水循环过程与原理
水循环的原理及其应用
水循环的原理及其应用1. 水循环的原理水循环，也被称为水循环系统或水循环循环，是指地球上水资源在不同的形式间循环流动的过程。
水循环是地球上最基本的自然循环之一，通过这个过程，地球上的水资源得以不断更新和再利用。
水循环的原理主要包括以下几个方面：•蒸发：太阳能的热量使得地表水蒸发成水蒸汽，进入大气中。
•凝结：水蒸汽在冷却的空气中凝结成云或雾。
•降水：云或雾中的水滴聚集形成水滴，逐渐增大并下降为降水，如雨、雪、冰雹等。
•地表径流：降水在地表流动形成河流、湖泊等水体，进而回归海洋。
•入渗：降水过程中，一部分水渗入地下形成地下水，提供给植物生长或变成地下水源。
•植物蒸腾：植物通过根吸水，将水分经过植物体蒸腾到大气中。
•冰雪融化：冰雪融化后变成水，进一步参与水循环过程。
2. 水循环的应用水循环在自然界中起到至关重要的作用，同时也被广泛应用于人类社会的各个领域。
以下是水循环的一些应用：2.1 农业灌溉水循环为农业提供了可持续的水资源。
通过合理地利用地下水和地表水，将水供给作物生长。
农业灌溉系统可以根据作物的需水量，在作物根区域喷灌、滴灌或泡灌，有效利用水资源，提高农作物产量和质量，促进农业可持续发展。
2.2 生活用水水循环确保了人类的饮水安全。
水循环中的地下水和地表水供应了城市和乡村居民的生活用水需求。
经过处理和净化的水源可以通过供水管网输送到家庭、学校、医院等各个生活场所，满足人们的生活用水需求。
2.3 发电水循环通过水电站的建设提供了可再生的能源。
通过利用水资源的重力和动能，水电站将水流转化为电能。
这是一种清洁、可持续的能源形式，为国家的经济发展和能源供应提供了重要的支持。
2.4 城市排水系统水循环在城市排水系统中起到重要作用。
城市排水系统通过收集、处理和排放城市中产生的废水和雨水，保证城市的环境卫生和公共卫生。
合理设计的排水系统可以减少城市内部的积水和洪水问题，保护城市的基础设施和居民的生命财产安全。
小学科学水循环的知识点
小学科学水循环的知识点水循环是小学科学中的重要知识点之一，通过学习水循环的过程和原理，孩子们可以更好地了解水的变化和分布，培养科学观察、实验和思维能力。
本文将介绍水循环的基本概念、过程和意义。
一、水循环的概念水循环是指地球上水分在不同形态之间不断地循环流动的过程。
它包括了水的蒸发、凝结、降水和地表径流等一系列过程，形成了一个动态平衡的自然循环系统。
二、水循环的过程1. 蒸发：太阳的热量使水从水源（如河流、湖泊、海洋）表面转化为水蒸气，升入大气层。
2. 凝结：水蒸气在大气中遇冷遇凉，转化为液态水或固态水（云或霜）。
3. 降水：凝结后的水滴（或雪花）落回地面，形成降水，包括雨、雪、雾凇等形式。
4. 地表径流：部分降水在地表流动，形成河流、湖泊等水域，或渗入地下层，并进入地下水系统。
三、水循环的意义1. 维持地球上的水资源：水循环使地球上的水分得以重新分配和补充，维持了地球上的水资源平衡。
2. 调节气候和温度：水循环通过蒸发和降水的过程，调节了大气中的湿度和温度，对气候和天气产生重要影响。
3. 支持生物生存：水循环提供了生物生存所需的水资源，维持了生态系统的稳定。
4. 净化和循环物质：水循环可以帮助清洁和循环物质，例如通过降水将大气中的有害物质洗净，或者通过地表径流将养分输送到植物根部。
四、水循环在日常生活中的应用1. 节约用水：通过了解水循环的工作原理，我们可以更好地意识到水的宝贵和有限性，从而提高节约用水的意识。
2. 水资源规划和管理：对水循环的研究和理解可以帮助我们进行水资源的合理规划和管理，确保水资源的可持续利用。
3. 应对干旱和洪涝：了解水循环可以帮助我们预测和应对干旱和洪涝等极端水文事件，减少灾害风险。
5. 生态保护和环境改善：通过保护和恢复湿地、河流等水域，可以促进水循环的正常运行，改善生态环境。
结语：水循环是地球上水分循环流动的自然过程，通过水蒸气的蒸发、凝结、降水和地表径流等过程，维持了地球上水资源的平衡，调节了气候和温度，支持了生物生存，对人类和地球生态系统都具有重要意义。
自然水循环的组成及原理
自然水循环的组成及原理
自然水循环是地球上水分在大气、陆地和海洋之间的循环过程。
它由以下几个组成部分组成，并遵循一定的物理原理：
1. 蒸发：太阳照射地表，将地表上的水蒸发成水蒸气。
2. 蒸发核：在大气中存在着大量微小的尘埃、盐粒、花粉等微粒，它们能吸引水分子，形成云滴的原始核。
3. 凝结：水蒸气在大气中冷却后，会与某些凝结核结合成云滴或冰晶，形成云彩。
4. 降水：云彩中的水滴或冰晶通过重力逐渐长大，最后由云层凝结为水滴，从大气中下降到地表，形成降水，如雨、雪、雾、露等。
5. 地表径流：降水到达地表后，在地表上集聚成河流、湖泊、地下水等水体，形成水循环的蓄水库。
6. 地下径流：部分降水渗入地下，沿着土壤孔隙或裂隙流动，进入地下水层。
7. 蒸发和蒸腾：地表的水体会继续蒸发和蒸腾，形成水蒸气，再次进入大气中。
整个自然水循环遵循以下物理原理：
1. 液体的蒸发与凝结：当水受热变为水蒸气时，蒸发发生；当水蒸气冷却到一定温度时，凝结成云滴或冰晶。
2. 重力：水分凝结为云滴或冰晶，根据重力的作用会由云层下降到地表形成降水。
3. 地下水的渗流：降水渗入地下，沿土壤孔隙或裂隙流动，形成地下径流。
4. 蒸腾作用：植物通过根吸水，并将水分蒸发到大气中，形成蒸腾作用。
