İpek Yolu Haber Ajansı

SU






Su, bir oksijen ve iki hidrojen elementinden oluşan kimyasal bir bileşiktir. Oksijenin yakıcı, hidrojenin de yanıcı olmasına karşın su yangın söndürücü bir özelliğe sahiptir. Tadı ve kokusu olmayan suyun rengi hafif mavidir. Bunun nedeni kırmızı dalga boylarındaki  ışığı bir miktar emmesidir.  Canlılar için su kaçınılmazdır. Bazı mikroorganizmalar oksijensiz yaşayabiliyorken hiçbir canlı susuz yaşayamaz.  Su, karbon gibi canlıların materyaline ait zorunlu bir parçadır. İnsan ve hayvan vücudunun çoğu sudan oluşmaktadır.  Bitkilerdeki su oranı daha yüksek olup ortalama su oranı % 85- 96 arasındadır. En yüksek su oranı %96 ile salatalıkta bulunur. Bilim insanları canlılığın suyla başladığını düşünüyorlar.

Dünyadaki su nasıl var oldu?

Dünyamız yaklaşık 4.5 milyar yıl yaşındadır. Dünyadaki suyun kaynağı tam olarak bilinmese de kuyruklu yıldızlar tarafından taşındığı düşünülmektedir. İlk oluşum evrelerinde Güneş sistemi kararlı bir yapıda olmadığından dünyamız çok sayıda kuyruklu yıldız çarpışmalarına maruz kaldı. Kuyruklu yıldızlar, su buzu ve toprak karışımı gök cisimleri olup gerçekte yıldız değil meteordurlar. Dünya, kayaç bir gezegen olarak oluşumunu tamamladıktan sonra kuyruklu yıldız çarpmaları sonucu  taşınan suyu muhafaza etmeye başladı. Dünyanın, suyu muhafaza etmesi için merkezinde demir bir çekirdeğin olması ve belli bir hızda dönmesi gerekiyordu. Bu demir çekirdek ve dünyanın dönme hızı  manyetik kutupların oluşmasını sağlamaktadır. Bu manyetik kutuplar Güneş’ten gelen yüksek enerjili parçacıkların (genelde serbest halde bulunan protonların) çoğunu kutuplara hapsederek atmosfere dağılmasını ve yere inmesini önlüyor. Bu parçacıkların atmosfere ve yeryüzüne inmesi halinde suyu oluşturan hidrojen ile oksijenin kimyasal bağını koparmakta ve suyun su olmaktan çıkmasına neden olmaktadır. Dünyanın demir çekirdeği ve yeterli düzeydeki dönme hızının oluşturduğu manyetik kutuplar sayesinde suyun yok olması önlenmektedir. Venüs Gezegeninin  de kuyruklu yıldızlar tarafından taşınan su sayesinde deniz ve okyanusları olan bir gezegen olduğu tahmin edilmektedir.  Ancak daha sonra bu gezegene, dönme hızının tersi yönde çarpan büyük bir gök cismi, gezegenin dönme yönünü tersine çevirerek hızını düşürdü. Bu düşük hız, gezegenin içindeki demir çekirdeğin manyetik kutuplarını zayıflattığından Güneşten gelen yüksek enerjili parçacıkların suyla temas etmesine ve suyu bileşenlerine ayırarak suyun yok olmasına neden oldu.  Venüs’ün kendi ekseni etrafındaki dönme hızı o kadar düşüktür ki bir günü bir yılından daha uzundur. Kuşkusuz kuyruklu yıldızlar diğer gezegen ve uydulara çarparak suyu oralara da taşımıştı. Ancak  bazılarında atmosferin olmayışı veya çok ince olması, bazılarının aşırı sıcak veya aşırı soğuk olması ve bazılarının manyetik kutuplarının olmayışı yahut çok zayıf olması  yüzünden suyun buralarda muhafaza edilmesi veya sıvı halde bulunması mümkün olamamıştır.  Güneş sistemimizde bulunan su miktarı dünyamızda bulunan su miktarından yüz binlerce kat daha fazladır. Samanyolu Galaksimiz ise Güneş sistemimizde bulunan sudan milyonlarca kat daha fazla su bulundurmaktadır. Suyun, uzayda bulunan nebulalar tarafından üretildiği tahmin edilmektedir. Galaksimizde bulunan Orion Bulutsusu her gün Dünyadaki toplam su miktarı kadar su üretmekte ve galaksimizde bu bulutsulardan milyonlarcası bulunmaktadır. Bu tür bulutsular parçalar halinde katılaşarak buz kütlerinden oluşan kuyruklu yıldız ve buzdan meteorları oluştururlar. 

Dünyadaki toplam su miktarı ve dağılımı

Dünya yüzeyinin %70’i suyla kaplı olup dünyadaki toplam su miktarı yaklaşık 1.4 milyar kilometreküptür. Buna rağmen toplam suyun dünyaya oranı yıkanmış bir elmanın kabuğu üzerindeki ıslaklık kadardır. Toplam suyun % 97,5’i tuzlu olup deniz ve okyanuslarda bulunurken % 2.5’i  (35 milyon kilometreküp) tatlı sulardan oluşmaktadır. Tatlı suların % 98,5,i buzullarda, % 1,5’i de yüzey ve yer altı sıvı sularda bulunmaktadır.  Deniz ve okyanusların dışında kalan yüzeydeki suların da  68,9’u yer altındaki buzullarda, % 20,9’u göllerde, %3,8’i toprak neminde, %3’ü atmosferde, % 0,5’i  ırmaklarda, % 0,3’ü  insan, hayvan ve bitkilerin yapısında, % 2,6’ı da çeşitli göllerdeki tuzlu su ve diğer alanlarda bulunmaktadır.  Herhangi bir zaman diliminde atmosferde bulunan toplam su miktarı yaklaşık 13 bin kilometreküptür. Kişi başına yıllık 10 bin metreküpün üzerinde suya sahip olan ülkeler su zengini, 3 bin ile 10 bin metreküp arasında olanlar yeterli suya sahip ülkeler, bin ile üç bin metreküp arasında olanlar su sıkıntısı çeken ülkeler, bin metreküpten daha az suya sahip ülkeler ise su fakiri olan ülkeler olarak tanımlanmaktadır. Fakat Dünya Su Formu bu geleneksel yönetimi yanlış bularak mevcut kriterlere suların erişilebilirliğinin de eklenmesi gerektiğini önermektedir.  Dünyada bulunan 263 su havzasını paylaşan bir çok ülke bulunmaktadır. Bu ülkelerde yaşayan nüfus ise dünya nüfusunun % 40’ını oluşturmaktadır. Bunlardan her bir ülke su konusunda başka bir ülkeye bağımlı olduğundan bu ülkeler sınır aşan su sorununu yaşamaktadır. Tatlı suların azlığı, bu sulara erişim, kullanım yöntemleri, kullanım alanları, kirlenmesi, arıtımı, yenilenmesi ve uluslararası su hukuku gibi kritik konular küresel su krizinin en önemli konuları arasında yer almaktadır. Bu alanlarda kapsamlı, bilimsel, reel, adil ve etkin tedbirler alınmazsa çok yakın gelecekte su sorunu dünyanın en büyük yaşamsal sorunu hale gelecektir. Bu sorun, adil, barışçıl ve rasyonel yöntemlerle çözülmezse mevcut krize su savaşları da eklenecektir. Çünkü hangi sebeple olursa olsun hiçbir insan susuz kalmaya razı olamayacak, bu da savaşları kaçınılmaz kılacaktır. Ayrıca temiz su kaynaklarına erişimin sağlanması için içme sularının ve içme su kaynaklarının kesinlikle satış konusu yapılmaması gerekiyor. Halen fert başına düşen bir yıllık su kaynağı miktarı en yüksek oranla Amerika’da 24,000, olmak üzere sırasıyla Asya’da 9,300, Avrupa’da 5,000 ve en düşük oranla Afrika’da 3.400 metreküp seviyesindedir.  Dünya su kullanımının sektöre göre dağılımında % 71 oranıyla tarım sektörü ilk sırada yer almaktadır. Bunu, % 18 ile sanayi ve % 11 ile evsel  kullanım izlemektedir. 

