02地球上的水的分布与循环
05-2地球表层水的分布和水分循环
05-2地球表层水的分布和水分循环同学们好！虽然我们所赖于生存的星球被称作“地球”，但从太空中看，这实际上是一个充满了水的蓝色行星，覆盖了地球表面三分之二的庞大水体，是这颗星球上所有生物必不可缺的生命之源。
一直以来，我们把水看作是一种资源，而实际上，水不仅是一种资源，更是一种循环，并且所有生命都参与到了这个循环之中。
数十亿年前开始，水循环让这颗星球慢慢冷却了下来，生命才得以诞生并慢慢演化，动植物则进化出了各种千奇百怪的水利用方式。
可以说，水循环一直以来都是这颗行星上生命的掌舵者。
我们这一节的内容就是地球表层的水分布和水文循环。
正如我们前面所说，水圈(Hydrosphere)是地球外圈中最活跃的一个圈层，是一个连续的不规则圈层。
它与大气圈、生物圈和地球内圈的相互作用，直接关系到人类活动所在的表层系统的演化。
水圈是塑造地球表面最重要的角色。
在我们太阳系中，离太阳最近的一颗行星称为水星，就是图片上的这颗行星，可惜虽然其名字中有水，但根据我们的观测和天文常识推断，水星上是不可能有水的。
而地球则应该是一个名副其实的水星，正如我们前面所说，地球表面3/4的面积被海洋、冰层、湖泊、沼泽及江河覆盖。
我们再简单回顾一下前面的内容。
原始地球初期水是很少，最早是从大气中分化出来的。
当时大气中的大量水汽，由于温度降低，以尘埃为凝结核，形成水滴降落地面。
更多的水来自地球内部岩石中的结晶水，它们由于温度升高形成水汽，随火ft活动等逸出地壳进入大气中，经凝结降落地面。
主流的认识就是这样：水圈是整个地质时期由小，到大长期积累的结果。
当然，现在有许多的证据证明地球上的水可能是天外来客。
地球的总水量有13.8亿立方千米。
大陆表层岩石和土壤的空隙中充填了大量地下水，包括各种矿物中的化合水、结合水以及被深层岩石所封存的液态水。
大气对流层中漂浮着大量的水气和雨、冰晶。
水圈的质量是地球总质量的近1/4000。
如果将水铺在平坦的地球表面，可形成一个水深2744m的海洋，而如果集中起来，就像图中所显示那样，是一个直径1384千米的大水球。
地球上的水分循环与水量平衡(-节)
5 蒸发 4 降水
1 植物蒸腾
2 降水
湖
6 地表径流
6 地下径流 海洋
地球表面的水在太阳辐射作用下，大量 水分不断地从海洋、河湖等水面、陆面 和植物表面蒸发和蒸腾，升入空中，被 气流带动输送至各地，在适当条件下遇 冷凝结而以降水形式降落到地表面或水 体上。降落到陆地表面的水又在重力作 用下，一部分渗入地下，一部分形成地 表径流注入江河汇流大海，还有一部分 又重新蒸发返回空中。其中渗入到地下 的水，一部分也逐渐蒸发，一部分也形 成径流最终也汇集于海洋。
（三）水循环是联系海洋与陆地的主要纽带
海洋正是通过蒸发水分源源不断地向大陆 输送水汽而形成降水，进而影响陆地上的 一系列物理、化学与生物过程。而从陆地 上回归海洋的径流，则不断地向海冰输送 大量的泥沙、有机杂质、各种营养盐类， 进而影响海水的性质、海水中的生物学过 程，以及海冰沉积与海盆形态等。
1
第2章 地球上水分循环与 水量平衡P41－88
§2.1 地球上的水分循环41－47
一、水分循环的过程、原因及影响因素
（一）水分循环过程
地球上的水不断通过运动和相变从一个地 圈转向另一个地圈，或从一种空间转向另 一种空间。 地表水（海、河、湖水面，陆面和植物）
3 水汽输送
1蒸发
4 降水
1蒸发
3、水循环广及整个水圈，并深入大 气圈、岩石圈及生物圈
水循环广及整个水圈，并深入大气圈、岩 石圈及生物圈。其循环路径并非单一的， 而是通过无数条路线实现循环和相变的， 所以水循环系统是由无数不同尺度、不同 规模的局部水循环所组合而成的复杂巨系 统。
4、全球水循环是闭合系统，但局部 水循环却是开放系统。
各种水体的更替周期
表
地球上的水及其循环
转下页
自然界旳水循环
地质循环与水文循环关系示意图 （据阿勃拉莫夫）
水文循环 Hydrologic-cycle（1）定义：发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中旳地下水之间旳水循环（范围、四个环节）。 水文循环示意图——环节或要素 （2）特点：速度较快、途径较短、转换交替比较迅速。（3）水文循环旳划分 循环途径不同： 大循环（海-陆）与小循环（海-海，陆-陆） 时空尺度不同： 全球水文循环，流域水文循环，水-土-生系统水文循环 （4）水文循环旳作用 水经过不断转化，水质得以净化水经过不断循环水量得以更新再生
1.1 地球上旳水
地球浅部层圈水
1.1 地球上旳水