大气水循环原理
大气水循环原理大气水循环原理是指在地球上的大气层中，水分以不同的形式进行循环的过程。
大气水循环是地球上水循环的一个重要组成部分，它起到了维持全球水资源平衡，调节地球气候的重要作用。
下面是大气水循环的相关参考内容。
1. 蒸发和蒸腾过程：大气水循环的开始是水的蒸发和蒸腾过程。
当太阳能照射到地球表面时，水蒸发自湖泊、河流、海洋等水体的表面，并转变成气态的水蒸气。
同时，植物通过蒸腾作用将土壤中的水分吸收，并通过叶子散发到大气中。
这两个过程共同将水分送入大气层。
2. 对流和上升：水蒸气随着空气的运动上升到较高的大气层。
当空气受到加热或受到地表上的辐射冷却时，会产生对流运动，形成气团的垂直运动。
这种对流运动使得空气中的水蒸气随着空气一起上升到较高的大气层。
3. 冷却和凝结：当水蒸气上升到较高的大气层时，它遇到较低的温度，会发生冷却。
冷却使水蒸气凝结成小水滴或冰晶，形成云朵。
这个过程被称为凝结。
云朵中的水滴或冰晶会在云中沉积，逐渐增大并重，直到它们足够大以至于能够下降到地表。
4. 降水：当云中的水滴或冰晶足够大时，重力将它们拉向地表，从而形成降水。
降水可以以各种形式出现，包括雨、雪、冰雹等。
降水过程将水从大气中释放到地表，从而完成大气水循环的一个重要环节。
5. 导流和入渗：在地表上，被降水覆盖的水分可以以不同的方式运动。
部分水分会形成水流，沿着山谷和河道流入湖泊、河流和海洋。
这种水分的运动被称为导流。
另一部分水分会渗透到土壤中，成为地下水，供给植物的生长和维持地下水的循环。
以上是大气水循环的相关内容，大气水循环是地球上水资源循环的一个重要环节，它通过蒸发、对流、冷却、凝结等过程，将水从地表转移到大气层，最终再降落到地表，维持了水资源的平衡和地球气候的稳定。
这个循环过程中，水以不同的形式转化和运动，同时也影响着地球上的生态系统、气候和人类社会的发展。
初中生物水循环知识点总结
初中生物水循环知识点总结水循环，又称为水的循环或水文循环，是地球上水分子不断运动和变化状态的一个自然循环过程。
在初中生物课程中，了解水循环的原理和各个阶段对于理解生物圈中的水资源分布、生态系统的平衡以及人类活动对水循环的影响都具有重要意义。
以下是初中生物水循环知识点的总结。
一、水循环的基本过程水循环包括以下几个主要环节：1. 蒸发：在太阳辐射的作用下，地表水（如海洋、湖泊、河流等）和植物体内的水分变成水蒸气进入大气中。
2. 凝结：当水蒸气上升到较高的大气层，遇到较低的温度，就会凝结成为小水滴或冰晶，形成云。
3. 降水：云中的水滴和冰晶聚集到一定程度后，会以雨、雪、雹等形式从云层中降落到地面，这称为降水。
4. 径流：降水落到地面后，一部分水会流过地表形成地表径流，最终汇入河流、湖泊或海洋。
5. 渗透：另一部分降水会渗入地下，成为地下水。
地下水在土壤和岩石的孔隙中流动，最终也可能流入河流或湖泊。
6. 植物蒸腾：植物通过叶片的气孔释放水蒸气到大气中，这个过程称为蒸腾作用。
这些环节构成了水循环的基本框架，水分子在这个循环中不断地循环往复。
二、水循环中的生物作用1. 植物的蒸腾作用：植物通过蒸腾作用释放水分，有助于调节气候，减少地表温度，并促进水循环的进行。
2. 土壤微生物和动物：土壤中的微生物和小型动物可以加速有机物的分解，促进营养物质的循环，影响植物的生长和蒸腾作用。
3. 人类活动：人类通过农业灌溉、工业用水和生活用水等方式，改变了水的自然分布和循环路径。
此外，森林砍伐、土地开发等活动也会影响水土保持和水循环的平衡。
三、水循环与生态系统水循环对于维持生态系统的平衡至关重要。
它影响着地表水和地下水的补给、河流的流量、湖泊和湿地的水位，以及植物的生长和动物的栖息。
水循环的任何一个环节受到干扰，都可能导致生态系统的变化。
四、水循环的影响因素1. 气候变化：全球气候变化会导致蒸发和降水模式的改变，进而影响水循环的各个环节。
水循环基本原理
水循环基本原理
水循环是地球上水分不断从一个地方流动到另一个地方的过程。
它是由太阳能的作用和地球上水体的循环引起的。
具体原理包括以下几个方面：
1. 蒸发：太阳能的作用下，水体表面的液态水分子获得足够的能量，逐渐转变为气态水蒸气，即蒸发。
蒸发最主要发生在海洋、湖泊、河流和植被表面。
2. 凝结：水蒸气在大气中遇到冷凝核（如尘埃、颗粒物等）或低温区域，失去能量后会凝结成小水滴或冰晶，形成云。
3. 降水：当云中的水滴或冰晶增长到一定大小时，就会由于重力的作用而下落，形成降水现象，包括雨、雪、冰雹等形式。
4. 地表径流：降水落到地表后，一部分会形成地表径流，流入水道、湖泊、河流等水体，继续向低洼地区流动。
5. 地下水渗漏：部分降水渗入地表下方的土壤和岩石层中，形成地下水。
地下水在地下逐渐向低洼地区渗漏，最终汇入海洋或湖泊。
6. 植物蒸腾：植物根系吸收地下水供养植物生长的同时，通过根茎、叶片和蒸腾作用，将水分散发到大气中。
这个过程称为植物蒸腾。
通过不断的蒸发、凝结、降水和地表径流等过程，水循环将地球上的水分重新分配并循环利用，维持着水资源的平衡。
水循环的原理和应用示意图
水循环的原理和应用示意图概述水循环是指地球上水资源不断在大气、陆地和海洋之间进行循环的过程，它是维持地球上水资源平衡的重要机制。
本文将介绍水循环的原理和应用示意图，并通过列点方式详细阐述水循环的各个环节和应用领域。
