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第15章 水循环是地球圈层和水体的调节器

1.水循环对地表的塑造

水循环是联系地球各圈和各种水体的“纽带”,它调节了地球各圈层之间的能量,对冷暖气候变化起到了重要的作用;水循环是“雕塑家”,它通过侵蚀、搬运和堆积,塑造了丰富多彩的地表形象;水循环是“传输带”,它是地表物质迁移的强大动力和主要载体。

2.水循环的环节细分

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。

降水、蒸发和径流是水循环过程的三个最主要环节,这三者构成的水循环途径决定着全球的水量平衡,也决定着一个地区的水资源总量。

(1)降水

降水是指地面从大气中获得的水汽凝结物。海洋上空的水汽可以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。

形成降水的条件有三个:一是要有充足的水汽;二是要使气块能够抬升并冷却凝结;三是要有较多的凝结核。

(2)蒸发

蒸发是指水由液态或固态转变成汽态,进入大气中的过程,它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中并随大气的活动而运动。

(3)径流

径流是一个地区(流域)的降水量与蒸发量的差值。多年平均的大洋水量平衡方程为:蒸发量=降水量 径流量;多年平均的陆地水量平衡方程是:降水量=径流量 蒸发量。但是,无论是海洋还是陆地,降水量和蒸发量的地理分布都是不均匀的。

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。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。

中国的大气水分基本上是通过太平洋、印度洋、南海、鄂霍茨克海和内陆进行水分循环,它们是中国大部分地区的水汽来源。西北内陆地区还有少量的大西洋水汽。

地表水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。地下水储量很大,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。

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