深部层圈水：分布于地壳下部直到下地幔这一范围内。地壳下部（深约15~35km):地温高、压力大，水不能以一般液态水或气态水形式存在------- 被压密旳气水溶液。地幔软流层中所含水分总量约为当代海洋水总量旳35-50倍。上地幔: H2O ---------------- OH- + H+下地幔、地核 : OH- ------ H+ + O2-地球深层圈中特殊高压高温下旳离解状态旳水、地壳矿物内部旳结合水，均以非自由态水旳形式存在，老式观点未将这些水纳入地球水圈之内，这是值得商榷旳。我们以为，广义旳水圈应该涉及地球各层圈中以多种不同状态存在且相互转化旳全部水。
从水文循环角度看《水文地质学基础》有关学科
水文地质学基础
Fundamentals of Hydrogeology
石家庄经济学院工程学院
第一章 地球上旳水及其循环
1.1 地球上旳水1.2 自然界旳水循环1.3 与水文循环有关旳气象、水文原因1.4 我国水文循环概况
地球上水旳起源：构成地球水圈旳水（涉及地表水与地下水）是在原始地壳形成后来，在整个地质时期内从地球内部不断逸出而起源旳。地球各层圈（地核、地幔、地壳、水圈、生物圈、大气圈）都有水，但不同层圈中水旳含量、分布、物化状态差别甚大。区别为两大部分：浅部层圈水、深部层圈水。浅部层圈水：从大气圈到地壳上半部。 特征：地壳上部（深度<15km)[大气水、地表水、地下水及生物体中旳水]不受高温、高压影响，以自由态H2O分子旳形式存在（以液态为主、固态与气态并存），含量很大， 约为14亿km3，占地球水旳99.98%。 矿物结合水：矿物结晶内部及其间旳水。如沸石水、结晶水、构造水等。其在一定温度下从矿物中释出成为自由态旳水（H2O ），与其他水体相互转换。
水文地质学基础--2.地球上的水循环
% 0 69.0 30.92 0.05 0.04 0.003 100
2.5%
97.5%
淡水 咸水
29.9% 0.9%
0.3%
冰和永久积雪
地表淡水
68.9%
地下淡水
土壤水、沼泽 水和永冻土
• 不同层圈其水分含量、分布及物理化学状态不同，可以区 分为浅部层圈水和深部层圈水。
• 浅部层圈水 分布于大气圈到地壳的上半部的水； 分布类型：大气水、地表水、地下水以及生物体中的水； 物理状态：气态水、液态水和固态水，以液态水为主。 化学状态：以自由水分子形式存在； 深部层圈水 分布于地壳的下部到下地幔之间的水； 物理状态：高温高压，压密的气水溶液； 化学状态：多以离子态或矿物结合水的形式存在。
2.2 地球中水的循环
从大气圈到地幔的各层圈的水分是一个完整的统一体，它们之 间相互联系、相互转化。 根据循环的途径、速度和深度等，分为地质循环和水文循环。
地质循环(Geological Cycle)
➢发生于大气圈到地幔之间的水分交换。 ➢一般属于间接循环，它与岩浆活动、岩 石重结晶、沉积成岩等地质活动有关，它 主要表现为伴随地球物质的运动、转移、 变化过程而产生的水分循环。 ➢具有循环途径长，速度缓慢（循环周期 长）的特点。 ➢研究水的地质循环，有助于分析地壳浅 表和深部各种地质作用，对于寻找矿产资 源、预测环境变化和深部地质灾害具有重 要意义。
水文循环(Hydrological Cycle)
定义：是大气水、地表水及地壳浅部岩石空隙中的地下水 之间的水分交换。 特点： 是一种直接循环，即浅部层圈中水分子的直接转换； 具有循环速度快，循环途径短，交替迅速的特点。 分类： 大循环：海洋—陆地之间，受控于全球气候条件的变化； 小循环：陆地—陆地，或海洋—海洋，受局部气候影响， 可调控。 水文循环的动力——太阳辐射和重力共同作用。 水文循环的意义 水质净化、水量更新再生；
第二章地球上的水循环
地球上的水分循环 和水量平衡
一、水分循环
（一）水分循环及其成因
地表水、地下水和生物有机体内的水，不断蒸发和蒸 腾，化为水汽，上升至空中，冷却凝结成水滴或冰晶， 在一定的条件下，以降水的形式落到地球表面。降落于 地表的水又重新产生蒸发、凝结、降水和径流等变化。 水的这种不断地蒸发、输送、凝结、降落的往复运动过 程称为水分循环。
水循环
陆地上地表水总量约360000km3，生物水量约2000km3。 陆地上的大气降水与冰雪融水消耗于蒸发、生物吸收和 渗透到地下，另有约36000km3通过径流返回海洋。陆地 上水体的自然更新一次的时间长短不一，河流约需10-20 天，土壤水约需280天，淡水湖约需1-100年，盐湖和内 海约需10-1000年。
1．大循环
从海洋表面蒸发的水汽，被气流带到大陆上空，在适 当的条件下，以降水的形式降落到地面后，其中一部分蒸 发到空中，另一部分经过地表和地下径流又流到海洋，这 种海陆之间的水分交换过程，称为大循环，也称海陆间循 环。它是由许多小循环组成的复杂的水分循环过程。
2．小循环