水循环的原理1.蒸发：太阳能使地球水面上的水蒸发，形成水蒸气。
2.对流：水蒸气上升到大气中，由于不同地区的气温和气压差异，形成气流进行对流运动。
3.凝结：随着水蒸气上升到高空，遇冷遇压缩，形成云层。
4.降水：云层中的水蒸气凝结成雨滴，在重力作用下下落到地面，形成降水。
5.地表径流：地面上的降水通过河流、湖泊等水系回归到海洋。
6.渗漏和地下水：部分降水渗透到地下，形成地下水，并逐渐流入河流或直接进入海洋。
水循环的应用示意图1.农业利用：–农田灌溉：将地下水或河流水引入农田，提供水分供植物生长。
–水稻种植：利用农田灌溉，创造湿润环境，提供适宜的生长条件。
–农业排水：通过排水系统将农田中过剩的水排除，防止农作物水浸。
2.生活用水：–自来水供应：抽取地下水或河流水进行处理，提供具备安全卫生要求的自来水。
–污水处理：将生活用水经过处理设施的处理，使之符合排放标准。
–水资源管理：对城市供水进行调度和调控，确保水资源的平衡供应。
3.工业用水：–冷却：工业生产过程中，将水用来对冷却设备和工作场所进行降温。
–制造：一些工业生产过程需要水作为原材料或反应介质。
–污水处理：处理工业废水，减少对环境的污染。
4.能源开发：–水力发电：利用大坝拦截河流水，通过水流驱动涡轮机发电。
–潮汐能：利用海洋潮汐运动，通过装置将潮汐能转换成电能。
–温泉能：利用地热资源的热能，进行能源开发和利用。
5.生态保护：–湿地保护：维护湿地的生态系统，提供栖息地和保持生物多样性。
–水生生物保护：保护水中的鱼类和其他水生动物，维持水体生态平衡。
–河流湖泊治理：将污染的河流、湖泊进行治理和恢复，改善水生态环境。
结论水循环是地球上水资源循环利用的重要机制，涵盖了蒸发、对流、凝结、降水、地表径流、渗漏和地下水等环节。
地球的水圈与水循环
地球的水圈与水循环地球上大约70%的表面被水覆盖着，水是地球上生命存在的基础之一。
而地球的水资源是通过水圈与水循环的机制得以维持与再生的。
本文将详细探讨地球的水圈与水循环的原理和重要性。
一、水圈的概述水圈是指地球上的水以不同形式在不同区域之间循环的过程。
水圈包括大气中的水汽、地表水、地下水以及冰雪等形式的水，它们通过各种方式相互转化与交换。
水圈的存在和运行使地球上的水资源得以再生和再利用，保持着生态平衡和人类社会的可持续发展。
二、水循环的过程水循环是指地球上水分从一个地方转移到另一个地方的过程，主要包括蒸发、凝结、降水、入渗和径流等环节。
1. 蒸发：太阳能使得水体表面的液态水变为水蒸气，从而进入大气中。
2. 凝结：水蒸气在大气中冷却后转变为水滴或冰晶，形成云层。
3. 降水：云中的水滴或冰晶不断增大，重力作用使其从云层中下降，形成雨、雪、露、霜等形式的降水。
4. 入渗：降水穿过地表进入地下，补充地下水资源。
5. 径流：未能入渗的降水在地表流动，形成河流、湖泊等水域。
这个过程是一个连续不断的循环，确保水资源的再生与再利用。
值得一提的是，水的循环过程受到地理、气候和人类活动等因素的影响。
三、水循环的重要性1. 生活和经济：水循环维持了地球上生物的生存和繁衍，也为人类提供了饮用水、灌溉水和工业用水等重要资源。
许多行业和经济活动依赖于充足的水资源。
水循环的健康运行对人类社会的可持续发展至关重要。
2. 调节气候：水循环通过水蒸发和降水的过程，可以调节地球的温度和气候。
水蒸气在大气中吸收和释放热量，影响着气候系统的平衡。
降水也可以减缓气候变暖的速度。
3. 地质作用：水循环参与了地球的一系列地质过程，例如侵蚀、沉积和地壳变动等。
水的运动和化学作用对地表和地壳的形成和演化具有重要影响。
四、水循环的保护与应对措施为了保护和合理利用地球的水循环，应采取以下措施：1. 提高水资源利用效率：通过节水措施和科技创新，减少水资源的浪费和过度使用。
物理八年级上教科版地球上的水循环课件
• 水循环概述 • 水量平衡 • 蒸发 • 水汽扩散与输送 • 降水 • 下渗 • 径流
• 水循环基本过程 • 水循环的类型与层次 • 水体的更替周期 • 水循环的作用与效应
一、水循环基本过程
1、水循环基本过程 水循环是指地球上各种形态的水，在太阳辐射、地心引力等作 用下，通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节,不 断地产生相态转换和周而复始运动的过程。 2、水循环机理 第一，水循环服从于质量守恒定律。水循环乃是物质与能量的 传输、储存和转化过程. 第二，太阳辐射与重力作用,是水循环的基本动力. 第三，水循环广及整个水圈,并深入大气圈、岩石圈及生物圈。 第四，全球水循环是闭合系统，但局部水循环却是开放系统。 第五，地球上的水分在交替循环过程中，总是溶解并携带着某 些物质一起运动，这些物质不可能象水分那样，构成完整的循环 系统，所以通常意义上的水文循环仅指水分循环，简称水循环。
蒸发
• 蒸发的物理机制 • 影响蒸发的因素 • 蒸发量的计算
蒸发是水由液体状态转变为气体状态的过程，亦是海洋与陆地
上的水返回大气的唯一途径。由于蒸发需要一定的热量，因而蒸发
不仅是水的交换过程,亦是热量的交换过程,是水和热量的综合反应。
一、蒸发的物理机制
蒸发因蒸发面的不同，可分为水面蒸发，土壤蒸发和植物散发等。
式中，Ep为蒸发能力；R为辐射平衡值；△t为时段长；L为蒸发 潜热。