Su Korunumu

Harcanan birim su miktarı ile elde edilebilecek maksimum verime su korunumu denir. Suyun katı, sıvı ve gaz halindeki değişim ve dönüşümü ile yatay ve dikey hareketlerini tanımlayan su döngüsü suyun toplam miktarını azaltıp çoğaltmaz.  Fakat bu; su döngüsü, suyun değişimi,  kullanımı ve suyun işletimi ile ilgili bir korunumdur. Gerçekte dünyadaki toplam su miktarının değişmezliğini sağlayan suyun korunumu kanunu diye bir fizik yasası bulunmamaktadır. Az da olsa dünyadaki toplam su miktarı azalıp çoğalabilir. Geçmiş milyonlarca yıl içinde suyun toplam miktarı büyük ölçülerde azalıp çoğalmıştır. Son dönem itibariyle küçük çaplı da olsa kuyruklu yıldız parçaları ya da buz içeren meteorlar atmosferimize girdiğinde sürtünme ıssı nedeniyle su buharına dönüşmekte ve daha sonra yağmur halinde yeryüzüne inerek suyun artışına neden olmaktadır. Muhtemelen Nuh Tufanı, bol miktarda kuyruklu yıldızın atmosfere girip buharlaşarak suya dönüşmesi, suya doyan yer altı sularının da yer yüzeyine yükselmesi nedeniyle gerçekleşmiştir. Yine az da olsa Güneş’ten gelip manyetik kutuplara yakalanmayan yüksek enerjili parçacıklar atmosferdeki veya yüzeydeki su moleküllerini atomlarına ayrıştırarak suyun azalmasına neden olmaktadır.  Nuh Tufanından sonra suların azalma nedeni de o dönemden sonra muhtemelen manyetik kuvveti aşar nitelikte gerçekleşen güçlü Güneş rüzgarları sebebiyle  suyun maruz kaldığı yoğun ve yüksek enerjili parçacıklar olabilir. Bir diğer neden de dünyanın manyetik kuvvetinin küresel su baskını veya başka bir nedenle zayıflamış olmasıdır. Sonuç olarak suyun azalma nedeni hidrojenle oksijenin ayrışarak su moleküllerinin kendi elementlerine dönüşmesidir.

Suyun halleri

Su katı, sıvı ve gaz hailinde bulunabilir. Suyun katı hali donmadır. Suyun katı halleri, buz, dolu, kar ve kırağı şeklinde gerçekleşir. Okyanus, deniz, göl, nehir, akarsu, yeraltı suları, çiy ve yağmur suyun sıvı halidir. Buğu, sis, buhar ve bulutlar suyun gaz halidir.

Suyun katı hali

Donma, bir maddenin sıvı halden katı hale geçmesi olayıdır. Suyun katı hali, buz, buzullar, kar, dolu, kırağı, kırç ve vergla şeklinde gerçekleşir.  Su, 4 santigrat dereceye düşünceye kadar yoğunluğu artarak devam eder. 4 Santigrat dereceye düştüğünde yoğunluk da maksimum seviyeye çıkar. Ancak ilginç bir şekilde bu dereceden daha aşağıya indiğinde bu defa yoğunluğu azalıp hacmi artmaya başlar. Suyun donma sıcaklığı sıfırdır. Su donarken yoğunluk minimum, hacim de maksimum düzeye çıkar. Soğurken bütün maddelerin hacmi küçülüp yoğunluğu artarken su bunun tam tersine bir süreç işler. Bunun nedeni sıvı halde iken düzgün bir şekilde istiflenen su moleküllerinin donarken tetrahadronlar (dört yüzeyi bulunan üçgenler, piramit) şeklini almalarıdır. Piramit moleküller, düzgün istiflenemediği için aradaki boşluklar nedeniyle hacmi artmakta ve dolayısıyla yoğunluğu azalmaktadır. Buzun yoğunluğu suyun yoğunluğundan az olduğu için de buz, suya batmadan su üstünde yüzer. Suyun yüzeyi ısı iletimine daha çok maruz kaldığı için  deniz ve göllerdeki  buharlaşma ve buzlanma önce yüzeyde başlar. Yüzeydeki buz, tetrahadron istiflenmesi nedeniyle moleküllerin arasında bolca hava boşlukları bulundurmaktadır.  Hava, suya göre daha az ısı iletkenliğine sahip olduğundan buzun altındaki suyun daha çok soğumasını önleyerek donmasına engel olmaktadır. Yüzeyde donan su moleküllerinin piramit şeklini alması okyanus, deniz ve göllerin dipten ve tamamen donmasını önleyerek buzun altında bulunan su canlılarının ölmesini engellemektedir.

Buz veya buzlanmış bir cisme dokunurken deri dokusu buza yapışır ve çekerken bazen deriyi tahriş eder veya deriyi koparır. Bunun nedeni suyun aniden eriyip donmasıdır. Buz veya buzlanmış bir cisme temas ettiğinizde buzun ilk yüzeyindeki donmuş su molekülleri deri dokusunun sıcaklığıyla sıvıya dönüşür ve derideki gözeneklerin içine kaçar. Fakat deriyle temas halindeki buzun etkisiyle gözeneklere kaçan sıvı su tekrar anında donar. Ancak deri dokusu bir miktar soğuduğu için donan bu buz moleküllerini ve buzun sonraki yüzeyini yeniden eritemez.  Böylece elinizi buzdan veya buzlanmış cisimden çektiğinizde deri gözeneklerini dolduran katı haldeki buz molekülleri deri ile birlikte çekilerek deriyi tahriş eder.  Buza dokunmadan önce elinizi ıslatır veya bir miktar soğutursanız bu olay meydana gelmez.

Buzullar

Buzullar, okyanuslardan sonra gelen en büyük su kaynaklarıdır. Mevcut Karasal yüzölçümün yaklaşık % 10’unu oluşturan (on beş milyon kilometrekare) buzulların yüksekliği bazı yerlerde iki kilometreyi bulabiliyor. Genelde yağan karların milyonlarca yıl erimeden birikmesi sonucu oluşur. Bu buzullar geçmişe ait, yağış, sıcaklık, mevsim koşulları ve canlılar gibi ekosisteme ait çok değerli bilgiler barındırmaktadır. Buzullar genelde kutuplarda, dağ zirvelerinde ve bazı yer altı mağaralarında bulunur. Son buzul çağında yeryüzünün % 30’u buzlarla kaplıydı. Pliyosen ve holosen çağları arasındaki bu buzul çağına dördüncü zaman adı verilir ve yaklaşık olarak 2.5 milyon yıl sürmüştür.  Bu buzul çağı yaklaşık olarak 10 bin yıl önce sona ermiş ve içinde bulunduğumuz holosen çağı başlamıştır.  Buna rağmen halen okyanuslardan sonraki en büyük su depolarımız buzullardır. Ne var ki küresel ısınma ile birlikte buzullar hızla erimektedir. Buzulların tamamen erimesi dünya için en büyük felaketlerden biri olacaktır. Bu felaketin gerçekleşmesi durumunda okyanuslardaki su seviyesi onlarca metre yükselecek ve bir çok şehir, ada ve ülke su altında kalarak dünyanın karasal yüzölçümünü azaltacaktır. Bunun yanı sıra tatlı su kaynaklarımızın yaklaşık % 90’ı tuzlu sulara karışacak. Küresel buzlanma ve küresel ısınma milyonlarca yıllık periyotlarla gerçekleşir. İlk buzul çağı bundan yaklaşık iki milyar yıl önce gerçekleşmiştir. Buna Huronian çağı denir. Bu güne kadar çeşitli periyotlarla dünya bir çok defa soğuyup ısınmıştır. Fakat ilk defa doğal periyotların dışında doğal olmayan bir küresel iklim sorunu ile de karşı karşıyayız. Bu da insan eliyle gerçekleştirilen ve üretim ve tüketimdeki yanlış ve kontrol dışı uygulamaların sonucu atmosfere salınan karbondioksit ve karbonmonoksit gazlarının neden olduğu bir süreçtir. Bu gazlar, Güneşten gelen ısıyı hapsedip dışarı kaçmasını engellemekte ve bu şekilde sera etkisi yaparak dünyanın sıcaklık ortalamasını artırmaktadır. Bu da iklimlerin küresel ve lokal düzeyde daha sık ve daha istikrarsız şekilde değişmesine neden olmaktadır.  Kuşkusuz bu değişimler  sadece su ve karaları etkilemekle kalmıyor aynı paralelde  bitki, hayvan ve insan hayatını da olumsuz yönde etkiliyor.

Dolu

Dolu, yağmur veya bulut içindeki su damlacıklarının fırtına nedeniyle donması sonucu oluşur ve inerken yukarı aşağı sürüklenerek daha büyük buz tanelerine dönüşür.  Bugüne kadar kaydedilen en iri dolu, Bangladeş’in Gopalganj bölgesinde kaydedilmiştir. Bir kilo ağırlığındaki bu dolu taneleri 92 kişinin ölümüne sebep olmuştur. 

