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地球水循环与水量平衡

地球水循环与水量平衡

★海灣與海峽
海灣是海洋伸入大陸的部分,其深度和寬度向 大陸方向逐漸減小的水域。一般以入口處海角 之間的連線或灣口處的等深線作為洋或海的分 界線。海灣的特點是潮差較大。
海峽是連通海洋與海洋之間狹窄的天然水道。 如臺灣海峽、麻六甲海峽、直布羅陀海峽等。 其水文特徵是水流急,潮速大,上下層或左右 兩側海水理化性質不同,流向不同。
②密度流
是由於海水密度差異而引起的海流。海水密度 分佈不均勻而使海區形成了壓力梯度,海水從高壓 區向低壓區流動,所以又稱梯度流。
直布羅陀的表層流與深層流
直布羅陀海峽
Strait of Gibraltar
③補償流
是由於某種原因使海水從一個海區流出,而使 另一部分海水流入進行補充。補償流可以是水準流 動,也可以是垂直流(上升流和下降流)。
一、海水的理化性質
◆海洋是地球水圈的主體,是全球水迴圈的 主要起點和歸宿,也是各大陸外流區的岩石 風化產物最終的堆積地。
(一)海水的化學性質
◆海水是一種成分複雜的混合溶液。海水總 體積中,96 . 5 % 是水, 3 . 5 % 是溶解於水 中的各種化學元素和其他物質。 ◆海水包含以下三類物質: ①溶解物質:鹽類、有機化合物、溶解氣體; ②氣泡; ③固體物質:有機固體、無機固體、膠體顆粒。
◆海水的密度( )
指單位體積中的海水品質,單位為 g/cm3 ;一 般為1.022 — 1.028,隨溫度、鹽度、壓力而變。
★海水的顏色與透明度
◆海水的顏色 指從海面及海水中發出的光的顏色。海水
顏色取決於海水的光學性質和光線的強弱,以 及海水中懸浮粒子和浮游生物的顏色,也與天 空狀況和海底的底質有關。 ◆海水的透明度
以直徑300mm的白色圓盤垂直投入海水中 的可見深度表示。世界上最透明的海水是大西 洋中部的馬尾藻海,66.5m;我國黃海僅為1~ 2m,南海為20 — 30m。

地球上的水循环与水量平衡 PPT

地球上的水循环与水量平衡 PPT
地球上的水循环与水量平衡
目录
一、地球上水的分布 二、地球上的水循环 三、地球上的水量平衡 四、水循环研究的进展
第一节 地球上水的分布
分布广泛
液态

固态
气态
第一节 地球上水的分布
分布广泛
空中
地表

生物
地下
第一节 地球上水的分布
分布不均
第一节 地球上水的分布
分布不均
第一节 地球上水的分布
分布不均
第四节 水循环研究进展
一、研究进展 基本资料库的建立 水循环的大气过程模拟研究
水汽含量模拟研究 水汽输送与水汽收支研究
水循环的陆面过程模拟研究 陆-气相互作用与耦合
感谢您的聆听!
定义 2 意义
促进自然地理环境中物质和能量迁移转化(整体:地质循环、大气循环、生物 循环、水循环) 影响地壳运动和塑造地貌形态(岩石圈:地震、滑坡、泥石流等;侵蚀、搬运、 沉积等) 影响天气现象和气候特征(大气圈:蒸发、降水、水汽输送均在大气中完成) 形成区域水文现象和水资源(水圈:更新、净化)
第二节 地球上的水循环
水文不水资源学第一章地球上的水循环与水量平衡1一地球上水的分布二地球上的水循环三地球上的水量平衡四水循环研究的进展目录第一节地球上水的分布液态水固态气态?分布广泛第一节地球上水的分布?分布广泛地下地表空中生物水第一节地球上水的分布?分布丌均第一节地球上水的分布?分布丌均第一节地球上水的分布?分布丌均第一节地球上水的分布第二节地球上的水循环一水循环的概念和类型?定义1定义地球上各种形态的水在太阳辐射地球引力等作用下通过水分蒸发水汽输送凝结降水下渗径流等五个环节丌断发生的周而复始的运动过程第二节地球上的水循环一水循环的概念和类型第二节地球上的水循环一水循环的概念和类型?定义2意义?促进自然地理环境中物质和能量迁移转化整体

第一章地球上的水分循环与水量平衡

第一章地球上的水分循环与水量平衡

绪论第一章地球上的水分循环与水量平衡第一节地球上的水资源一、水在地理环境中的地位和作用水是地球表面分布最广和最重要的物质,并作为最活跃的因素始终参与地球地理环境的形成和发展过程,在所有自然地理过程中都不可或缺。