2.影响蒸发的动力学与热力学因素 (1)动力学因素.影响蒸发的动力学因素主要有水汽分子的垂向 扩散、大气垂向对流运动、水平运动和湍流扩散三方面。 (2)热力学因素.从热力学观点看，蒸发是蒸发面与大气之间产 生的热量交换过程。影响蒸发面热量变化的主要因素是太阳辐射和 平流时的热量交换。 3.土壤特性和土壤含水量的影响 土壤特性和土壤含水量主要影响土壤蒸发与植物散发。
生态系统知识：生态系统的水循环
生态系统知识：生态系统的水循环生态系统的水循环是指水在地球不同空间中循环流动的过程，包括蒸发、降水、径流、地下水等环节。
水是生命之源，对生态系统的健康与平衡至关重要。
水循环过程中，水分子从海洋、湖泊、河流和土壤中挥发成为水蒸气，随后成为云层，最终降为雨水或雪。
这种循环过程对地球上的植物、动物和微生物的生存和发展具有重要影响。
下文将从水的循环原理、生态系统中的水循环、水循环对生态系统的影响等方面对生态系统的水循环进行详细阐述。
一、水的循环原理水循环是地球上各种自然现象与人类活动相互作用的产物，主要通过以下几个环节完成：1.1蒸发与蒸腾蒸发是指液态水变成水蒸气的过程，主要发生在地表的水体，包括海洋、湖泊、河流、雪原和土地表面的积水等。
而蒸腾则是指植物体内的水分因受到气温、风力和相对湿度等因素而释放到空气中的过程。
1.2凝结和降水水蒸气在大气中通过凝结形成云层，最终形成降水，包括雨水、雪、霜和冰雹等，进而回流到地表水体，为生物和植物提供生存所需的水分。
1.3径流和地下水降水中的一部分在地表流动，流经河流、溪流、湖泊等形成地表径流。
另一部分降水渗入土壤中，成为地下水，供给地下水源、井泉等水资源。
以上三个过程构成了水的循环过程，保持了地球上水资源的平衡。
二、生态系统中的水循环生态系统包括陆地生态系统和水生生态系统两大类，水循环对其都具有重要意义。
2.1陆地生态系统的水循环陆地生态系统主要包括森林、草原、荒漠和农田等。
这些生态系统中都有不同程度的水资源利用和调节功能。
在森林中，大量树木和植物通过根系吸收地下水分，将水分蒸腾到空气中，形成植物蒸腾作用。
草原和荒漠地区由于植被减少，土壤水分蒸发损失较大，地表径流和地下水补给相对减少。
农田则通过农田排灌系统和种植作物的生长水分需求，调节水循环，但也容易造成水土流失和地下水位下降等问题。
2.2水生生态系统的水循环水生生态系统主要包括河流、湖泊、湿地和海洋等。
这些生态系统中水资源的循环主要受到地表径流、地下水补给和潮汐等自然作用的影响。
循环水工作原理
循环水工作原理
循环水是指通过管道系统将水循环利用的一种工作原理。
它被广泛应用于各种冷却系统和供暖系统中，以提高能源利用效率并降低能源消耗。
下面将从循环水的流动、循环水的作用以及循环水的优点三个方面进行详细描述。
一、循环水的流动
循环水的流动是通过泵进行推动的。
泵将水从水源处抽取出来，经过管道输送到需要冷却或供暖的设备，然后再通过另一根管道将已经被加热或冷却过的水送回到水源处，形成闭合的循环。
二、循环水的作用
循环水在冷却系统中的作用是吸收设备产生的热量，并将其带走。
在供暖系统中，循环水的作用则是将热量传递给设备，使其达到所需的温度。
通过循环水的流动，设备可以稳定地工作，并且能够达到预期的效果。
三、循环水的优点
1. 节约能源：循环水可以循环使用，不需要频繁地更换水源，从而降低了能源的消耗。
2. 提高效率：通过循环水的流动，可以实现设备的连续工作，提高了工作效率。
3. 节省成本：循环水系统的建设和维护成本相对较低，可以节省企
业的运营成本。
4. 环保节能：循环水可以循环利用，降低了对自然资源的需求，减少了对环境的污染。
总结起来，循环水工作原理通过泵将水进行循环利用，实现了设备的稳定工作和能源的节约。
它具有节约能源、提高效率、节省成本和环保节能等优点。
通过合理运用循环水工作原理，可以有效地提高能源利用效率，减少能源消耗，为可持续发展做出贡献。
水循环的原理和应用
水循环的原理和应用1. 水循环的概述水循环，又称为水循环系统，是指地球上水分循环的过程。
它是地球上水资源的重要组成部分，也是维持地球生态平衡的重要因素之一。
水循环通过水的蒸发、降水和地下水流动等过程实现水的循环利用。
2. 水循环的原理水循环的原理可以简单概括为以下几个步骤： - 蒸发：太阳能使水从海洋、湖泊、河流和植物表面等水体中蒸发成气态水蒸气。
- 气象输运：水蒸气在大气中随着气流的运动而输送，形成云层。
- 凝结：水蒸气在云层中冷却后会凝结成水滴或冰晶。
- 降水：凝结后的水滴或冰晶在足够大的时候从云中落下，形成降水，包括雨、雪、冰雹等形式。
- 地表径流：降水在地表形成地表水体，如湖泊、河流等。
- 渗透入地：降水一部分渗透入地下，形成地下水。
- 蒸发蒸腾：地表水体和地下水中的水分在太阳照射下蒸发蒸腾，重新回到大气中，完成水循环。
3. 水循环的应用水循环在自然界中发挥着重要的作用，并且在人类活动和生产中也有着广泛的应用。
以下是水循环的一些重要应用：3.1 农业灌溉水循环为农业提供了灌溉水源，保证了农作物的生长和发展。
通过灌溉，可以调节土壤湿度，降低土壤温度，提高土壤养分含量，从而增加农作物的产量和品质。
3.2 水资源开发利用水循环为水资源的开发利用提供了基础。
在水循环中，地下水是一个重要的水资源储备。
通过井底水位调控、水井抽水等手段，可以有效利用地下水资源，满足人类生产和生活的需求。
3.3 供水和排水水循环系统是城市供水和排水系统的基础。