Kar

Su buharının sıfır derecenin altında yoğunlaşarak kristalleşmesi sonucu  oluşur. Kar tanelerinin hemen hemen hepsi altıgendir. Ancak on iki köşeli kar tanelerine de rastlanmıştır. Su moleküllerinin bir ucu hafif negatif, diğer ucu hafif pozitif yüklüdür.  Bu, suyun birbirine bağlı kalmasını sağlıyor. Ancak kar tanelerine dönüşürken her bir su molekülü bir merkezin etrafında hidrojen atomları dışarıda kalacak şekilde dizilir ve düzgün altıgen şekiller oluştururlar.  Bütün kar tanelerinin dış kısmında hidrojen atomları yer almaktadır. Dolayısıyla bütün kar tanelerinin çevresi aynı yükü taşımaktadır. Bu da kar tanelerinin birbirini iterek havada birleşmesine engel olmaktadır. Eğer kar tanelerinin çevresinin bir kısmında hidrojen ve diğer bir kısmında oksijen atomları yer alsaydı bu taneler havada birbirini çekip birleşir ve  tane şeklinde değil heyelan gibi yığın şeklinde yere düşerdi. Bu da çok büyük felaketlere yol açardı. Kar, yere indiğinde yer çekim kuvveti taneler arasındaki itme kuvvetini yendiği için yerde birleşip yığın oluşturabilmektedir. Kar tanelerinin hemen hemen hepsi altıgen şeklinde olmasına rağmen neredeyse hiçbiri diğerine benzememektedir. Bunun nedeni iniş ve oluşum sırasında maruz kaldığı nem, rüzgar ve sıcaklıktır. Bu etkenlerdeki küçük farklar kar tanelerinin farklı şekiller alamsını sağlamaktadır. İki kar tanesinin yüzde yüz aynı koşullarda yere inme olasılığı son derece düşük olduğundan birbirine benzeme olasılıkları da aynı şekilde çok düşüktür.   Yaklaşık 400 yıl boyunca kar taneleri üzerinde yapılan çok çeşitli araştırmalara rağmen bu güne kadar sadece iki kar tanesinin birbirine benzediği saptanabilmiştir. Kar taneleri simetrik, altıgen ve fraktallar şeklindedirler. Kar, bütün dalga boylarından gelen ışınları yansıttığından beyaz görünür. Ses ve ısıyı önemli derecede yalıttığı için  yere bolca kar yağdığında ortama sessizlik hakim olur ve kardan yapılan evlerin içi görece daha sıcak olur. Bunun nedeni karın içinde bulunan bol miktardaki hava boşluklarıdır. Havanın ses ve ısı iletimi düşüktür. Bu yüzden bitkilerin üzerine yağdıktan sonra bitkinin donmasını önlemektedir.  Kar, -4 ile – 20 derece arasında oluşur ve büyüklükleri 2 ile 4 mm arasındadır. Ağırlıkları da yaklaşık olarak 0,005 gramdır. Dünya genelinde yağan karın tüm yağışlar içindeki oranı yaklaşık yüzde  12 civarındadır. Kar, lapa lapa, kuru kar, sulusepken, bulgur ve tipi şeklinde yağar.  Kar yağışları en fazla kutup bölgeleri ile deniz seviyesinden yüksek olan yerlerde görülür. Dünyada en fazla karın yağdığı bölge Japonya’nın Aomori şehridir ve buraya yılda ortalama 7,9 metre kar yağar. Kar,, toprak nemi, yer altı ve yüzey su kaynakları açısından çok önemli bir yağış türüdür. Karalarda yılda yaklaşık bin kilometreküp kar yağar.

Kırağı

Kırağı, su buharının soğuk zeminler üzerinde yoğunlaşarak katılaşması olayıdır. Genelde kışın başlamasına yakın, havanın açık ve durgun olduğu zamanlarda oluşur.

Kırç

Su buharının çok soğuk yüzeyler üzerinde oluşturduğu kalın buz tabakasıdır. Daha çok bitki, cam, metal ve  taş yüzeyler ile nemli topraklarda oluşur. Kırağının daha güçlü halidir.

Vergla

Vergla, sıcaklığı sıfır derecenin altındaki çeşitli soğuk yüzeylere düşen yağmur damlalarının yüzey üzerinde donması veya küçük sarkıtlar oluşturmasıdır. 

Buz

Sıcaklığın sıfır ve daha aşağıda olduğu ortamlarda sıvı, buhar, veya nem halindeki suyun donmasıdır. Buz; suda, havada ve karada olmak üzere bu koşulu sağlayan her yerde oluşabilir ve soğutucularda yapay olarak elde edilebilir. 

Suyun sıvı hali

Dünyadaki suyun büyük çoğunluğu sıvı haldedir. Bunun nedeni dünyamızın Güneşten 150 milyon kilometre ile en ideal mesafede bulunmasıdır. Daha yakında olsaydı su buharlaşır, daha uzakta olsaydı su donardı. Suyun sıvı hali dünyadaki her türlü canlının yaşamasına olanak tanıyan bir özelliktir. Sıvı suyun ölçme birimi litredir. Bir metreküp su bir tondur. Sıvı su yer altında, yer yüzeyinde ve atmosferde (yağmur) bulunur. Yer altındaki boşluk ve gözeneklerde bulunan suya yer altı suları denir.  Sıvı haldeki tatlı suyun yaklaşık %22’si yer altında bulunmaktadır. Sıvı su, yer çekim kuvveti nedeniyle doğal durumda iken her zaman yerin merkezine yani hep aşağıya doğru akar. Suyun bu özelliğinden olmasaydı barajlardan elektrik üretmek mümkün olmazdı. Yer altı suyun kaynakları yağışlar, okyanuslar, denizler, göller, bataklıklar, ırmaklar ve yapay göllerdir. Yer altı sularında çeşitli elementler bulunur ve yer altı sularının bir kısmı sıcaktır. Yüzeyde bulunan sıvı sular ise okyanuslarda, denizlerde, göllerde, yapay göllerde, bataklıklarda, ırmaklarda, toprak neminde, depolama kaplarında, çiyde, bitki, insan ve hayvan dokularında bulunur. Atmosferde bulunan sıvı su ise sadece anlık olarak yağan yağmurda bulunur. Dünyada Pasifik, Atlantik, Hint, Güney ve Kuzey okyanusları olmak üzere beş okyanus bulunmakta ve dünya yüzeyinin yaklaşık %71’ini kaplamaktadır. Bu suların hepsi tuzludur. Aslında denizler de okyanusların birer parçası olarak kabul edilmektedir. Dünyanın en büyük denizi 3.500.000 kilometrekarelik yüzölçümü ile Güney Çin Denizidir.  İkinci sırada Karayip Denizi ve üçüncü sırada Akdeniz gelmektedir. Dünyanın en büyük gölü 393.897 kilometrekarelik yüzölçümü ile Hazar,  en derin gölü ise 1.637 metre derinliği ile Baykal Gölüdür. Göllerin bir kısmı tuzlu, bir kısmı tatlı bir kısmı ise sodalıdır. Van Gölü sodalı bir göldür ve Türkiye’nin en büyük, dünyanın da on beşinci en büyük gölüdür. Akarsulara da nehir veya ırmak denir. Ancak küçük akarsular çay ve dere olarak tanımlanmıştır. Dünyada bin kilometreden daha uzun olan toplam 165 nehir bulunmaktadır. Dünyadaki bütün nehirlerin taşıdığı su oranı toplam suyun dört binde biri kadardır. Akarsuların hepsi yer çekim kuvveti nedeniyle hep aşağıya eğimli olarak akar. Deniz ve okyanusların rakımı düşük olduğu için bütün akarsular deniz veya okyanuslara doğru akar. Ancak uzunluk,  genişlik, beslenme, yatağın toprak yapısı, barajlar, tarımsal faaliyetler ve sıcaklık gibi etkenlere bağlı olarak yeteri kadar suyu olmayan akarsular buharlaşma, yer altına çekilme, sulama ve kullanma gibi nedenlerle deniz veya okyanusa varmadan suyunu tüketirler.  Dünyanın en uzun nehri ve aynı zamanda en çok su taşıyan nehri yaklaşık 7 bin kilometrelik uzunluğuyla Atlas Okyanusuna akan Amazon nehridir.  Bu havzada Brezilya, Bolivya, Peru, Kolombiya, Venezuela, Guyana ve Ekvador ülkeleri bulunmaktadır. İkinci en uzun nehir ise 6.853 kilometrelik uzunluğuyla Nil Nehri gelmektedir. Fırat nehri 3.596 kilometrelik uzunluğuyla uzunluk bakımından dünyada yirminci, Dicle Nehri 1.950 kilometrelik uzunluğuyla Dünyada altmış dördüncü sırada yer almaktadır. Montana’da bulunan Roe Nehri ise 61 metre uzunluğuyla 1989 yılında Guinness Rekorlar Kitabına seçilen dünyanın en kısa nehridir.  Barajlar; içme, kullanma, sulama, hidroelektrik üretimi, su ürünleri üretimi, taşkın önleme, nehir yatağını değiştirme ve mesire alanları için yapılan yapay su depolama yapılarıdır. Dünyada İlk baraj, M.Ö. 4000 yıllarında içme ve sulama amacıyla 12 metre yüksekliğinde ve 110 metre uzunluğunda Nil Nehri üzerinde inşa edilmiştir. Barajların, beton ve dolgu olmak üzere iki türü vardır. Barajların, baraj gövdesi, baraj gölü, dip savak, dolu savak, su alma yapısı ve çevirme olmak üzere altı ana bölümü bulunmaktadır. Bu gün itibariyle dünyada yaklaşık 57 bin büyük baraj mevcuttur. Dünyanın en büyük barajı 305 metrelik yüksekliğiyle Çin’deki Jinping Barajıdır. Bunu Tacikistan’da bulunan 300 metre yüksekliğindeki Nurek Barajı izlemektedir. Türkiye’de Artvin Çoruh Nehri üzerinde inşa edilen ve halen yapımı devam eden Yusufeli Barajı  tamamlandığında 270 metre yüksekliği ile dünyanın yedinci en yüksek barajı olacaktır. Fırat Nehri üzerinde kurulu bulunan Atatürk Barajı, dolgu hacmi bakımından dünyanın en büyük altıncı barajıdır. Yüzeydeki tatlı sıvı sularının yaklaşık %11 bataklık ve sazlıklarda bulunur. Bataklık, yüksek yer altı sularının yüzeye çıktığı toprakla karışık göllenmelerdir.  Dünyanın en büyük bataklığı 150 kilometrekarelik yüzölçümü ile  Brezilyada bulunan Pantanal Bataklığıdır.