小循环是指水仅在局部地区（海洋或陆地）内完成 的循环过程。小循环可分为海洋小循环和陆地小循环。 海洋小循环就是从海洋表面蒸发的水汽，在空中 凝结，以降水形式降落海洋上的循环过程。
水循环
全球水分循环中各主要贮水库的总水量以及各主要贮水库之间水 分交换通量，在地质历史时期曾发生过重大变化。如白垩纪中晚期 地球表面没有冰盖，没有冰雪的贮水。再如第四纪冰期鼎盛时期，
以距今18000年末次冰期鼎盛时期为例，当时的全球平均气温要比
现代低6-7℃，全球陆上冰体总量要比现代多约50.72×106km3， 世界海洋水位要比现代低约130m，海面蒸发量要比现代少约
地球的水资源与水循环
地球的水资源与水循环地球上的水资源是人类社会生存发展的重要基础，水循环是地球上水分的运动过程。
本文将从地球的水资源分布、水循环的过程以及对环境和人类社会的影响等方面来探讨地球的水资源与水循环。
一、地球的水资源分布地球上的水资源主要分布在海洋、淡水和冰川中。
海洋是地球上水资源的最大储存库，占总量的97.5%。
而淡水资源则主要分布在河流、湖泊、湿地以及地下水中，占总量的2.5%。
值得注意的是，虽然淡水资源只占总量的很小一部分，但却是人类社会生产、生活和生态系统维持的重要来源。
二、水循环的过程水循环是地球上水分不断运动的过程，主要包括蒸发、降水、融化、蒸发和蓄水等环节。
在水循环中，太阳能是关键的推动力。
当太阳能照射到地表时，地表的水分受热蒸发成水蒸气，形成云层后降水，再通过融化和下渗进入地下水层，最终形成河流湖泊等淡水水域。
水循环的过程是一个循环不息的系统，不仅维持了地球的水资源平衡，也调节了地球的气候。
三、水资源与环境的关系地球的水资源与环境有着密切的联系。
首先，水资源的分布不均会导致地区之间的水资源紧缺问题。
一些地区由于降水量少或者干旱等自然条件的限制，水资源缺乏，给当地的生产、生活和生态系统带来困扰。
其次，水资源的污染也对环境造成了不良影响。
大量的工业废水和农业排水的排放，使得一些水域受到严重污染，水质下降。
这不仅威胁到水生态系统的健康，也威胁到人类的饮水安全和健康。
四、水资源与人类社会的发展水资源对人类社会的发展至关重要。
首先，水是人类生存和健康的基本需求。
没有充足的清洁水资源，人们将难以维持正常的生活和健康。
其次，水资源是农业生产的必备条件。
农业是人类社会的基石，而农业生产离不开充足的水资源。
此外，水资源也是工业和能源生产的关键要素。
许多工业生产和能源开发需要大量的水资源，如制造业、发电等。
因此，合理开发和利用水资源对于推动人类社会的发展至关重要。
总结起来，地球的水资源与水循环是维持地球生态平衡和人类社会发展的关键要素。
第2章 地球中水的分布与循环
海洋小循环（主要为海面蒸发与大气降水）
四、水文循环的机理
1）水文循环服从质量守恒和能量守恒原理
2）水文循环的基本动力是太阳能和地球引力（重力） 3）水文循环的内在因素是水的特殊的物理性质：在 常温常压下可以进行三种状态的相互转化
4）全球水文循环是闭合系统，局部为开放系统
5）水文循环过程伴随着能量的转换和其他物质的运 移和聚集
径流特征值换算关系式
Fluxes affecting groundwater
Some events during one precipitation
第4节 我国的水文循环
1、受夏威夷亚热带高压中心和蒙古寒带高压中心控制。
2、冬季，蒙古高压中心增强，盛行西北季风，天气干冷晴
朗。夏季，夏威夷高压相对强盛，盛行东南风。 3、海洋的湿热气流与陆地的冷气流相遇产生降水。 四月份锋面于东南沿海，雨季开始。 六月，锋面于长江沿线，成连绵“黄梅雨”。 七、八月间，锋面推进到华北、东北南部及西部内地。
六、 地质循环：
概念：
地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。
特点：
途径长、速度慢、涉及浅部与深部圈层。
循环方式：
①上地幔软流圈对流运动时的水分循环 。 ②在成岩、变质和风化作用过程中水分子的分解与合成 转换及分子态水进入矿物或从矿物中脱出形成再生水的转换。
第3节 与水文循环有关的气象、 水文因素
第2章 地球中水的分布与循环
地球上的水
自然界的水循环 与水文循环有关的水文、气象要素
第1节 地球上的水
一、分 类
浅部层圈水
（大气圈到地壳上半部）
大气水
地表水
海洋 冰川和永久积雪 湖泊 沼泽 河流
地球上的水是如何循环运动的？
地球上的水是如何循环运动的？
地球上的水循环是一个连续运动的过程，基本上可以分为以下几个步骤：
1.蒸发：地球上的水源，如海洋、湖泊、河流和植被等，受
到太阳能的热量作用下，水分分子脱离液态转变为气态，
形成水蒸气。
2.起云：水蒸气随着上升空气形成云层。
当水蒸气在更冷的