通过水循环，可以将河流、湖泊等水源的水进行净化处理后，供应给城市居民使用。
同时，城市污水也可以通过水循环系统进行收集、处理和排放，达到环境保护的目的。
3.4 气候调节水循环对于调节地球气候起着重要作用。
水蒸气的蒸发和降水过程能够吸收和释放大量的热量，从而影响大气温度分布。
通过水循环调节，可以降低地表温度，维持地球气候的稳定性。
3.5 生态平衡的维持水循环是维持生态平衡的重要因素之一。
水循环过程及原理
• 内陆水循环
是指陆面水分的一部分或者全部通过陆面、水面蒸发和植 物蒸腾形成水汽，在高空冷凝形成降水，仍落到陆地上，从 而完成的水循环过程。
• 海上内循环
海上内循环，就是海面上的水份蒸发成水汽，进入大气后 在海洋上空凝结，形成降水，又降到海面的过程。
Zuo Qiting
❖2.1.1.4 水循环周期
❖2.3.2.2 中尺度水循环研究
研究范围为200～2000km2，主要利用遥感技术研究植 被～水的可利用性～蒸散发～气候之间的关系，观测气象 和气候的变化，比较研究区域气候差异。利用大气环流模 式研究水循环对下垫面变化的响应，修正大气环流模式， 预测区域环境变化、区域开发对水循环的影响。
Zuo Qiting
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（因空气或水的水平流动引起的能量净损失）。
Zuo Qiting
❖2.2.2.4 土壤—植被—大气界面的水热传输
土壤—植被—大气间的水热传输（Soil-VegetationAtmosphere Transfer, SVAT）问题是陆面过程研究的重点 之一。
SVAT目前发展到含有多个植被层的物理-化学-生物 联合模式，并对水平方向的不均匀性进行了考虑。按其对 植被冠层的处理可分为单层模型、双层模型和多层模型。
能量输送保持了全球的能量平衡，它使得辐射的亏空 区不致于太冷，辐射的过剩区不致于太热，为生物提供了 一种适宜的生存环境。
Zuo Qiting
❖2.2.2.3 地表能量平衡一般方程
根据能量守恒原理，地表能量的收支平衡关系如下：
R n A e L E H G P o A d （2.2.1）
式中：R n 为净辐射，其值为到达地面的总辐射（包括短波辐射和长
水循环的基本原理
水循环的基本原理
水循环是地球上水分的循环过程。
基本原理是太阳能的热量使得地球上的水体蒸发成为水蒸气，再经过冷却凝结形成云，最终以降水的形式返回地面，进入地下水或河流湖泊，再回到大海。
首先，地球上的太阳能导致水体的蒸发。
太阳的热量使得水面上的液态水分子具有足够的能量，逐渐转化为气态的水蒸气，上升到大气中。
第二步，水蒸气上升到高空遇冷逐渐凝结形成云。
当水蒸气达到冷却点，其成为小水滴或冰晶，在大气中聚集形成云。
云的形成也与一些尘埃、气溶胶等微粒有关，它们作为凝结的核心起到重要的作用。
随后，云在大气中被风吹拂，不断发展变化。
云会凝结足够多的水滴或冰晶时，由于重力的作用逐渐下沉。
最后，云通过降水的形式将水分返回地面。
降水可以是雨、雪、冰雹等形式，降水从云中落下，经过大气阻力的影响，不断加速下落，最终落到地面上。
地面上的降水有不同的去向。
一部分降水可能直接流入河流、湖泊等水域，形成地表径流，而另一部分则可能渗入地下，形成地下水。
地下水可以滋养植被、补充水源或形成地下水脉络。
总而言之，水循环基本原理是通过太阳能的作用，地球上的水
体经过蒸发、凝结、降水等过程在大气和地表之间不断循环，保持着水的平衡流动。
水循环知识：水循环的定义和原理
水循环知识：水循环的定义和原理水是人类和所有生物体生存的必需资源，而水循环是维持地球生态平衡的重要过程。
水循环是指地球上水从液态、气态、固态相互转化，通过雨水落下、蒸发、融化等方式循环流动的过程。
本文将从水循环的定义、原理以及影响水循环的因素等方面阐述水循环知识。
一、水循环定义水循环又被称为水文循环，是指水在地球大气、海洋和陆地之间的不断循环运动的过程，是因空气中水蒸气向大气中的凝结和降水为特征的气候现象组成的系统。
水循环的过程包括蒸发、凝结、降水、渗透、地下水、冰川融化等。
水循环通过降雨、蒸发和融水等过程将水分配到各个地区，维持了海洋、河流、湖泊、湿地、植被、岩石和土壤等间的水循环过程。
二、水循环原理水循环的原理是基于水的不同形态之间相互转化的本质。
当太阳照射地球，使地球表面上的水面或植被处的水蒸发成为水蒸气，被大气中的空气形成一层“地球增温薄膜。
”空气和水蒸气组成的大气作为储存地表水蒸气的库，存在于地球表面以外。
空气被地球表面的温度差异所驱动，向高温地区移动，水蒸气也随之移动。
当水蒸气遇冷时，变成冷凝水滴，形成云朵，这就是所谓的凝结现象。
当云朵积聚到一定量之后，就会形成液态的水滴，形成降水，回到地球表面，并重新进入地表水循环过程。
水滴和冰块之间也互相转化，形成融雪和冰川融化。
三、水循环的重要性水循环保障了地球上的生命存在和各地的水资源利用，是支撑生态平衡和经济发展的关键。
水循环通过雨水落下、蒸发和融水等过程将水分配到各个地区，维持了海洋、河流、湖泊、湿地、植被、岩石和土壤等间的水循环过程。
水循环也影响了大气热量和湿度的分布，维护了良好的气候。
同时，水循环的循环周期也影响了农作物生长、畜牧业、渔业等行业的发展，因此水循环对人类的生存、发展和社会经济效益具有重要作用。