Yağmur

Yağmur, sıvı halde atmosferde bulunan tatlı sudur. Yer altı suları, yüzey suları, bitki, insan ve hayvanlar için son derece önemli bir su kaynağıdır. Yağmur, suyun kaynak harcanmaksızın taşınım ve dengeli dağılımı açısından da son derece önemli bir rol oynar. Yağmur damlaları suyun yüzey gerilimi nedeniyle küreseldir. Küre, yüzey hacmi en az olan geometrik şekildir. Ancak damlalar yere doğru inerken alttaki hava basıncı nedeniyle alt kısmı düzleşme eğilimindedir. İri damlaların alt kısmı daha çok hava basıncına maruz kaldığından alttan daha çok bükülerek ikiye bölünürler. Su moleküllerinin başka moleküllerle yaptıkları bağlar, birbiriyle yaptıkları bağdan daha güçlüdür. Bu yüzden buhar halindeki su damlacıkları havadaki tozlarla bağ kurarak yağmur damlaları ile birlikte bu tozların yere inmesini sağlar. Böylece yağmur bu özelliği ile havayı toz ve partiküllerden temizleyip havanın yağmur sonrasında daha temiz ve berrak görünmesini sağlar.  Yağmur, mevcut havadaki nem oranının yüzde yüz oranına ulaştığı ve su buharının yoğunlaşarak oluşturduğu sıvı yağış türüdür. İnsanlar bundan yaklaşık 6 bin yıl öncesinde yağmur suyunu toplamak için dam, mağara önü ve yüksek yerlerde sarnıçlar yapmışlardır. Bazı bölgelerde yağmur suyunu toplama düzenekleri halen devam etmekte ve gittikçe daha modern yöntemler kullanılmaktadır. Buna yağmur suyu hasadı denir.  Yağmurlar, çisenti, sağanak ve konveksiyonel yağışlar şeklinde yağar. Damla çapı 0,5 milimetre ve daha küçük olan yağmurlara çisenti, damla çapı bundan daha büyük olan, aniden ve birdenbire yağan kısa süreli  şiddetli yağmur türüne sağanak yağış adı verilir.  Sağanak yağışların sıklıkla yağmasına da konvektif veya kırkikindi yahut yükselim yağış yağmurları adı verilir. Dünyadaki her türlü yağışalar içinde yağmur ilk sırada yer alır.  Dünya yüzeyinde yağmurun en bol yağdığı bölgeler Muson iklim bölgeleridir. İkinci sırada ekvator çevresi yer alır. Yıllık 12.000 mm’lik yağışıyla dünyanın en çok yağış alan yeri Hindistan’nın Çaranpuçi Kasabasıdır.  Yağışların yüzde 78’i okyanuslara düşer. Tüm dünyada yağan toplam yağış miktarı yaklaşık 505.000 kilometreküptür.  Karada yağan yağmur miktarı 107 bin kilometreküp , yağan kar miktarı ise bin kilometreküptür.

Çiy

Havadaki su buharının soğuk yüzeyler üzerinde yoğunlaşarak gaz halinden damlalar şeklinde sıvı hale geçmesidir. Yüzeyin sıcaklığı sıfır derece ve daha altında ise kırağıya dönüşür. Çiy, genelde bahar aylarında nadiren de yaz aylarında sabah vakti bitki yaprakları üzerinde görülür. Bu mevsimlerde havanın açık ve bulutsuz olduğu gecelerde yüzeyler soğur ve üzerlerindeki buharı çiye dönüştürür.  Çiyin oluşmasında nem, sıcaklık ve basınç etkilidir. Bu bir yağış türü değildir.

Suyun gaz hali

Sıvı veya katı suyun buharlaşmasına suyun gaz hali denir. Birimi gram/metreküptür. Su her sıcaklıkta buharlaşabilir. Ancak bunu yapabilmek için etraftaki sıcaklığı üzerine toplaması gerekiyor. Bu yüzden bir cismin üzerindeki su buharlaştıkça cisim soğur. Aynı buharlaşma hava ortamını da soğutur. Fakat buharlaşma, sıcaklığın kaçmasına engel olacak kadar çoğaldığında bu defa sera etkisi yaparak hava sıcaklığının artmasına sebep olur. Su moleküllerinin en dağınık ve en hareketli olduğu ortam suyun gaz halidir. Gaza dönüşen suyun hacmi artar yoğunluğu azalır. Gaz halindeki suyun molekülleri hızla hareket ettiğinden  hapsedildiğinde büyük bir gaz basıncının oluşmasına neden olur. Buhar makineleri suyun bu özelliğinden yararlanılarak üretilmektedir. Yüz yıllar boyunca tren ve devasa gemiler bu buhar basıncı sayesinde yürütülmüştür. Gaz halindeki su yer altında, yer yüzeyinde ve havada olmak üzere her yerde bulunur. Suyun gaz hali, buhar, bulut, sis, pus ve nem şeklinde gerçekleşir.

Buhar

Suyun, sıvı veya katı halden gaz haline geçmesine buhar denir. Su buharı suyun kaynama derecesinden daha sıcak olabilir. Bundan daha sıcak su buharına da kızdırılmış buhar denir. Sıvı haldeki su aşırı sıcak bir yüzeyle temas ettiğinde anında buharlaşır. Buna buhar patlaması denir. Buhar patlamaları hava basıncında ani değişimlere sebep olduğu için büyük hasarlara yol açabilir. Buhar, sıvı suya göre 1.600 kat daha fazla hacme sahiptir. Buharlaşan suyun molekülleri çok hızlı hareket ederler. Bu yüzden kapalı ortamda moleküllerin iç duvarlara yaptığı yoğun çarpmalar sonucu büyük bir basınç meydana gelir. Bu basınç, tren, gemi ve devasa iş makinelerini çalıştırabilecek güçtedir. Buhardan elektrik ve hareket enerjisi üretilmektedir. Bir maddenin buharlaşması için sıcaklığa ihtiyacı vardır. Bu yüzden buharlaşacak olan madde etraftaki sıcaklığı kendi üzerine toplayarak bu ısı sayesinde buharlaşır. Bu yüzden buharlaşmanın olduğu ortamlar soğur. Soğutucular ve klimalar bu ilkeden yararlanılarak üretilmiştir.

Nem

Havada bulunan su buharına nem denir. Mutlak nem, bağıl nem, spesifik nem ve rutubet olmak üzere olmak üzere dört türü bulunmaktadır. Mutlak nem birim hacim içinde bulunan nem miktarıdır. Birimi gram/metreküptür. Bağıl nem, nemin havanın alabileceği maksimum nem miktarına olan oranıdır. Spesifik nem ise bir gazın içinde bulunan su buharı ağırlığının gazın ağırlığına olan oranıdır. Rutubet ise bir katının aldığı nem miktarına denir.  Bir yüzey üzerindeki bağıl nem oranı yüzde yüze eşitlendiğinde yani yüzey suya tam olarak doyduğunda nem  çiye dönüşür. Havadaki nem miktarı aynı orana ulaştığında da yağmur oluşmaya başlar.

Bulut

Bulut yer seviyesinin yukarısında serbest havada kümelenen küçük su damlacıkları ile oluşan suyun gaz halidir. Bulutların asıl rengi beyazdır ancak  Güneş ışığına, yoğunluğa ve gün içindeki zaman dilimlerine göre gri, siyah, sarı, turuncu, kahverengi, kızıl, mor ve pembe gibi renklerde de görünebilirler. Bulutlar yağmur, kar ve dolu gibi yağışların kaynağıdırlar. Bulutların kaynağı da su döngüsü nedeniyle okyanus, deniz, göl, ırmak, bataklık, nemli toprak, bitki, hayvan ve insanlardan yükselen su buharıdır. Bulutlar sıfır ile 18 kilometre arası yükseklikte bulunurlar.  Genel olarak yüksek, orta ve alçak bulutlar olmak üzere üç ana sınıfa ayrılır. Bu bulutlar da 10 alt sınıfa ayrılır. Cirrus, Cirrocumulus ve Cirrostrtus yüksek bulutlar, Altocumulus, Altostratus ve Nimbostratus orta bulutlar,  Stratocumulus, Cumulus ve Cumulonimbus  da alçak bulutlar arasında yer alır. Bir kilometreküp Cumulus bulutunun içinde 300 ton su bulunur. Bulutların hiçbiri diğerine benzemez. Geçmişte de hiçbir bulut bir diğerine benzememiştir. Bunun nedeni, nem, sıcaklık, basınç, yükseklik, rüzgar ve su molekülleri hareketlerinin  geniş bir alanda bulutlar üzerinde yaptığı sayısız etkidir. Birbirinin aynısı olan iki bulut kümesinin var olma olasılığı o kadar düşüktür ki bütün dünya insanlarının yüzde yüz birbirine benzeme olasılığından daha düşüktür.