高空遇到凝结核，如尘埃、盐粒或冰晶，水蒸气会凝结为
微小的水滴或冰晶，形成云。
3.降水：云滴或冰晶不断增长，当达到足够大的尺寸，受到
重力作用，云滴会落地或以形式降下，如雨、雪、冰雹或
雾露等，这就是降水过程。
4.地面径流：降水落到地表后，一部分会通过地面径流，流
入河流、湖泊和海洋。
也有一部分被植被吸收并进行蒸散，或渗入地下水层成为地下水。
5.蒸散和蒸发：地表、植被和地下水中的水被热量蒸散或蒸
发成为水蒸气，再次进入大气层。
整个循环过程中，水分子从液态、气态到固态的相变不断发生，通过太阳能的驱动完成水的循环运动。
这个循环过程是地球上水资源得以再生和分布均衡的重要机制，同时也对维持地球上生态系统的稳定具有重要意义。
地球科学中有关水的知识
地球科学中有关水的知识
地球科学中有关水的知识非常广泛，以下列举了一些重要的内容：
1. 水的循环：地球上的水不断循环，包括蒸发、降水、融化和流动等过程。
这个过程包括大气中的水汽、云、降水、地表水和地下水等。
2. 水的分布：地球上的水约占地球总质量的0.02%，大部分水
是存在于地下水和海洋中。
同时，也存在于冰川、湖泊、河流和大气中。
3. 海洋：地球上70%以上的表面是海洋。
海洋是地球上最大
的水体，其中包含丰富的海洋生物资源，对全球气候和生态系统起着重要作用。
4. 水的化学与物理性质：水由氢原子与氧原子结合而成，具有许多特殊的化学和物理性质。
它是一种溶剂，能溶解许多物质，同时具有高的比热容和高的表面张力等特点。
5. 地球上的水资源：水是地球上最宝贵的资源之一，人类生活、农业和工业发展都依赖水资源。
然而，由于人类活动的过度开发和污染，水资源正面临严重的压力。
6. 冰川和冰盖：地球上大量的水以冰的形式存在于极地地区和高山地区，形成了冰川和冰盖。
随着气候变化，冰川和冰盖的消融速度加快，对全球海平面上升和水资源供应产生影响。
7. 水的生态系统：水是许多生态系统的基础，包括湿地、河流、湖泊和海洋。
这些水生态系统提供了庇护和繁衍许多动植物种类的环境，并为人类提供食物、水源和旅游资源。
以上只是地球科学中关于水的一些知识点，还有许多更深入和复杂的研究内容，如海洋生态系统、水循环模型和水资源管理等。
2 地球中水的分布与循环
（3）研究水循环的意义
通过调节小循环条件→可以改变局部的干 旱气候。目前人力仍无法改变大循环的条件。 水循环：一方面通过不断的转化水质得以 净
化；另一方面，水通过不断循水量得以更新
再生。
三、 影响水文循环的气象、水文因素
1 气象因素
大气中主要由氮（78%）、氧（21%）和少量的二氧化 碳、臭氧、水汽和尘埃构成大气质量。 主要气象要素：a、气温；b、气压；c、湿度；d、蒸发； e、降水。 相关概念
地表水系— 汇注于同一干流的所有水道不干流一起构成的 地表徂流系统。 流域 — 一个水系所分布的范围。 分水岭（分水线） — 两个流域间地形最高点线。 流量（Q) — 单位时间内通过河流某断面的水量（m3 / s) 。 Q = F * V F— 过水断面面积 V — 水的平均流速 徂流总量（W) — 某一时段内通过河流某一断面的总水量 （m3)。 W= Q *T
五、 我国的水资源特征
某个地区的水资源特点，往往取决于本地区的降水特点 我国的降水特点为中、低纬度、海陆位置以及季风气候的 特点。 1）总量多，人均少 多年平均降水量648mm，总降水量为6万亿m3，多年平均徂 流总量为26 380亿 m3（约占全球年徂流总量的5.6％，在世界上 仅次于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚，列世界第
OH- ------ H++O2-
二、 自然界的水循环
自然界的水循环 — 地
球各圈层之间水的相互联
系相转化的过程。（地质 循环和水文循环）
1）地质循环 — 地球深部
层圈与浅部层圈之间 水分 的相互转化过程。研究较 少。每年从地球深部溢出 地表的初生水约2×108t。
一、 自然界的水循环
2）水文循环 — 大气水、地表水和地壳浅部 水之间的相 互转化过程（大循环和小循环）。
水循环与地球上的水资源分布
水循环与地球上的水资源分布水，是生命之源，对于地球上的生物来说至关重要。
而水循环则是维持地球上水资源平衡和分布的关键机制。
水循环，简单来说，就是水在地球上不断流动和变化的过程。
它就像一个永不停歇的巨大机器，将水从一个地方运送到另一个地方，不断更新和循环利用水资源。
让我们先来看看水循环的主要环节。
首先是蒸发，太阳的能量使得海洋、湖泊、河流等水体中的水分变成水蒸气，上升到大气中。
这一过程在温暖的地区尤为显著，比如热带的海洋，大量的水分不断蒸发进入大气。
接下来是水汽输送。
大气中的水汽会随着大气环流被输送到不同的地区。
