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海陆间循环

王朝百科·作者佚名  2010-04-14
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海陆间循环和陆上内循环

水循环示意图

地球上的水连续不断地变换地理位置和物理形态(相变)的运动过程。又称水分循环或水文循环。地球上的水包括海洋中的水、大陆上的水、大气中的水及地下水等,以气态、液态和固态形式存在。水循环可以描述为如下的图式:在太阳辐射能的作用下,从海陆表面蒸发的水分,上升到大气中;随着大气的运动和在一定的热力条件下,水汽凝结为液态水降落至地球表面;一部分降水可被植被拦截或被植物散发,降落到地面的水可以形成地表径流;渗入地下的水一部分从表层壤中流和地下径流形式进入河道,成为河川径流的一部分;贮于地下的水,一部分上升至地表供蒸发,一部分向深层渗透,在一定的条件下溢出成为不同形式的泉水;地表水和返回地面的地下水,最终都流入海洋或蒸发到大气中。

环节 水循环是多环节的自然过程,全球性的水循环涉及蒸发、大气水分输送、地表水和地下水循环以及多种形式的水量贮蓄。

蒸发是水循环中最重要的环节之一。由蒸发产生的水汽进入大气并随大气活动而运动。大气中的水汽主要来自海洋,一部分还来自大陆表面的蒸散发。大气层中水汽的循环是蒸发-凝结-降水-蒸发的周而复始的过程。海洋上空的水汽可被输送到陆地上空凝结降水,称为外来水汽降水;大陆上空的水汽直接凝结降水,称内部水汽降水。一地总降水量与外来水汽降水量的比值称该地的水分循环系数。全球的大气水分交换的周期为10天。在水循环中水汽输送是最活跃的环节之一。

中国的大气水分循环路径有太平洋、印度洋、南海、鄂霍茨克海及内陆等 5个水分循环系统。它们是中国东南、误南、华南、东北及西北内陆的水汽来源。西北内陆地区还有盛行西风和气旋东移而来的少量大西洋水汽。

陆地上(或一个流域内)发生的水循环是降水-地表和地下径流-蒸发的复杂过程。陆地上的大气降水、地表径流及地下径流之间的交换又称三水转化。流域径流是陆地水循环中最重要的现象之一。

地下水的运动主要与分子力、热力、重力及空隙性质有关,其运动是多维的。通过土壤和植被的蒸发、蒸腾向上运动成为大气水分;通过入渗向下运动可补给地下水;通过水平方向运动又可成为河湖水的一部分。地下水储量虽然很大,但却是经过长年累月甚至上千年蓄集而成的,水量交换周期很长,循环极其缓慢。地下水和地表水的相互转换是研究水量关系的主要内容之一,也是现代水资源计算的重要问题。

类型及水交换周期水循环系统是多环节的庞大动态系统,自然界中的水是通过多种路线实现其循环和相变的。其范围可由地表向上伸展至大气对流层顶以上,地表向下可及的深度平均约1000米。全球性的水循环称为大循环,由海洋、陆地和一系列大小区域的水循环所组成。水循环按其发生的空间又可以分为海洋水循环、陆地水循环(包括内陆水循环)。因此,水循环的尺度大至全球,小至局部地区。从时间上划分,可以是长时期的平均,也可以是短时段的状况。相应的,研究水循环时,研究的区域可 大至全球、某一流域,也可小至某一地域内的土壤或地下含水层内的水循环,时间也可长可短。

水循环使地球上各种形式的水以不同的周期或速度更新。水的这种循环复原特性,可以用水的交替周期表示。由于各种形式水的贮蓄形式不一致,各种水的交换周期也不一致

研究意义

当前已经把水循环看作为一个动态有序系统。按系统分析,水循环的每一环节都是系统的组成成分,也是一个亚系统。各个亚系统之间又是以一定的关系互相联系的,这种联系是通过一系列的输入与输出实现的。例如,大气亚系统的输出——降水,会成为陆地流域亚系统的输入,陆地流域亚系统又通过其输出——径流,成为海洋亚系统的输入等。以上的水循环亚系统还可以细分为若干更次一级的系统。

水循环把水圈中的所有水体都联系在一起,它直接涉及到自然界中一系列物理的、化学的和生物的过程。水循环对于人类社会及生产活动有着重要的意义。水循环的存在,使人类赖以生存的水资源得到不断更新,成为一种再生资源,可以永久使用;使各个地区的气温、湿度等不断得到调整。此外,人类的活动也在一定的空间和一定尺度上影响着水循环。研究水循环与人类的相互作用和相互关系,对于合理开发水资源,管理水资源,并进而改造大自然具有深远的意义。

水的大循环和小循环

水循环分为大循环和小循环。从海洋蒸发出来的水蒸气,被气流带到陆地上空,凝结为雨、雪、雹等落到地面,一部分被蒸发返回大气,其余部分成为地面径流或地下径流等,最终回归海洋。这种海洋和陆地之间水的往复运动过程,称为水的大循环。仅在局部地区(陆地或海洋)进行的水循环称为水的小循环。环境中水的循环是大、小循环交织在一起的,并在全球范围内和在地球上各个地区内不停地进行着。

 
 
 
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