آب یک ماده خاص است که از دو اتم هایدروجن (H) و یک اتم آکسیجن (O) ترکیب شده است. آب به طور طبیعی به حالات های جامد، مایع و بخار (گاز) وجود دارد. آب همیشه در سطح، درون و بالای زمین در حال چرخش است که دوران آب در طبیعت را بوجود آورده است.

در شکل ذیل فورمول های مالیکولی و ساختمانی آب نشان داده شده است.

گردش آب را در طبیعت بنام سایکل هایدرولوژی یا چرخه آب می گویند بنا دوران آب به چرخه مداوم آب در کره زمین گفته می شود که شامل دوران آب در اتومسفیر، سطح زمین و زیر زمین می باشد. در جریان دوران آب در طبیعت، آب حالت های مختلف مایع، جامد و بخار را سپری می نماید. به این مفهوم که آب به بخار و دوباره به مایع یا جامد تبدیل می گردد و این تغییر و تبدیل مداوم جریان دارد لذا دوران آب نقطه آغاز و ختم مشخص ندارد.

بعد از هوا، آب برای ادامه حیات بر روی زمین ضروری است. دوران آب در نتیجه تغیرات فیزیکی در حالت های آب به وجود می آید که شامل عملیه های تبخیر، میعان، بارش، نفوذ، حرکت در سطح زمین، حرکت در طبقات پایین زمین می باشد. مثلا جریان آب از دریاها به اقیانوس ها و از اقیانوس ها به اتومسفیر و برعکس صورت می گیرد.

در جریان دوران آب تبادل انرژی بین محیط و آب صورت می گیرد، طوریکه برای تغییر آب به شکل بخار انرژی جذب شده و دوباره با تبدیل شدن آن به مایع و جامد انرژی آزاد می گردد و این تغییرات سبب به میان آمدن تغییر در درجه حرارت اقلیم نیز می گردد. در طول زمان مقدار آب در روی زمین تقریبا ثابت باقی می ماند اما با تغییرات اقلیمی آب به اشکال مختلف چون آب شور، آب شیرین و یخ تبدیل می گردد. در فاز تبخیری، آب از سایر آلودگی ها پاک شده و به شکل باران، برف یا ژاله زمین را توسط آب شیرین تغذیه می نماید. جریان آب سبب انتقال مواد معدنی، ایجاد رسوب های سنگی، فرسایش در سطح زمین می گردد که یکی از دلایل اساسی و حیاتی برای ایکوسیستم به حساب می رود.

نور آفتاب هدایت کننده دوران آب در طبیعت می باشد طوریکه سبب تبخیر آب اقیانوس ها، دریا ها و تعرق نباتات گردیده که درنتیجه بخارات ایجاد شده، به هوا انتقال می یابد. مالیکول های آب (H₂O) دارای کتله مالیکولی کوچکتر (18g/mole) نسبت به مالیکول های گازات نایتروجن (28g/mole) و آکسیجن (32g/mole) که اجزای عمده تشکیل دهنده هوا می باشند، است، پس کثافت کمتر را دارا بوده و به آسانی در بین مالیکول های هوا شناور می شود. با صعود مالیکول های های آب در ارتفاعات بالاتر از سطح زمین، بخارات آب دوباره متراکم شده سبب تشکیل ابرها، مه و بارش می گردد. دلیل متراکم شدن مالیکول های آب در ارتفاعات بلند تر اتومسفیر کاهش درجه حرارت می باشد چون با ازدیاد ارتفاع کثافت هوا کم گردیده و غلظت هوا کاهش می یابد، با رقیق شدن هوا نور آفتاب کمتر جذب گردیده و این امر سبب کاهش درجه حرارت می گردد، لذا مالیکول های آب انرژی شان را با مالیکول های هوا داده و خود متراکم می گردند. با متراکم شدن مالیکول آب کتله آنها بیشتر گردیده و سبب سقوط دوباره آنها به زمین می شود مگر اینکه جریان هوا مالیکول های متراکم شده را به شکل ابر ها معلق نگهدارند و متحرک بسازند.

ابرها در حقیقت مالیکول های متراکم شده آب اند که توسط جریان هوا رو به بالا معلق و یا متحرک در هوا نگه داشته می شوند. هرگاه تراکم مالیکول های بخار شده در یک ارتفاع ملموس با سطح زمین قرار بگیرند، بنام مه یاد می شود.

چرخش های جوی (حرکت هوا) بخارات آب را در سراسر نقاط زمین به حرکت در می آورد. قطعات کوچک ابر ها با هم یکجا گردیده سبب ایجاد کتله های بزرگ ابرها می گردد و در نهایت با تراکم بیشتر مالیکول ها باران، تکرگ ها و برف تشکیل شده و بروی زمین سقوط می کنند.

بخش بیشتر آب بخار شده در هوا به شکل باران دوباره وارد زمین می شود و یک بخش عمده آن دوباره بالای اقیانوس های باریده و قسمت باقیمانده آن در بخش خشکه زمین (لیتوسفیر) فرود می آید که سبب ایجاد دریا های از آب شیرین شده و یا توسط خاک جذب گردیده که ایجاد ذخیره های آبی زیر زمینی را می نمایند و بعضا به شکل چشمه ها به شکل طبیعی در سطح زمین دوباره خارج می شود.

در این ویدیو – انیمیشن مراحل دوران آب به صورت واضح تشریح گردیده است.

همچنان برای درک بهتر مفهوم دوران آب در طبیعت و تشریح عملی آن به شاگردان فعالیت عملی اجرا شده در این ویدیو را می توانید اجرا نمایید.