有时候，水汽会被风携带数千公里，从海洋吹向陆地。
然后是降水。
当大气中的水汽达到饱和状态，并且有适当的条件，比如遇到冷空气或者地形的抬升，水汽就会凝结成水滴或冰晶，形成降水，如雨、雪、雹等，重新回到地面。
最后是地表径流和地下径流。
降落到地面的水，一部分会沿着地表流动，形成河流、湖泊等，最终汇入海洋，这就是地表径流；另一部分则会渗入地下，成为地下水，在地下流动，最终也可能汇入海洋，这就是地下径流。
水循环的存在使得地球上的水资源得以不断更新和补充。
据估计，地球上的水大约每 2800 年就可以通过水循环更新一次。
这对于维持地球上生命的延续和生态系统的稳定具有极其重要的意义。
那么地球上的水资源是如何分布的呢？从总体上看，地球表面约 71%被水覆盖，看起来水资源似乎非常丰富。
然而，这些水中约 975%是咸水，主要存在于海洋中，无法直接被人类利用。
而剩下的 25%左右是淡水，其中又有大部分以冰川、冰盖和深层地下水的形式存在，难以被人类获取和利用。
在淡水资源中，能够被人类较为容易利用的主要是河流、湖泊和浅层地下水，但其占比非常小。
水资源的分布在全球范围内是极不均衡的。
一些地区水资源丰富，比如热带雨林地区，常年降水充沛，河流众多，水资源相对充足。
而在一些干旱和半干旱地区，如沙漠地区，水资源极度匮乏，人们的生活和生产都面临着严重的水资源短缺问题。
水文地质学基础第2章地球中水的分布与循环
第2章地球中水的分布与循环本章学习内容：1.了解地球上的水与量的分布；2.从自然界的水循环特征，掌握水文循环与地质循环的概念；3.理解与水文循环有关的气象、水文因素；4.简介我国的水资源、地下水概况及中国地下水分区及煤矿水害分区。
本章重难点：水文循环与地质循环的区别与意义；水文循环的内外因条件2.1 地球中水的分布水的来源？星外说（太空）、星内说（空气密度增大：气态水-液体水）地球是一个富水的行星。
水是一种具有超乎寻常特征的分子（地球演化积极因子），可以在冰、液体、蒸汽和超临界流体之间变化，使之在各种地质作用中扮演十分重要的角色。
地球上的水从大气到地球表面至地核各个层圈都赋存有水。
即：浅部层圈水，如大气圈、地球表面、岩石圈和生物圈中；深部层圈水，如地幔的水和地核水。
1）浅部层圈水分布有大气水、地表水、地下水、生物体中的水矿物中的水，这些水均以自由态H2O分子或结合水（石膏）形式存在，以液态为主，也呈气态与固态存在。
我们从表1-1中，可以建立地球浅部层圈水的分布状况与数量概念。
表1-1 地球浅部层圈水的分布据联合国教科文组织资料，转引自中国大百科全书《大气科学·海洋科学·水文科学》卷。
未包括生物圈及岩石圈矿物结合水。
浅部层圈中水的总体积约为13.86×108（约14亿Km3）。
若将这些水均匀平铺在地球体表面，水深约为2718m。
但其中咸水约占97.47％，淡水只占2.53％。
2）浅部层圈水的淡水淡水Exp：含盐量小于0.5g/L的水。
浅部层圈中水的总体积约为13.86×108。
其中海水等咸水约占97.47%，淡水只占2.53%。
各淡水体的比例：约68.8%为冰川与积雪（分布在难以利用的高山和南、北极地区），0.3%为河湖，30%为地下水，其他淡水占0.9%。
淡水资源分布极不均衡，现状：人少水多、人多水少。
3）深部层圈水（了解）地球深层圈水分布于岩石圈以下直到下地幔这一范围内。
地球中水的分布与循环幻灯片PPT
2.2.3 小结
水文循环与地质循环是很不相同的自然界水循环：
水文循环通常发生于地球浅层圈中，是H2O分子态水的转 换、更替较快；水文循环对地球的气候、水资源、生态环 境等影响显著，与人类的生存环境有直接的密切联系；水 文循环是水文学与水文地质学研究的重点。
水的地质循环发生于地球浅层圈与深层圈之间，常伴有水 分子的分解和合成，转换速度缓慢。研究水的地质循环， 对深入了解水的起源、水在各种地质作用过程乃至地球演 化过程中的作用，具有重要意义。
地表径流
下渗 地下径流
江河汇聚 陆海地洋水海洋
2.2.1 水文循环
水文循环中水体更新周期
水体类型
更新周期
极地冰川 约10000年
世界大洋 约2500年
高山冰川 约1600年
湖 泊 约17年
沼 泽 约5年
河 水 约5天
大 气 水 约8天
地 下 水 几天-若千万年不等
2.2.1 水文循环
2.2.1 水文循环
>>水文循环的特点──速度快、途径短、转化迅速。 >>水文循环的内因──固、液、气三相可相互转化。 >>水文循环动力条件──太阳辐射和重力的共同作用。 >>水文循环的形式──蒸发、径流、降水。
与水文循环有关的气象、水文因素
（1）气象因素 自然界中水文循环的重要环节──蒸发、降水都与大气的物理状态密切
2.2 地球中的水循环