Sis

Yeryüzüne en yakın oluşan buluta sis denir. Ancak böyle bir buluta sis denebilmesi için yatay görüş mesafesinin  bir kilometrenin altında olması gerekiyor.  Radyasyon sisi, Adveksyon sisi, Yamaç sisi ve Cephe sisi olmak üzere dört sis türü vardır. Durgun, açık ve hafif rüzgarlı gecelerde ısı kaybı nedeniyle havanın soğuması sonucu oluşan sise Radyasyon sisi adı verilir.  Genelde karasal bölgelerde görülen bu sis gece başlayıp öğleye doğru kaybolur.  Sıcak ve nemli havanın soğuk yüzeylerden geçerken yoğunlaşarak oluşturduğu  su buharına Adveksyon sisi denir.  Nemli günlerde havanın rüzgarla taşınıp dağ ve tepelere doğru yükselirken soğuyup yoğunlaşması sonucu  oluşan sis türüne yamaç sisi adı verilir. Sıcak bir hava kütlesinin soğuk bir hava kütlesi üzerinden geçerken soğuyup yoğunlaşması sonucu oluşan sise de cephe sisi denir.

Pus

Görüş mesafesi bir kilometreye eşit veya daha fazla olan sis türüne pus adı verilir. Havadaki su buharının yoğunlaşması , normal koşullarda veya volkanik patlamalar sonucu oluşabilir.

Su döngüsü

Yer altındaki sular yer yüzeyine çıkar. Bu sularla birlikte daha önce yüzeyde bulunan sular (okyanus, deniz, göl, ırmak, bataklık, toprak nemi, ve canlılarda bulunan sular) buharlaşır. Buharlaşan sular atmosferde yoğunlaşarak yağmur, kar ve dolu olarak yağış şeklinde tekrar yer yüzeyine iner. Bu suların bir kısmı okyanus, deniz, göl, ırmak ve karalara düşerken bir kısmı da yer altına iner.  Yer altına inen sular doğal olarak veya insan marifetiyle tekrar yeryüzüne çıkar ve yeryüzündeki diğer sularla birlikte tekrar buharlaşır. Suyun dinamik hareketiyle ilgili her bir genel turuna su döngüsü denir. Su döngüsü suyun toplam miktarını azaltıp çoğaltmaz ve devamlılık gösterir.

Suyun yapısı

Su, bir oksijen ve iki hidrojen atomunun birbiriyle kurduğu basit bir kimyasal bileşik olmasına rağmen her iki element arasındaki bağ, bu bağın açısı, atom yükü, konumu ve elektronların davranışı suyu diğer bütün maddelerden farklı kılan muhteşem bir maddeye dönüştürmektedir.  Oksijen negatif, hidrojen pozitif elektrik yüküne sahiptir. İki hidrojen atomu aynı yüke sahip olduğundan birbirini iterek oksijen atomuyla 105,4 derecelik bir açı oluşturmuş ve  V şeklinde bağlanmıştır. Fakat bu açısal bağ ağırlık merkezi yönüyle simetrik olmadığından atom molekülün bir tarafı negatif diğer tarafı pozitiftir. Normalde nötr olan su molekülü hidrojene ait iki elektronun oksijenin dış yörüngesindeki iki elektron eksikliği nedeniyle ortak kullanılması ve hidrojen atomlarının oksijenle kurduğu asimetrik bağ nedeniyle su molekülü polar (kutupsal) bir özellik kazanmaktadır. Molekülün bu özelliği suda bulunan diğer su molekülleriyle bağ oluşturmasını sağlamaktadır. Bu özellik sayesinde su, un veya kum gibi ayrışık değil birleşik şekilde kalmaktadır. Fakat su moleküllerinin başka maddelerle kurduğu bağlar kendi molekülleriyle kurduğu bağdan daha güçlü olması nedeniyle suyun kendinden koparak hemen hemen her şeye yapışmasını sağlamaktadır. Islaklık bu şekilde oluşmaktadır. Suyun akışkanlığı, yüzey gerilimi, kohezyon etkisi, adezyon etkisi, kılcal hareketi, donması, kaynaması, buharlaşması, okyanus, deniz, göl ve nehirlerde bir arada durması, çözücülüğü, temizleyiciliği, canlılara hayat kaynağı oluşu gibi her türlü fiziksel özelliği suyun atomik ve moleküler yapısında kodlanmıştır.

Suyun yüzey gerilimi

Su moleküllerinin başka maddelerle kurduğu bağ kendi molekülleriyle kurduğu bağdan daha güçlüdür. Fakat maddenin olmadığı veya daha az bulunduğu ortamlarda su kendi moleküllerine tutunarak içerde birbirine daha sıkı bağlanır.  Böylece açıkta kalan yüzeydeki moleküler, içerdeki çekim baskısı nedeniyle gerilir. Buna da suyun yüzey gerilimi denir. Atmosferdeki buhar damlacıkları ile yağmurun küresel bir şekil almasının nedeni budur. Küre, geometrik şekiller içinde en az hacme sahip olan şekildir. Su da maddenin olmadığı ortamlarda hacmini en aza indirme eğilimindedir. Bazı küçük ve hafif canlıların batmadan su üzerinde yürüyebilmelerini sağlayan da yine suyun yüzey gerilimidir. Suyun yüzey gerilimi, suyun kohezyon etkisi nedeniyle gerçekleşir.

Suyun kaldırma kuvveti

M. Ö. 287 doğumlu Arşimet isimli bilim insanı tarafından keşfedilen suyun bu kuvveti bütün sıvıları kapsayan Arşimet Prensibiyle tanımlanmıştır. Rivayete göre Kral II Heron, yaptırdığı altın taca kuyumcu tarafından gümüş karıştırıldığından şüphelenmiş  ve tacın saf altın olup olmadığını tespit etmesi için Arşimet’i görevlendirmiştir. Arşimet tedirginlik içinde uzunca bir süre düşünmüş ancak bunu nasıl tespit edeceğine dair bir çözüm bulamamıştır. Bir gün yıkanmak için hamamın küçük havuzuna  girdiğinde ağırlığının azaldığını hissetmiş ve bir miktar suyun havuzdan taştığını fark etmiş. Bu olaydan, taşan suyun ağırlığı kadar suya batan cismin ağırlığının azaldığı sonucunu çıkarmış ve altın tacın saf altın olup olmayacağını bu yöntemle çözebileceğine emin olmuş. Bunun üzerine çırılçıplak ve sevinçle sokağa çıkmış  “eureka” (buldum buldum) diye haykırmış.  Daha sonra teorisini kanıtlamak için taçla aynı ağırlıkta olan bir altın külçe ile tacı ayrı ayrı suya koymuş ancak taşan su miktarlarının farklı olduğunu görmüş. Her maddenin özgül ağırlığı farklı olduğundan tacın içinde altın dışında başka bir maddenin de mevcut olduğunu tespit ederek bilime de büyük bir keşif kazandırmış.  Antik çağın ilk ve aynı zamanda en büyük bilim insanı olarak tarihe geçen Arşimet, hidrostatik ve mekanik bilimlerinin de kurucusudur. Bunların dışında mühendis, astronom, matematikçi, fizikçi ve filozoftur. Yazık ki çıkan bir savaşta matematik üzerinde araştırmalar yaptığı esnada 75 yaşında iken askerler tarafından öldürülmüştür. Halen bilimde temel bir formül olarak kabul edilen Arşimet Prensibine göre su, kendisinden daha az yoğunluğa sahip cisimleri yukarıya doğru iter. Buna suyun kaldırma kuvveti denir. İnsanların ve her türlü deniz taşıtlarının suda yüzebilmesinin nedeni budur. Sudan daha az yoğunluğa sahip  deniz taşıtlarının suda batmaması kaldırma kuvveti sayesinde maliyetsizdir ancak taşıtların su yüzeyinde hareket etmesi için enerjiye gereksinimleri vardır.

Suyun kohezyon etkisi

Aynı cins madde moleküllerinin birbirini çekmesine kohezyon etkisi denir. Su güçlü bir kohezyon etkisine sahiptir. Suyu oluşturan atomlardan oksijen negatif, hidrojenler de pozitif elektrik yüküne sahiptir. Normalde nötr elektrik yüke sahip olması gereken su molekülü, iki hidrojen atomunun oksijenle kurduğu özel açı (105,4 derece), iki hidrojen elektronun oksijen atomunun dış yörüngesindeki eksik iki elektronu tamamlayarak  ortak kullanması su molekülünü bir ucu pozitif, diğer ucu negatif polar bir moleküle dönüştürüyor. Bu da su moleküllerinin zıt yönlü yüklerce birbirine bağlanmasını ve suyun bir arada durmasını sağlıyor.