四、影响水循环的因素水循环受到多种因素的影响，包括自然因素和人为因素。
自然因素包括气象、气候、地形、植被等因素。
气象和气候是指大气的温度、湿度、降水等因素，是影响水循环的主要因素之一。
水循环系统原理
水循环系统原理水循环系统是地球上水分循环的过程，它包括了蒸发、降水、蒸发、凝结和地下水流动等一系列复杂的过程。
水循环系统是地球上生命存在的基础，也是维持地球生态平衡的重要因素。
首先，水循环系统的第一步是蒸发。
当太阳能照射到地表水体上时，水分会受热蒸发成为水蒸气，这是水循环系统的起点。
蒸发是水从地球表面进入大气层的过程，是水循环系统中非常重要的环节。
接着，水蒸气在大气层中凝结成云，并形成降水。
这个过程被称为凝结。
云层中的水蒸气在一定条件下，如温度下降或空气饱和时，会凝结成小水滴或冰晶，最终形成降水，包括雨、雪、露、霜等。
降水是水循环系统中的重要环节，它将水分从大气层带回地表。
随后，降水的水分会渗入地下，形成地下水。
地下水是地球上储存量最大的淡水资源之一，它对维持陆地生态系统的稳定起着重要作用。
地下水也会通过地下水流动进入河流、湖泊和海洋。
同时，部分降水会直接流入河流、湖泊和海洋，形成地表水。
地表水在地球上的水循环系统中也扮演着重要的角色，它为陆地生态系统的生物提供生存所需的水分。
此外，植被也在水循环系统中扮演着重要的角色。
植被通过蒸腾作用将土壤中的水分蒸发释放到大气中，形成植被蒸腾。
植被蒸腾是水循环系统中的一部分，它促进了水分的循环和再利用。
总的来说，水循环系统是地球上水分循环的重要过程，它包括了蒸发、凝结、降水、地下水和地表水等一系列环节。
水循环系统的运行对地球上的生态系统、气候和生物多样性都有着重要的影响。
只有深入了解水循环系统的原理，才能更好地保护和管理地球上的水资源，维护地球生态平衡。
水循环系统原理
水循环系统原理
水循环系统是自然界中水分循环的过程。
它涉及到水从地球表面升腾至大气层，形成云并降落为降水的循环过程。
水循环系统的原理可以概括为以下几个步骤：
1. 蒸发和蒸腾：太阳能作为驱动力，使得地表水在获得足够热量时蒸发成水蒸气，而植物通过气孔释放水分，形成蒸腾。
这两个过程的结合导致水分进入大气层。
2. 凝结和云的形成：水蒸气在大气中升高时冷却，形成小水滴。
当这些小水滴聚集到足够大时，就形成云。
云是由无数悬浮在空气中的微小水滴或冰晶组成的。
3. 降水：云中的水滴或冰晶在适当的条件下增大，超过云中空气支撑它们的能力时，就会形成降水。
降水可以是雨、雪、冰雹、霜等形式，它们从云中下降到地面或海洋。
4. 地表径流和渗透：部分降水直接流入河流、湖泊和海洋等水体，形成地表径流。
而另一部分降水则渗透到地下，补充地下水。
5. 地下水：渗透到地下的水逐渐形成地下水。
地下水可以通过地下蓄水层和岩石裂缝流动，并最终注入河流或被植物吸收利用。
6. 循环再开始：地下水和地表水最终继续回到海洋或湖泊中，
或通过植物蒸腾作用重新进入大气层，完成水的循环再次开始。
水循环系统是一个动态的过程，它为地球上的生态系统提供了必需的水资源。
同时，它也在调节大气温度和气候中发挥着重要作用。
科普了解水循环的工作原理
科普了解水循环的工作原理水循环，也称为水循环过程或水循环系统，是地球上水分分布与交换的自然循环过程。
这一循环系统通过蒸发、降水和地下水的流动，将地球表面的水资源有效地重新分配和循环利用。
深入了解水循环的工作原理，对于了解地球水资源的变化、环境保护和人类活动的影响具有重要意义。
一、蒸发与蒸腾水循环的第一步是蒸发。
当太阳照射地球表面的水体时，水分中的部分分子会获得足够的能量，转化为水蒸气，从而从水体中蒸发出来。
蒸发通常发生在海洋、湖泊、河流及其他水域，也可以发生在植物的叶片表面，这被称为蒸腾。
二、降水蒸发后的水蒸气随着空气的上升逐渐冷却，形成水滴和云。
当云中的水滴增长到一定大小时，重力会使其下降，形成降水现象，包括雨、雪、冰雹等形式。
降水是水循环中的重要环节，将水从大气中重新转化为液态或固态，为地球上的生物和生态系统提供必需的水资源。
三、地下水流和透明降水后的水分主要以两种方式继续水循环过程。
一部分水通过地表径流进入河流、湖泊和海洋，形成水系。
另一部分水则渗入地下，成为地下水。
地下水会随着地质层和山坡的不同，以不同速度和路线流动。
地下水的流动速度较慢，可能经过很长时间才会与地表再次交汇。
四、植物蒸腾和土壤湿度植物通过根系吸收地下水，并将其转化为水蒸气释放到大气中，这一过程被称为植物蒸腾。
植物蒸腾不仅有助于植物的生长和光合作用，也对气候和水循环起着重要调节作用。
此外，土壤中的水分也在太阳能的作用下蒸发为水蒸气，进入大气中。
五、冰雪融化和河流循环在寒冷地区，大量的水以冰雪的形式储存于冰川、冰盖和积雪中。
随着气温升高，冰雪开始融化，形成冰川融水和河流。
融水通过河流的流动，重新进入海洋或湖泊，继续参与水循环。
六、人类活动对水循环的影响人类活动对水循环产生了一定的影响。
例如，大量的森林砍伐和土地开发会降低土壤的含水量，导致地表径流的增加。
此外，工业和农业生产过程中的排放物也可能通过降水而进入水体，造成水质污染。
水循环的工作原理。
水循环的工作原理。
水循环是指地球上水分的循环过程。
这个过程可以分为几个步骤：蒸发、凝结、降水和流回地面的循环。
这个过程是自然界的一个重要循环，对于地球生命的生存和发展有着至关重要的作用。