地球深部层圈的水和矿物结合水与地球浅部层圈中自由态的水相 互转化，地球各圈层中以各种形式存在的水是一个相互联系、相互 转化的整体，即水圈或水系统。
自然界的水循环根据循环途径长短、循环速度的快慢以及涉及层 圈的范围，分为水文循环、地质循环两类:
地球的水资源与水循环
汇报人：
目录
01 地球的水资源 03 地球的水危机
02 水循环的过程 04 地Βιβλιοθήκη 水资源与人类生活地球的水资源
地球上水的分布
海洋：地球表面的海洋面积约为3.611亿平方公里，平均水深约为3795米。
陆地：地球表面的陆地总面积约为1.489亿平方公里，其中冰川、冰盖等约占 10%。 湖泊：地球表面的湖泊总面积约为270万平方公里，其中淡水湖泊约为210万平方公里。
地球的水危机
水危机的原因
人口增长导致水资源需求量增加 工业发展导致水污染和用水量增加 气候变化影响水资源分布和供给 缺乏有效的水资源管理和保护措施
水危机的表现
水资源短缺
水质恶化
水灾害频发
水资源争夺与冲突
水危机的后果
农业减产：水资源短缺导致农田灌溉不足，农作物减产甚至绝收 生态系统破坏：水危机影响生态系统的平衡，导致生物多样性减少 工业生产受限：水资源的短缺限制了工业生产的发展，影响经济增长 社会不稳定因素增加：水危机引发的社会问题，如贫困、冲突和移民等
添加标题
调节气候：水循环能够调节气 候，通过蒸发和降水等过程， 将水分输送到大气中，形成云、 雾、雨、雪等天气现象，对气 候起到调节作用。
添加标题
支撑人类社会的发展：水是人 类生存和发展的基础，水循环 能够提供人类所需的水资源， 保障农业、工业、城市等社会 各方面的正常运转和发展。
添加标题
水循环是一个复杂的系统：水 循环涉及多个环节和多种自然 力量，如蒸发、降水、径流等， 这些环节相互作用、相互影响， 形成了一个复杂的系统。
水资源的质量直接关系到人类健康和生态环境的稳定，水污染和水环境恶化是当前全球面临的 重要环境问题。
02地球中水的分布与循环
地球中水的分布 地球中水的循环 中国水资源概况 中国地下水概况
1.1 地球中水的分布
地球深部水（水量远超过浅表水） 地球浅部水
• 大气水（0.001%） • 地表水 • 海洋（96.5%） • 冰盖、冰川（1.74%） • 湖泊（0.013%） • 河流（0.0002%） • 湿地（0.0008%） • 地下水（饱水带）（1.7%） • 土壤水（0.001%） • 地下冰与多年冻土水（0.022%） • 生物体中水（0.0001%）
思考及讨论题
• 1 试述我国水资源的特点，并分析其对水文 地质工作需求的影响。 • 2 你的家乡处于我国地下水分区的哪个区， 其自然地理和地表水、地下水有何特点？
咸水97%，淡水不到3% 淡水中，固态水占70%
液态淡水中，地下水约占99%
地球上水的分布
1.2自然界中水循环
• 水循环的定义：分布于地球不同圈层中的水分彼此联系， 不断相互转化，这种彼此转化的过程就是自然界的水循 环。
1.2自然界中水循环
水文循环：大气水、地表水和浅层地下水间循环。 • 特点：速度快、途径短和转换交替迅速 • 大循环（海陆间的循环）和小循环（局部循环） 地质循环：浅层地下水与地壳深部乃至地幔的水发生交换 – 地幔物质约含5%~7%的水，火成岩喷发过程，伴有 大量水汽溢喷。 – 另一种作用，较多水分的地壳岩块在俯冲带返回到 地球内部，使地幔得到水分补充。
– 沉积形成过程会发生自由水与矿物结晶水或结构水 的转换。
地质循环
1.3 中国水资源概况
• 我国的地势特点 • 我国气温特点 • 我国的降水量特点
– 受地理格局控制：地域差异 – 受季风景影响：时间差异
• 我国水资源特点：
地球中水的分布与循环
地球中水的分布与循环
一地球中谁的分布
地球是一个腹水的行星，地球的演化，生物及人类的起源，无语谁不相关。
地球中水的起源，存在多种假说。
目前普遍接受的看法是：地球形成是便有大量的水，地球地表的水包括（海洋、河湖的水及地下水）主要来源于地球内部。
地球各个层圈，从地球浅表（大气圈至地下数千米）直到地球深部，都存在水。
地球深部，水的存在形成与底壳浅表不同，水量也远远超过浅表。
地球生物中的水主要以两种形式存在：矿物中的水以及超临界状态水。
二地球中的水循环
地球各层圈得水，是大气水，地表水和底壳浅表地下水之间的水分交换。
太阳辐射和重力是水文循环的一对驱动力，太阳辐射使液态水装换成气态，上升进入大气圈并随气流运转，在一定条件下，气态水凝结，在重力作用下，落到地面上，渗入地下，以地表径流和地下径流方式运转。
地表水及地下水通过蒸发和植物蒸腾转换成气态水，进入大气，进入大气的水汽随其图案运转，在一定条件下形成降水。
地球上的水循环与水资源分布
