bij deze condensatie komt latent heat vrij. Hierdoor is de wet adiabatic rate lager dan de droge variant (1.8°C per 1000m = dew point lapse rate)

In de lucht bevinden zich 2 verschillende substanties: aerosols en gassen. Aerolsols zijn kleine ministukjes van iets in de lucht, die zo klein zijn dat ze met alle luchtbewegingen mee kunnen doen. Er wordt een derde categorie toegevoegd, te weten ‘particulates’; iets grotere deeltjes die op de aarde zullen neerkomen. Een ‘air pollutant’ kan in alledrie de soorten substanties voorkomen. (fig.4.26)

Smog, een bekende vorm van luchtvervuiling, bevat nitrogenoxides, hydrocarbons en ozon (kijk maar in de aantekeningen voor de scheikundige lettertjes). ‘Inversions’(een omstandigheid waarin de temperatuur juist toeneemt naarmate je hoger komt) zorgen er voor dat smog en andere vervuilingsvormen in een laag dichtbij de grond blijft hangen, wat een zeer ongezonde lucht tot gevolg heeft.

De zuuruitstoot houdt in dat sulfur dioxide en nitric oxide in de lucht terechtkomen. Na verloop van tijd komen ze in de vorm van neerslag weer in de bodem terecht wat zeer schadelijke gevolgen heeft voor de bodem zelf, het grondwater en de flora en fauna