Suyun adezyon etkisi

Su molekülü polar bir molekül olması nedeniyle başka maddelerin molekülleriyle de kolaylıkla bağ kurabiliyor. Buna da suyun adezyon etkisi denir. Suyun, başka madde molekülleriyle kurduğu bağ, kendi molekülleriyle kurduğu bağdan daha güçlüdür. Bu da suyun kendinden kopup her şeye yapışmasını ve değdiği her yeri ıslatmasını sağlıyor. Suyun kohezyon ve adezyon kuvvetleri kütle çekim kuvvetinden daha yüksektir. Bir su molekülü başka bir maddenin molekülü ile karşılaştığında adezyon kuvveti sayesinde o moleküle tutunur, sonra gelen su molekülü ise kohezyon kuvveti sayesinde başka bir maddenin molekülüne tutunmuş olan su molekülüne tutunarak onun seviyesine çekilir. İkinci su molekülü birinci su molekülü ile aynı hizaya geldiğinde farklı maddenin bir üstteki molekülüne tutunarak daha üstte yerini alır. Üçüncü ve sonraki diğer bütün su molekülleri de  aynı süreci izler. Böylece su, kohezyon ve adezyon kuvvetleri sayesinde yukarıya taşınmış olur. Bu, ağacın bir yerine çıkmış olan birinin daha aşağıdakinin elinden çekip kendi hizasına çıkarması ve hizaya gelen ikincinin daha sonra daha üstteki bir dala tutunarak öncekinden daha yukarıya çıkması gibi bir süreçtir. Burada birinci kişinin ağaca tutunması adezyon kuvveti, birinci kişinin ikinci kişiyi elinden tutup çekmesi kohezyon kuvveti, hizaya gelen ikinci kişinin daha üstteki bir dalı tutup daha yukarıya çıkması yine  adezyon kuvveti şeklinde düşünülebilir. Su, kohezyon ve adezyon kuvvetleri sayesinde yer çekim kuvvetini yenerek metrelerce yükseklikteki ağaçların en tepesine kadar taşınabilmekte ve bitkilerin yaşamasını sağlamaktadır. Bir bezin veya süngerin yüzeyden içine  ve yukarıya doğru su çekmesi de yine suyun bu iki kuvveti sayesinde gerçekleşmektedir. Yine suyun dar boru ve hortumlarda daha hızlı ilerlemesinin de nedeni bu iki kuvvettir. Suyun üstünde başka bir madde yoksa ve etrafta başka bir engel bulunmuyorsa su yer çekim kuvveti doğrultusunda hep aşağılara (yerin merkezine) doğru akar.

Suyun erimesi

Suyun katı hali erir. Sıfır derecede bir gram buzu eritmek için 80 kalori gereklidir. Bu koşulda eriyen buza suyun erimesi denir.  Bu yüksek ısı aynı zamanda suyun çabucak donmasını engelleyerek canlıların dondan önceki düşük sıcaklıklarda dayanıklılık gibi özellikler kazanmasını sağlamaktadır.

Suyun kaynaması

Suyun yüzeyindeki buhar basıncının dış basınca eşit olduğu ortamda su kaynamaya başlar. Yüzey buhar basıncı ile dış basınç eşitlendiğinde su bir anda kaynamaya başlar. Ancak bunun için suyun sıcaklığını  artırmak gerekiyor. Bir atmosfer basıncının olduğu deniz seviyesinde su 100 derecede kaynar.  Su, bu dereceye ulaşıncaya kadar sıcaklığı depolar. Kaynadıktan sonra ise artık ısıyı depolamaz ve dolayısıyla kaynar haldeki suyun sıcaklığı sabit kalır. Fakat deniz seviyesinin üstünde, atmosfer basıncı daha az olduğundan su daha düşük sıcaklıklarda kaynar. Söz gelimi Everest Dağında su 70 derecede kaynar. Aynı şekilde deniz seviyesinin altındaki yerlerde de su 100 derecenin üstünde kaynar. Düdüklü tencerelerde; kapağındaki sızdırmazlık nedeniyle dış atmosfer basıncı tencerenin içine etki yapmaz. Bu yüzden içindeki su buharı atmosfer basıncı ile eşitlenmez ve dolayısıyla içindeki su kaynamaz. Su kaynamadığı için de daha fazla ısıyı depolar ve bu yüksek sıcaklık sayesinde içindeki yiyecek daha çabuk pişer. Su buharı kaynar sudan daha yüksek sıcaklıklara ulaşabilir.

Suyun özgül ısısı

Bir gram suyu bir derece artırmak için bir kalorilik enerji gereklidir. Bu oranlar suyun özgül ısısını veriyor. Suyun özgül ısısı amonyak dışındaki diğer bütün maddelerden daha yüksektir.

Suyun üçlü noktası

Suyun katı, sıvı ve buhar halinin dengede bulunduğu  olaya suyun üçlü noktası denir. Suyun üçlü nokta sıcaklığı 611,73 pascal basıncında 0,01 santigrat derecedir.

Suyun temizleme ve temizlenme özelliği

Suyun, hem kendini hem başka maddeleri temizlemek gibi muhteşem bir özelliği vardır. Su; kullanım, işletim ve bazı doğal olaylar sonucu kirlenir. Ancak kirlenen su akarken, dinlenirken, yerin altına çekilirken, yerden çıkarken, buharlaşırken, kaynarken, donarken sürekli olarak kendini arıtarak temizler. Su döngüsü doğal ve devasa bir su arıtma tesisidir.  Irmaklar akarken içindeki çer çöpleri nehir yatağı boyunca kenardaki karalara atar, okyanus, deniz, göl, baraj veya başka herhangi bir depoda durgun halde iken içindeki kum, toprak ve diğer tortuları dibe çökerterek kendini temizler. Yerin altına çekilirken yer kabuğunun kil, kum, çakıl ve kaya gibi katmanlarından geçerek temizlenir. Su yerden çıkarken de aynı arıtmadan geçer. Her maddenin buharlaşma sıcaklığı farklı olduğundan su buharlaşırken içindeki kirliliği de beraberinde buharlaştırmaz, yabancı maddelerden temizlenmiş olarak  buharlaşır. Bu yüzden deniz ve okyanus suları buharlaşırken oluşan yağış tuzlu değil tatlıdır. Yine idrar, fosseptik çukurlar, kanalizasyon suları, canlıların vücutlarından çıkan su ve bataklıklar buharlaşırken sadece içindeki temiz su buharlaşır. Su ısınırken, kaynarken, soğurken ve donarken de içindeki mikrop, bakteri ve diğer mikroorganizmaları öldürerek temizlenir. Dünyanın bir günde arıtıp temizlediği suyu, insanlar kendi imkanları ile gerçekleştirmiş olsaydı buna dünyanın bütün ekonomik kaynakları yetmeyecekti. Dünya, doğal şartlarda kirlenen su miktarından daha fazla temiz su üretiyor. Ancak insan eliyle kirletilen suların temizlenmesi uzun süreler aldığından durum tersi yönde işlemektedir. Sular, insan eliyle çok çabuk kirletilirken  bunun doğal yollarla temizlenmesi en az bir tur su döngüsünü gerektirir. Bu da bazen yıllara yayılabilmektedir. Böylece her geçen gün temiz su azalırken kirli sular çoğalmaktadır. Su kirliliğinin en kötü ve en ürkütücü olanı ise kimyasal ve nükleer atıklardır. Özellikle nükleer atıklar suya radyasyonu bulaştırdığından suyun bu radyasyondan temizlenmesi ne su arıtma tesisleriyle ne de su döngüsü ile mümkündür. Radyasyon ancak yarılanma ömrü ölçeğinde yedi ve yedinin katları kuralı doğrultusunda kendi kendine çürüyerek şiddeti azalmakta ancak sonsuza kadar bitmemektedir. İnsan vücudu günde en fazla eski radyasyon birimiyle  75 röntgen değerindeki radyasyonu tolere edebilir. Daha fazlası hastalık yapar. 150 röntgen ölümün başlangıcı,  300 röntgen ise mutlak ölüme neden olur.  Eğer herhangi bir yerdeki suya 3000 röntgen değerinde radyasyon bulaşmışsa:

İlk 7 saat sonra bu radyasyon oranı 1.500’e,

7 x 7 = 49 saat sonra 750’e,

49 x 49 = 2.401 saat (100 gün) sonra 375’e,

2.401 x 2.401 = 5.765 saat (8 ay) sonra 187’ye,

5.765 x 5.765 = 33.235 saat (4 yıl) sonra 93’e,

33.235 x 33.235 = 1.104.565 saat (126 yıl) sonra 46’ya düşer.

 

Görüldüğü gibi 3000 röntgen değerinde radyasyon bulaşmış bir suya temas ederken veya yakınında bulunurken vücudun tolere edebileceği bir düzeye gelmesi için 126 yıl, hastalanmamak için 4 yıl, ve ölmemek için sekiz ay beklemek gerekiyor.