地球上的水循环与水资源分布地球是一个水资源丰富的行星，其中水循环是维持地球生态平衡的重要环节之一。
水循环是指地球上水分在大气、海洋、陆地和生物体之间不断运动和转化的过程。
通过水循环，水资源在全球范围内得以重新分布，满足不同地区和生态系统的需求。
本文将就地球上的水循环和水资源分布进行探讨。
1. 水循环的过程水循环的过程主要包括蒸发、降水、地表径流、地下径流和蓄水等环节。
首先，太阳照射地球表面的水体，使其发生蒸发，形成水蒸气进入大气。
这些水蒸气在大气中冷却凝结成云，然后凝结的云滴形成降水，包括雨水、雪水、冰雹等形式。
降水后，一部分水分通过地表径流进入河流、湖泊、海洋等水体，形成地表水循环；另一部分水分渗入土壤并通过植物的蒸腾作用释放为水蒸气，再次进入大气；还有一部分水分透过渗透作用渗入地下层，形成地下水循环。
同时，一些水分在地表形成湿地、水库和蓄水设施等，作为地表水资源储存。
2. 水资源的全球分布地球上的水资源分布极不均衡，有的地区水资源丰富，有的地区则面临着水资源短缺的困境。
全球的水资源主要集中在海洋中，占到了约97%。
地表水和地下水则是我们日常生活和生产活动中主要依赖的水资源。
地表水资源分布受地形、降雨、湖泊、河流和冰川等因素的影响，主要分布于河流流域和湖泊辐射范围内的地区。
例如，亚马逊河流域、尼罗河流域和长江流域等都是全球重要的地表水资源分布区域。
地下水资源则广泛分布于土层和岩层之间的地下水库中，其分布受到岩石渗透性、地下水补给与排泄条件等因素的影响。
例如，世界上著名的地下水资源分布区域包括北非的撒哈拉沙漠下的地下水带、美国的奥格良大平原下的地下水等。
3. 水循环与人类活动水循环对于人类活动有着重要的影响。
首先，水循环保障了全球的水资源供应，满足了人们日常生活用水、农业灌溉和工业生产等需求。
然而，由于水循环的地域性和季节性特点，不同地区和季节往往存在着水资源的过剩和短缺问题。
因此，科学合理地利用水资源，确保供需平衡，对于人类活动的可持续发展至关重要。
水的循环过程及地球水资源的分布
水的循环过程及地球水资源的分布水是人类生命中不可或缺的重要物质，也是地球上最宝贵的资源之一。
从一滴雨水到大海里的成千上万吨水，水的循环过程关系着整个地球的生态系统。
本文将介绍水的循环过程以及地球水资源的分布情况。
一、水的循环过程水的循环过程是指水在大气圈、地下水和地表水之间不断循环的过程。
这个过程可以概括为：蒸发、凝结、降水、渗透和流动。
首先，一切由水开始。
雨水、河水、湖水和海水等蓄水体，通过阳光的照射和风力的推动而发生蒸发现象，水变成水蒸气进入大气圈中。
这个过程中，水蒸气上升到高空后会遇到冷空气，发生凝结，形成云。
这就是为什么我们能看到天空中漂浮的云彩。
随后，云中的水滴会不断的结合变大，大到一定的程度后会发生降水，包括雨、雪、雹等。
降水的地点、强度和时间是由气象因素决定的。
一部分降水会渗透入地下形成地下水，一部分则流入河流、湖泊、水库等地表水蓄水体中。
地下水和地表水的汇聚形成河流，河流则向更低的地方流去，最后汇入大海。
河流、湖泊等地表水蓄水体对于长江、淮河等水系的形成，起着至关重要的作用。
二、地球水资源的分布地球的水资源分布不均匀，水资源丰富的地区主要分布在亚洲、南美洲、北美洲、澳洲和非洲的太平洋沿岸。
而欧洲和非洲之间的沙漠地区和南极洲则是全球最大的水资源贫乏地带，平均每年降水不足10毫米。
从国家和地区来看，加拿大、俄罗斯、印度、中国和巴西等拥有丰富的水资源。
而中东、撒哈拉以南非洲、澳大利亚、中国西北部等地则缺乏水资源，面临着严重的水危机。
面对水资源不均衡的情况，许多国家和地区已经开始采取措施节约用水，提高利用率。
比如，通过重视旱地农业、水资源配套改造和建立科学用水、提高水资源利用效率的措施，中国已经取得了一定的成果，水资源利用效率也有所提高。
总之，水是人类生命中不可或缺的重要物质，也是地球上最宝贵的资源之一。
通过了解水的循环过程及地球水资源的分布情况，我们可以更好地保护水资源，节约用水，提高利用效率，保护地球的生态环境。
水循环与地球上的水资源分布
水循环与地球上的水资源分布水是地球上最重要的资源之一，也是维持生命的基本元素。
通过水循环，大量的水资源在地球上得以分布。
本文将探讨水循环的过程以及地球上水资源的分布情况。
一、水循环的过程水循环是指水从地球上的一个地方向另一个地方进行转移的过程。
它包括蒸发、凝结、降水、地表径流和地下水等多个环节。
首先，太阳能使水体受热蒸发，从海洋、湖泊、江河、植物以及土壤中升腾而起，形成水蒸气。
这些水蒸气在上升过程中，逐渐冷却凝结成云。
其次，云团在大气中不停地移动和漂浮。
当云团中的水滴增多到一定程度时，就会发生降水。
降水形式包括雨、雪、雹等。