拥有由大量水体组成的水圈,使地球在太阳系九大行星中显得与众不同,得天独厚。

正是因为有水,我们星球的地理环境才变得丰富多彩,充满生机。

二、地球上的水资源地球上除了存在于各种矿物中的化合水、结合水,以及深部岩石所封存的水分以外,海洋、河流、湖泊、地下水、大气水分和冰,共同构成地球的水圈。

其中海洋是水圈的主体,其面积约占全球表面积的71%,地球上的水有97%以上在海洋中。

陆地水虽然相对少得多,但在自然地理环境中仍然是重要的组成部分。

关于地球的总水量,有许多不同的估计种。

1970年国际水文学会认为地球上水的总体积接近15*108km3,并且把各部分水量在地球表面上的平均深度,定义为它们的当量深度,据估计,海水当量深度约为2 700、2 800 m,冰和雪约为50 m,地下水大约15 m,陆地水0.4—1 m,大气中平均水汽含量的当量深度为0.03 m。

UNICEF提出了另外一组数据,即海水总量13.5*108km3;大气水分13 000km3;河流、湖泊与湿地207 000km3;雪与冰27000 km3;土壤水45 000km3;地下水8.2*106km3。

其中雪与冰的数字明显偏小,竟不及国际水文学会公布数字的10%。

我们只能猜测其中或未含大陆冰盖,或少一个零。

有报道说,现在每年仍有660 km3的水从地幔溢出进入地表。

同时,陨石和宇宙尘每年还带给地球约1.5 km3水。

1995年波拉卫星升空后发现每天都有数千个小屋子一样大的“雪球”落入地球高空1 000—20 000km处被分解为云,最终成为地球水量来源。

据估计,仅这一部分水,每1万----2万年就可使地球海平面升高3cm。

第二节地球上的水分循环一.水分循环定义:地球上或某一区域内,在太阳辐射和重力的作用下,水分通过蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁移的现象。

第二章-水文循环与水量平衡2

第二章-水文循环与水量平衡2

(基本河床、主槽、滩地、水位、过水断面、单式断面、复式 断面、中泓线)
3、河道纵比降
落差、纵比降 比降计算公式: (1)当河道纵断面近于直线
时,比降计算式为:
J h1 h0 h
l
l
(2)当河底高程沿程变化时, 如下图,比降计算式为:
J
(h0
h1)l1
(h1
h2 )l2
(hn1 L2
游、中游、下游和河口五段。 (左岸、右岸) (二)河流的基本特征 包括河流的长度、河流断面、河道纵比降
几个基本概念: 1、河流长度 自河源沿主河道至河口的距离称为河流长度。 2、河流断面 河流断面有横断面和纵断面: 垂直于水流方向的断面为横断面。 沿中泓线的断面称为河流的纵断面。
5、流域的平均高度和平均坡度:采用格点法计算 6、 流域的自然地理特征
包括流域的地理位置、气候特征、植被、土 壤特性、 地质构造、沼泽及湖泊等
(三)水系
流域中大大小小河流交汇成树枝状或网络状结构称为水系。 水系形态归纳为三类:羽毛状、平行状、混合状。 羽毛状水系:自上游到下游,在不同地点汇入依次汇入干流。
第一节 水文循环与水量平衡
一、自然界的水文循环 水是在不断地运动变化和相互交换着。 1、水文循环:水在太阳辐射和地心引力的作用下,不
断地蒸发、凝结、降落、产流、汇流的往复循环过程, 称为水文循环(也称为水分循环)。 水文循环是地球上最重要、最活跃的物质循环之一。 基本概念: 大循环、小循环(内陆小循环和海洋小循环)
降水中,一部分在分子力、毛细力和重力作用下渗入地下;一部分形成地 面径流主要在重力作用下,流入江、河、湖泊,再汇入海洋,还有一部分 通过蒸发和散发返回大气中。
2、水文循环运动规律

地球上的水分循环与水量平衡(-节)