蒸发是指地球上的水分被太阳照射后，水分分子在高温的作用下变成气体状态，进入大气层中。
这个过程通常发生在水体表面，比如海洋、湖泊、河流、植物、土壤和人造水体等。
蒸发后的水分子被带到大气层中，形成了水汽。
凝结是指水汽在大气层中遇到冷空气时，会转化为水滴或冰晶，形成云层。
这个过程需要一定的条件，比如适当的温度、空气中的气压和空气中的微小颗粒等。
凝结后的水滴或冰晶会形成云层，随着气流的移动而逐渐变得更加密集。
降水是指云层变得足够密集之后，水滴或冰晶会因为重力作用而下落到地面。
降水形式有很多种，比如雨、雪、雾、露、霜等。
降水是水循环过程中最为重要的一个环节，因为它使得地球上的水分得以重新回到地面。
流回地面的循环是指降水后的水分在地面上重新被收集起来，形成河流、湖泊、地下水和冰川等。
这个过程是水循环过程的最后一个环节，也是最为重要的一个环节。
因为这个环节决定了地球上水分的分布和可利用性。
总的来说，水循环是一个非常复杂的过程，涉及到地球上的大气层、水体、土地和生物等不同要素。
这个过程的稳定性对于地球上的生态平衡和气候变化有着重要的影响。
因此，我们需要更加关注和保护水资源，以确保地球上的生命和自然环境得到可持续的发展。
水循环和水平衡原理
水循环和水平衡原理
水循环与人类的生产、生活息息相关。
缺水将发生旱灾或是水荒;水多则可能引起洪涝和水灾，水被污染则会导致环境变坏。
全球水循环和水平衡是通过水循环实现的水循环包括三大循环即：1）海上水循环——海洋水经蒸发被带到上空再经降水过程返回海洋。
它是大气降水的主体约占到降水总量的90%以上2）海陆间水循环——海洋水经蒸发到达海洋上空经水汽输送到达陆地上空经降水到达陆地表面然后经地表径流（江、河、湖、海）和地下径流（地下水）再返回海洋。
它可以使陆地水不断的循环再生。
所以陆地水是可再生资源。
3)内陆水循环——陆地水经蒸发和植物蒸腾作用被带到高空再经降水过程返还陆地。
主要存在于内陆地区。
气候系统可以被描述成一个由大气圈、水圈、生物圈、冰雪圈和岩石圈组成的巨大系统。
由于水有一种特殊的本领—在通常环境下可以实现液态、气态和固态之间的转化，而且这种变化仅仅是物理变化而不发生化学变化。
这项技能让它成了全球气候系统中的“活跃分子”，大量的水分在这个系统中持续不断地运动着，这就是地球上水循环发生的内在原因;而造成地球上水循环能够发生的外在原因则是太阳辐射和地球引力为水循环提供的上升和下降的动力。
内因和外因共同作用形成了我们地球上生生不息的水循环。
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主讲教师： 曾小凡 zengxiaofan@ 孙怀卫 huaiweisun@ 赵娜 na.zhao.2011@
第一篇 水文模型基础（8课时）
第一章 绪论
第二章 水循环过程与原理
第三章 降雨和入渗过程 第四章 蒸散发过程模拟
2.2.2 能量平衡原理
能量守恒定律是水循环运动所遵循的另一个基本规律， 水分的三态转换和运移都时刻伴随着能量的转换和输送。 大气传送的潜热（水汽）作为一条联系全球能量平衡 的纽带，贯穿于整个水循环过程中。
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2.2.2.1 地球的辐射平衡
太阳辐射是水循环的原动力，也是整个地球—大气系 统的外部能源。 射入地球的太阳辐射量，其中的30％仍以短波辐射形 式被大气和地表反射回太空，余下的70％在地表与大气之 间经过辐射能、感热通量（接触和对流输热）和潜热通量 （水分蒸发吸热）等复杂的再循环过程，最终以长波辐射 形式被再度辐射回太空。
水循环是指地球上的水在太阳辐射和地心引力等作 用下，以蒸发﹑降水和径流等方式进行周而复始的运 动过程。 自然界的水循环是连接大气圈、水圈、岩石圈和生 物圈的纽带，是影响自然环境演变的最活跃因素，是 地球上淡水资源的获取途径。 在海洋与陆地之间，陆地与陆地上空之间，海洋与 海洋上空之间时刻都在进行着水循环过程。
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P - E - R = △S
流域多年平均水量平衡方程式为： P0 = E0 + R0 （2.1.2） 式中P0、E0、R0分别代表多年平均降水量、蒸发量、径流 量。 海洋的蒸发量大于降水量，多年平均水量平衡方程式可写 为： P0 = E0 - R0 （2.1.3）
Concept of hydrologic cycle
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The water moves from one reservoir to another, such as from river to ocean, or from the ocean to the atmosphere, by the physical processes of evaporation, condensation, precipitation, infiltration, runoff, and subsurface flow. In so doing, the water goes through different phases: liquid, solid, and gas.