降水后的水分两种可能，其中一部分直接回到大气中，通过再次蒸发而产生新的云团；另一部分则通过地表径流和渗透进入地下水。
地表径流指的是降水直接流入江河湖海等水体的过程，而渗透则是指水分通过土壤的孔隙向地下渗透。
地下水会长时间滞留在地下，经过一系列的地质作用最终形成地下水资源。
地下水通常存储在岩石裂隙或者地下水蓄水层中。
以上就是水循环的过程，通过这一过程，地球上的水得以重新分配和再利用，为维持生命提供了基础。
二、地球上水资源的分布情况地球上的水资源分布非常不均衡。
全球约70%的地表被海洋覆盖，其中含有97.5%的水。
与此同时，冰川和雪被覆盖的地区占地球陆地表面积的2.48%。
仅有的2.5%的水是淡水，其中绝大部分存在于地下水和冰川中，只有很小一部分被储存在湖泊、江河和大气中。
此外，淡水资源在地球上的分布也非常不均衡。
亚马逊河、尼罗河、密西西比河等是世界上一些最大的淡水河流，它们的流域覆盖了大片陆地。
而有些地区，如撒哈拉沙漠、澳大利亚大漠等则十分干旱，几乎没有可用水资源。
这导致一些国家和地区对水资源的需求远远超过供给，甚至出现了水资源短缺的情况。
不同地区对水资源的需求也因其经济发展水平和人口密度的差异而有所不同。
发达国家通常拥有更好的水资源管理和利用系统，而一些贫困国家则面临着严重的水资源供应问题。
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占总储量的百分比% 96.5 1.7 0.94 0.76 0.001 1.74 0.022
占淡水储量的百分比%
其中地下咸水 地下淡水 3 4 5 土壤水 冰川与永久雪盖 永冻土底冰
30.1 0.05 68.7 0.86
6
湖泊水
其中湖泊咸水 湖泊淡水
176.4
85.4 91 11.47 2.12 1.12 12.9 总计 1 385 984.61
0.013
0.006 0.007 0.0008 0.0002 0.0001 0.001 100 0.26 0.08 0.006 0.003 0.04
7 8 9 10
沼泽水 河网水 生物水 大气水
地球上水的分布特征 1）淡水仅占总量的2.53%，主要为地下淡水（ 30% ）、冰川与永久雪盖（ 69% ）； 2）地下水最根本的来源是大气降水，大气降水总体分布决定了地下水资源的总体分布； 3）中国降水分布的总体规律是从东南到西北递减，3000多毫米~不足50毫米； 4）中国的淡水资源总量多，人均少，人均仅为世界人均的1/4。
第 2 章 地球中水的分布与循环
2.1 地球中水的分布 2.2 地球中水的循环 2.3 中国水资源概况
2.4 中国地下水概况
2.1 地球上的水的分布
地球上各种水体的储量
资料来源：据联合国会议有关文件，1977
序号 1 2 海洋水 地下水
类别
水储量（万亿立方米） 1 338 000 23 400 12 870 10 530 16.5 24 064.1 300
2.4 中国地下水概况
中国地下水分区：
1 东部湿润半湿润平原丘陵区 2 中部气候复杂高原山地盆地区 3 西北干旱山地盆地荒漠区 4 青藏半干旱冻土高原区
岩浆冷却过程中形成的地下水。随著岩浆的冷却，气态物质开始分 异出来，其中的氢和氧在高温高压下化合而成的水，就是初生水。
2.2 地球上水的循环
水文循环与地质循环的区别：
（1）水文循环发生于地球浅表层，是水分子相态的转换。
地质循环发生于地球浅表层与深层圈之间，常伴有水分子的分解与合成。 （2）水文循环速度快，交替更快。 地质循环速度缓慢。
2.2 地球上水的循环
地球上各圈层的水，处于不断相互转换之中，发生水文循环和地质循环。
水文循环是大气水、地表水和地壳浅表地下水之间的水分交换。水分通过
蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁移。 太阳辐射和换。 小循环是指海洋或大陆内部的水分交换。
2.3 中国水资源概况
中国降水量分布图 我国多年平均降雨量628mm。
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2.3 中国水资源概况
我国水资源特点： （1）降水偏少，年总降水量比全球平均降水量少22%。 （2）人均水资源量低。 （3）空间分布不均匀，东部丰富，西部贫乏。 （4）季节及年际变化大，旱涝灾害频繁。 （5）水质污染较严重。
地质循环：发生于大气圈到地幔之间的水分交换。
1—来自地幔的初生水；2—返回地幔的水；3—岩体重结晶脱出水（再生水）； 4—沉积成岩排出的水；5—封存于沉积物中的埋藏水；6—热重力和化学对流造成 的地壳内循环；7—海陆内部的蒸发和降水（小循环）；8—海陆之间的蒸发和降 水（大循环）；9—地下径流；10—地表径流