 

Suyun diğer muhteşem bir özelliği de en iyi ve en yaygın temizleyici olmasıdır. Suyun temizleyicilik özelliği moleküler yapısından kaynaklanıyor. Su molekülünün polar özelliği, asimetrik ve özel açılı atomik bağı ile kohezyon ve  adezyon kuvveti ona sıra dışı bir temizleyici özellik kazandırıyor. Su kohezyon kuvveti sayesinde yabancı maddeye tutunurken adezyon kuvvetiyle de kendi molekülüne bağlı kalır. Su bir yüzeyden akarken suyun akma kuvveti su molekülünü tutunduğu kirle birlikte koparıp uzaklaştırır. Ancak su molekülleri yağ molekülleriyle bağ kuramadığı için yağlı yüzeylerdeki yağı, bu yağa bağlanmış kiri ve kirin içindeki mikrop ve bakterileri temizleyemiyor. Bunun için sabun ve çeşitli deterjanlar yapılmıştır. Sabun molekülünün bir ucu yağ molekülü ile bağ oluştururken diğer  ucu ise su molekülü ile bağ oluşturuyor.  Sabun böylece ne yağdan ne de sudan kopabiliyor. Üzerinde su aktığında ise suyun akma kuvvetiyle sabun molekülleri yüzeyden kopup gidiyor ve koparken tutunduğu yağ molekülü ile su molekülünü de beraber götürüyor. Yağ, ortamdan uzaklaşırken beraberinde yağın içindeki kirleri ve kirin içindeki mikrop ve bakterileri de uzaklaştırıyor.

Su dalgası

En kısa ifade ile dalga; enerjinin bir yerden başka bir yere taşınması olayıdır. Dalgalar genel olarak taşıdıkları enerjiye göre ve titreşim doğrultusuna göre olmak üzere iki ana sınıfa ayrılır. Taşıdıkları enerjiye göre tanımlanan dalgalar da mekanik ve elektromanyetik dalgalar olmak üzere ikiye ayrılır. Su, deprem, yay ve ses dalgaları mekanik dalgalar olup hızları ışık hızından çok daha düşüktür. Kütle çekimsel dalgalar, radyo dalgası, mikro dalga, kızılötesi, görünür renkler, mor ötesi, x ışını ve gama ışını dalgaları ise elektromanyetik dalgalardır. Bu dalgalar ışık hızında hareket ederler. Titreşim doğrultusuna göre olan dalgalar da enine ve boyuna dalgalar olmak üzere ikiye ayrılırlar. Elektromanyetik dalgaların hepsi enine dalgalar sınıfına girmektedir. Ses dalgası boyuna dalgalar sınıfına, deprem, su ve yay dalgaları ise hem enine hem boyuna dalgalar sınıfına girmektedir. Buna göre su dalgası, taşıdığı enerjiye göre mekanik, titreşim doğrultusuna göre ise hem enine hem boyuna dalga özelliğini göstermektedir. Bütün dalga türlerinin ortak özelliği, dalga boyu, genlik ve frekans özelliğine sahip olmalarıdır. Su dalgaları dalganın ilk kaynaklandığı yerdeki suyu bir yerden diğer bir yere taşımıyor. Aksine her bir su molekülü enerjisini komşu su molekülüne aktarıp kendisini nötralize ediyor. Enerji yüklenen diğer su molekülü de aynı şeyi yapıp sonraki moleküle enerjisini aktarıyor. Enerji yüklenen su enine veya boyuna dalgalanırken enerji kaybeden su eski halini alıyor. Bu işlem, enerjinin kıyıya vurmasına kadar sürüyor. Su; rüzgar, deprem, kütle çekimi ve herhangi bir cismin suya temas etmesiyle dalgalanır. Dünyanın en büyük su dalgası,  2004 yılında Hint Okyanusunda meydana gelen 9.1 büyüklüğündeki bir deprem sonrasında  oluşan tsunamidir. Endonezya, Sri Lanka, Hindistan ve Tayland’a etki eden bu felaketin sonucunda 170 bini Endonezya’dan olmak üzere toplam 220 binden fazla insan hayatını kaybetti.

Hortum

Hortum suyun neden olduğu bir doğa olayıdır. Kümülüs bulutlarıyla bağlantılı olarak gerçekleşir. Bu bulutlar, silindir şeklinde dönerek gezen bir rüzgara sebep olur ve hortum oluşmaya başlar. Sıcak ve nemli hava yukarıya doğru çıkarken yukarıdaki soğuk hava kütlesi tarafından hızla emilmeye ve aşağıdan yukarıya doğru çekilmeye zorlanır. Yerden hızla yükselen su buharı yoğunlaşarak basınç ve sıcaklığın düşmesine ve rüzgarın oluşmasına neden olur.  Bu esnada hava ortamı kararsız olduğundan yoğunlaşan su buharı bulutun altında spiral bir şekil alır. Bu spiral şekil olgunlaştıkça alttan emdiği su buharını daha çok yoğunlaştırarak şimşek, şiddetli akım, yağmur, sağanak ve doluya neden olur. Spiral bulut, oluşan rüzgarın etkisiyle döner ve döndükçe alttaki havayı, su buharını ve yerdeki cisimleri vakumlayarak yukarı çeker. Bu doğa olayına hortum adı verilmiştir. Hortumlar tropikal siklonlardır ve Hurricane, kasırga, tayfun ve tornado olarak çeşitli adlar alırlar.  Eğer hortum deniz veya göllerde oluşmuşsa su yüzeyinden tonlarca suyu vakumlayarak yukarıya çeker. Hortumlar hem dönerek hem gezerek uğradığı her yeri savaş alanına çevirir ve büyük felaketlere neden olur. 2005 yılında ABD’nin Florida açıklarında meydana gelen Katrina Kasırgası 100 milyar dolardan daha fazla bir zarara neden olmuştur.

Suyun canlılar üzerindeki etkisi

Su hakkında hiçbir bilgiye sahip olmayan bebekler de susuz yaşanamayacağını hissederler. Kuvvetli susuzluk hissi onlarda bu hissi oluşturmaktadır. Çünkü canlılık suya bağımlıdır. Bu yüzden su olmadan herhangi bir canlının yaşaması imkansızdır. Bitki, hayvan ve insanın vücut materyalinin yarısından fazlası sudan oluşmaktadır. Canlılığın ilk evrelerinde mikro canlılar karbondioksitle beslenir oksijenle zehirlenirlerdi. Dünyada oksijenin oluşmasıyla bu tür canlıların hepsi öldü ve oksijenle beslenen canlılar oluşmaya başladı. İlk evre canlıları oksijensiz yaşamalarına rağmen susuz yaşayamamışlardı. Bu yüzden canlılar için genel anlamda su oksijenden daha kaçınılmazdır. Dünya dışında yaşamaya elverişli gezegenler aranırken ilk dikkat edilen şey, su ve oksijenin olup olmayacağı konusudur. Genelde bütün canlılar için özelde de insan için su hayatın kendisidir.  Yaklaşık olarak insan kemiklerin % 25’i, beyin ve kasların %75’i, kanın da % 92’si sudan oluşmaktadır. Bu yüzden vücudun kan kaybetmesi ile su kaybetmesi aynı ölümcül riski oluşturmaktadır. Hatta kanda; toplam kanın % 20’si ölümle sonuçlanırken, suda; toplam suyun %15’i mutlak ölümle sonuçlanmaktadır.  Su sadece vücut materyalini oluşturmakla kalmaz aynı zamanda hücre dahil vücudun bütün doku, organ ve sistemlerinin denge ve düzen içinde çalışmasını ve temizlenmesini sağlamaktadır. Esasen oksijeni hücrelere taşıyan kanın bu işlevi yerine getirmesini sağlayan da yine sudur. Vücut; solunum, terleme, idrar ve sindirim sistemiyle su kaybetmektedir. Bu aşamaların tümünde mikrop, bakteri, virüs toksin ve diğer atık ve zararlı maddeleri vücudun dışına atarak yapıyı sürekli olarak temizlemektedir. Su, hücreden kılcal damarlara kadar vücudun içini ve dışını sürekli bir şekilde yıkamaktadır. Bu sistemin en muhteşem özelliklerinden biri de susuzluk hissi şeklinde oluşturduğu uyarıcı alarmdır. Vücut, su kaybettikçe susuzluk hissini vermek suretiyle  eksilen suyun tamamlanmasını istemektedir. Bu his o kadar kuvvetli ve dayanılmazdır ki ihtiyaç duyulan suyun alınmasının geciktirilmesine müsaade etmemektedir. Susuzluk hissi olmasaydı canlıların çoğu su kaybından ölürdü. Bir insan su kaybettiğinde kayıp oranına göre önce susuzluk hissi başlar, daha sonra ısı düzeni bozulur ve performansta azalma oluşur. Devamında yorgunluk, baş ağrısı, halsizlik, titreme, hareket halinde iken bayılma ve bilinç kaybı başlar. Toplam su kayıp oranı % 12’ye ulaştığında ölme olasılığı % 97’ye çıkar. Nihayet toplam su kaybı  %15’i bulduğunda mutlak ölüm gerçekleşir.