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2.2.1.2 水量变化规律
水量平衡在水循环和水资源转化过程中是一个至关重 要的基本规律 。就某个地区在某一段时期内的水量平衡来 说，水量收入和支出差额等于该地区的储水量的变化量。 一般流域水量平衡方程式可表达为 ：
（2.1.1） 式中，P为流域降水量，E为流域蒸发量，R为流域径 流量，△S为流域储水量的变化量。从多年平均来说，流域 储水变量△S的值趋于零。
• 内陆水循环
是指陆面水分的一部分或者全部通过陆面、水面蒸发和植 物蒸腾形成水汽，在高空冷凝形成降水，仍落到陆地上，从 而完成的水循环过程。
• 海上内循环
海上内循环，就是海面上的水份蒸发成水汽，进入大气后 在海洋上空凝结，形成降水，又降到海面的过程。
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2.1.1.4 水循环周期
大气中总含水量约1.29×105亿m3，而全球年降水总量 约5.77×106亿m3，由此可推算出大气中的水汽平均每年 转化成降水44次，也就是大气中的水汽，平均每8天多循 环更新一次。 全球河流总储水量约2.12×104亿m3，而河流年径流量 为4.7×105亿m3，全球的河水每年转化为径流22次，亦 即河水平均每16天多更新一次。
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水文循环过程如下图所示
大 气 降 水 水汽水平运动
蒸腾
内陆
海陆间
海上
地面
蒸发
滴落 地表径流
蒸腾
滴落 根系吸收 根系吸收 地下径流 根系吸收 海洋
水面蒸发
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• 海陆间水循环
这种海陆间的水循环又称大循环，是指海洋水与陆地水 之间通过一系列的过程所进行的相互转化。 它是陆面补水的主要形式。
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2.1.2 人类社会的水循环
“人类社会的水循环”是指人类在经济社会活动中 不断地取水、用水和排水而产生的人为水循环过程。它是 依附于自然水循环的一个组成部分，或者是一个环节、分 支（如同降水、蒸发、下渗等环节），而不是一个独立的 水循环过程。 水的自然循环和社会循环是交织在一起的，水的社会 循环依赖于自然循环而存在，同时又严重干扰自然界的水 循环。从“天人合一”和“人与自然协调发展”的角度， 应当将水循环研究纳入到“天然-人工”这个更为完整的 水循环体系中。
全球多年平均水量平衡公式为： P0 = E0
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全球水平衡(数据来自John Mbugua et al, 1995)
1.19×106亿m3 陆地年降水量
0.72×106亿m3 陆地年蒸发量
4.58×106亿m3 海洋年降水量
5.05×106亿m3 海洋年蒸发量
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2.2.2.3 地表能量平衡一般方程
根据能量守恒原理，地表能量的收支平衡关系如下：
Rn Ae LE H G Po Ad
（2.2.1）
式中：Rn 为净辐射，其值为到达地面的总辐射（包括短波辐射和长 波辐射）减去返回大气的辐射；LE为潜热通量，其中L代表汽化潜热 （2.45MJ/Kg），E为被蒸发水量；H为显热通量，代表与大气的显热 交换；G为地中热传导，代表通过地表物质的热量传输； Po为植物生化 过程的能量转换，其中植物光合作用的能量吸收约占净辐射的2％； Ae Ad为移流项 为人工热辐射量（燃料等消耗对地表产生的能量释放）； （因空气或水的水平流动引起的能量净损失）。
Description of hydrologic cycle
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Concept of hydrologic cycle
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The hydrologic cycle, also known as water cycle or H2O cycle, describes the continuous movement of water on, above and below the surface of the Earth. Water can change states among liquid, vapor, and ice at various places in the water cycle. Although the balance of water on Earth remains fairly constant over time, individual water molecules can come and go, in and out of the atmosphere.
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2.2.1.1 全球储水量
地球的总储水量约1.38×1010亿m3，其中海水约 1.34×1010亿m3，占全球总水量的96.5%。余下的水量中 地表水占1.78%，地下水占1.69%。 人类可利用的淡水量约为3.5×108亿m3，主要通过 海洋蒸发和水循环而产生，仅占全球总储水量2.53%。 淡水中只有少部分分布在湖泊、河流、土壤和浅层地下 水中，大部分则以冰川、永久积雪和多年冻土的形式存 储。其中冰川储水量约2.4×108亿m3，约占世界淡水总 量的69%，大部分都存储在南极和格陵兰地区。
第五章 产汇流过程模拟
第六章 水文模型评估
第二章 水循环过程与原理
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第二章 水循环过程与原理
主要内容
2.1 2.2 2.3
水循环过程
水循环原理
The hydrologic cycle
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2.1 水循环过程
2.1.1 自然界的水循环
Significance of hydrologic cycle
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The water cycle involves the exchange of heat energy, which leads to temperature changes. For instance, in the process of evaporation, water takes up energy from the surroundings and cools the environment. Conversely, in the process of condensation, water releases energy to its surroundings, warming the environment. The water cycle figures significantly in the maintenance of life and ecosystems on Earth.
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能量平衡方程可表示为：
Rn LE H G
（2.2.2）
式中： Rn为系统的净辐射；LE为潜热通量；H为显热通量； G为界面的热传导通量。
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2.3 the hydrologic cycle
Concept of hydrologic cycle Significance of hydrologic cycle