Islaklık

Islaklık, su moleküllerinin adezyon etkisi sonucu başka bir maddenin molekülleriyle yaptığı geçici birleşmedir. Islanan madde daha sonra buharlaşmanın etkisiyle su kaybederek kurur. Esasen su atomlarının hepsi kurudur. Islaklık suyun molekül düzeyiyle başlar. Su, bir yüzeyi ıslattığında yüzeyin rengi koyulaşır. Bunun nedeni suyun ıslattığı bölgeden gözümüze gelmesi gereken ışığın, su molekülleri yüzünden kırılıp dağılması sonucu azalmasıdır. Işık miktarı azaldıkça cismin rengi koyulaşır, daha da azaldığında griye eğilim gösterir. Işık çok az olduğunda cisimler siyah görünür ve  nihayet tamamen bittiğinde de  cisimler görünmez olur. Cisimler ıslandığında emdiği su miktarına göre ağırlıkları artar. Buharlaşırken ağırlıkları azalır ve ortamın sıcaklığı bir miktar düşer. Ayağınız ıslakken çorap giymekte zorlanırsınız. Vücut veya giysiden biri ıslak olduğunda da aynı durum yaşanır. Bunun nedeni suyun adezyon etkisidir. Islak maddedeki su molekülleri kuru maddenin molekülleriyle daha güçlü bir bağ kurarak harekete karşı bir direnç oluşturur. Bu yüzden giyinmek için daha güçlü bir kuvvete gereksinim duyulur.

Z. Abidin TOPRAK

Yorumlar

Fuat Toprak
14.08.2021 - 10:01
Suya dair ne varsa hepsi bu yazıda. İçinde yok yok. Akışkanlar mekaniği, hidrolik, hidroloji, su kaynakları, sulama kurutma, su temini ve çevre sağlığı, biraz meteoroloji ve biraz istatistik... Hepsinden parçalar içermektedir.

Yorum Yaz

Diğer Yazılar

Z.ABİDİN TOPRAK

Z.ABİDİN TOPRAK

Kaçınılmazlık

13.09.2021

Kaçınılmazlık deneyden daha güçlü bir argümandır. Deney düzeneklerinde hesaba katılmayan küçük bir ayrıntı olabilir ve bu ayrıntı yüzünden deneyin sonucu farklı çıkabilir veya sonuç aynı olduğu halde neden farklı olabilir. Fakat kaçınılmazlık alternatifsiz seçenektir.  Eğer  2+X = ? diye bir soru sorulursa hem X’in değeri için sonsuz s...


Devamını Gör
Z.ABİDİN TOPRAK

Z.ABİDİN TOPRAK

Büyüklük ve Küçüklüğü Tasarlamak

26.07.2021

Bir gün evinizin kapısını açıp içeri girdiğinizde evdeki eşyanın, olduğundan daha büyük veya daha küçük olduğunu görürseniz ne düşünürsünüz? Söz gelimi masanızdaki 30 santimetrelik cetvelin 3 metre kadar uzadığını, çamaşır makinanızın kibrit ku...


Devamını Gör
Z.ABİDİN TOPRAK

Z.ABİDİN TOPRAK

Algı Ötesi Tek Yönlülük

28.06.2021

Tabiatta çok değerli ve bir o kadar da cazip sırlar bulunmaktadır. Bu sırlar bazen algılarımıza sığmayan, bazen çok ilginç, bazen de evren içinde...


Devamını Gör
Z.ABİDİN TOPRAK

Z.ABİDİN TOPRAK

Canlılık

31.05.2021

  Eğer bir gün yürürken yol kenarında bulunan bir kaya parçasının kımıldadığını, hareket edip yürüdüğünü, sonra size dönüp gülümsediğini ve “gel” diye seslendiğini görürseniz, ya küçük dilinizi yutar ya da tabana kuvvet d...


Devamını Gör
Z.ABİDİN TOPRAK

Z.ABİDİN TOPRAK

Mesafeler

29.04.2021

               Mesafe nedir, mesafeler olmasaydı bütün her şey nasıl görünecekti, bilinen en uzun ve en kısa mesafe hangileridir, bunların arasındaki oransal ortalama ne kadardır? Bu mesa...


Devamını Gör
Z.ABİDİN TOPRAK

Z.ABİDİN TOPRAK

Her Şey Ne Kadardır? (Evrenin Miktarı)

30.03.2021

Evren beş ana varlıktan oluşuyor. Bunlar; uzay, zaman, madde, enerji  ve bilgidir. Evren 13.8 milyar yıl önce Big-Bang (Büyük Patlama) ile bir sıfır hacim içinde (yoktan) var edildi. Bu olay en b...


Devamını Gör
Z.ABİDİN TOPRAK

Z.ABİDİN TOPRAK

Kara Delikler

18.03.2021

Kara delikler birer maddedir. Kara delikleri anlamak için öncelikle maddenin nasıl oluştuğu, nasıl topaklandığı ve kütle çekim kuvvetinin uzay ve zamanı nasıl deforme ettiğini bilmek gerekiyor. Kütlesi olan her varlık kütle çekim...


Devamını Gör
Z.ABİDİN TOPRAK

Z.ABİDİN TOPRAK

Zamanda Yolculuk Yapılabilir mi?

17.02.2021

Aslında ışık ve ışık hızında yol alan enerji parçacıkları hariç diğer her şey zamanda yolculuk yaparlar. Yolculuk denince çoğu insan bunu uzayda  yapılan yolculuk olarak anlıyor. Teorik olarak yolculuk uzayda, zamanda ve ikisinde olmak üzere üç şekilde yapılabilir. Uzay veya zamanın  iki noktası  arasında alınan mesafeye yolculuk d...


Devamını Gör
Z.ABİDİN TOPRAK

Z.ABİDİN TOPRAK

İhtiyaç, Kaynak ve Bölüşüm Problemi

12.02.2021

Eğer ihtiyaçlar sınırlı ve kaynaklar sınırsız olsaydı iktisat bilimine gerek olmazdı.  Tıpkı hastalık ve ölümün olmaması halinde tıp bilimine ihtiyaç duyulmayacağı gibi. Fakat insan ihtiyaçları sonsuz, dünya kaynakları ise sınırlıdır. Bu, ihtiyaç – kaynak ilişki...


Devamını Gör
Z.ABİDİN TOPRAK

Z.ABİDİN TOPRAK

Onu nasıl hayal etmek isterdiniz?

13.01.2021

Sevdiğiniz bir insanı nasıl hayal etmek istersiniz? Fiziğini, giyimini, yaşını, karekterini, eylem, düşünce ve yaklaşımlarını nasıl tasvir edersiniz? Sözgelimi onu kusursuz görebilir veya ...


Devamını Gör
Z.ABİDİN TOPRAK

Z.ABİDİN TOPRAK

Adalet mi, İyilik mi?

27.11.2020

Adalet kavramı  iyilik veya kötülük kavramlarından daha farklı bir durumu ifade eder.  Adalet; iyilikte de kötülükte de eşit fırsatlara sahip olmayı ifade eder.  Yüce Alla...


Devamını Gör
Z.ABİDİN TOPRAK

Z.ABİDİN TOPRAK

Her Şeyin Teorisi (Sicim Kuramı)

23.11.2020

              Her şey ne demektir? Her şey bir şeyden mi yaratıldı ? Eğer böyleyse madde, enerji, zaman,...


Devamını Gör
Z.ABİDİN TOPRAK

Z.ABİDİN TOPRAK

Zaman, son yıllarda gerçekten hızla akıp gidiyor mu?

20.11.2020

Zaman, son yıllarda gerçekten hızla akıp gidiyor mu? ...


Devamını Gör
Z.ABİDİN TOPRAK

Z.ABİDİN TOPRAK

Bu Akşam Her Şey Büyüyecek

16.11.2020

Bir pazar sabahı koltuğunuza yan uzanmış sehpadan kahvenizi yudumluyorsunuz. Ancak birazdan sıra dışı bir olay gerçekleşecek. Elinizi tekrar fincana uzattığınızda fincanınızın bir tas kadar büyüdüğünü göreceksiniz. Büyük bir şaşkınlıkla elinizi çekip fincana odaklanacaksınız. Şaşkınlığınız her saniye artmaktadır, çünkü fincan her saniye düzenli ...


Devamını Gör
Z.ABİDİN TOPRAK

Z.ABİDİN TOPRAK

Kadını ve Erkeği Tasarlamak

02.11.2020

Bir erkek için kadın ne kadar caziptir? Aynı şekilde bir kadın için erkek ne kadar caziptir? Her bir soruyu muhatabına sormak daha anlamlıdır. Henüz yaratılmazdan önce erkek-dişi veya kadın ve erkek gibi iki cazip cinsiyet kimin aklına gelebilirdi? Kim bunları tasarlayıp h...


Devamını Gör
Z.ABİDİN TOPRAK

Z.ABİDİN TOPRAK

Kapılardaki Yazı

30.10.2020

Adam hayretler içindeydi. Alacaklı olduğu herkes onar dakika arayla kendisine borcunu ödemeye geliyordu. Borçluların başına saksı mı düşmüştü, yoksa gece hep beraber rüya mı görmüşlerdi?  Hiçbir umudu kalmamışken bir anda iflastan kurtulmuş ve tekrar eski zenginliğine kavuşmuştu. Art...


Devamını Gör