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

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

地球上的水分循环与水量平衡

地球上的水分循环与水量平衡
四、沟通能力
在与学生和同事的交流中,我表心倾听,认真解答,做到言传身教。在同事之间,我也能够主动交流,分享自己的想法和经验,取长补短,共同进步。
五、责任心
在实习过程中,我能够主动承担起自己的工作职责,不推卸责任。对于学生的学习情况,我会耐心指导,帮助他们解决学习中遇到的问题。同时,我也会在工作中认真对待每一个细节,确保工作的圆满完成。
六、创新能力
在教学中,我会根据学生的实际情况,灵活运用教学手段和方法,使得教学内容更加生动有趣,激发学生的学习兴趣。同时,我也勇于尝试新的教学方式,不断创新,提高教学的质量。
七、总结
通过这段实习经历,我对自己的综合能力有了更进一步地认识和提高。在未来的工作中,我会继续努力,克服不足,全面提升自己,更好地服务教育事业。感谢学校和老师们的指导和关心,让我在实习中不断成长。
二、专业知识
我在实习过程中,对所学专业知识做了充分的准备和复习,能够应对各种课堂教学的挑战。在教学中,我会根据不同学生的学习能力,采用不同的教学方法,使得学生更好地掌握知识。同时,我也会利用课余时间不断学习、充实自己,提高专业素养。
三、团队合作
在实习期间,我能够很好地与同事协作,共同完成各项工作。在团队中,我能够积极提出自己的意见和建议,与同事共同商讨解决问题的方法。同时,在团队工作中,我也会尊重他人的意见,处理好与同事之间的关系。
毕业实习学校教师评语
我是一名即将毕业的大学生,近期在学校进行了实习。以下是我收到的教师评语:
一、工作态度
在实习期间,我本人对工作充满热情,能够主动配合老师的工作安排。在教学中,我能够积极与学生互动,认真对待每一个学生的问题,注重提高教学效果。同时,在学校的管理和各项规章制度上,我都能严格遵守,绝不越雷池一步。

第二章地球上的水循环

第二章地球上的水循环
第二章
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

第五节地球上的水循环与水量平衡

第五节地球上的水循环与水量平衡

荷兰的天文学家奥特认为,地球上的主要来源是我们这颗行
星的内部的岩石圈的上地幔。岩石圈的物质一半是由硅组成, 其中硅酸盐和水分。这些岩石在一定的温度和适宜的条件下 (如火山爆发)脱水,从而形成了地球的水。
美国学者肯尼迪等认为岩石在熔化中完全混合时,含有硅酸
盐75%,含水25%。在地球形成初期,火山爆发频繁,从而加 快了地球水的形成。由于地球内部的高温,地球的水还在增加。 在研究中,有资料表明,大洋面近1000年内上升了1.3m。不过 近几十年海洋水面快速升高可能主要由于全球气候变暖造成。
包括气态水、液态水和固态水”。此定义被广泛引用,这与英国大百科
全书权威性有很大关系。1977年联合国教科文组织(UNESCO)建议 “水资源应指可资利用或有可能被利用的水源,这个水源应具有足够的 数量和可用的质量,并能在某一地点为满足某种用途而可被利用。”
比较公认的水资源的涵义:水资源包含水量与水质两个方面,是 人类生产生活及生命生存不可替代的自然资源和环境资源,是在 一定的经济技术条件下能够为社会直接利用或待利用,参与自然 界水分循环,影响国民经济的淡水(姜文来等,995a)
第五节
地球上的水循环与水量平衡
一、
地球上水体的分布与水资源
(一)水在地理环境中的地位与作用
水是生命活动的物质基础,是人类赖以生存、发展的最宝贵的自 然资源。无论是过去、现在或是将来,水始终是影响人类社会发 展的重要因素。
平顶山学院环境与地理科学系
水——人体的重要组成 生命来源于水:原始海洋中溶解的氧、二氧化碳等物质,是细 胞进行新陈代谢时最好的“营养品”;厚厚的水体又像一个“保 护罩”使娇弱的原始生命不致被太阳紫外线杀伤。 生命运动离不开水:水是生物体的基本成分。在肌体内起着输 送物质的作用;维持着肌体养分平衡,起着吸收养分,排出废物 的作用;起着调节温度的作用;具有支持营养的作用.

水循环和水量平衡

水循环和水量平衡

A
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3 流域水量平衡
(2)分水线(岭)定义 河流周围地面高程最高点的连线,通常为山脉脊线,如秦岭
山脉。 (平原地势)黄河大堤为淮河、海河流域分水岭。 分水线有地面分水线和地下分水线之分。前者是汇集地表水
的界线,后者是汇集地下水的界线。
19
黄黄 河河
长长江江
分水岭实例
20
3 流域水量平衡
(3)非闭合流域与闭合流域
上二式相加得:
E c Es Pc Ps
或:
E P 全球的水量平衡式
式中:
E Ec Es
P Pc Ps
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2 水量平衡原理及其方程
17
3 流域水量平衡
(1)流域的定义 ➢ 河流某断面(A断面)以上,汇集 地表水和地下水的区域统称做该河流 在A断面以上的流域。
➢ 由分水线包围的集水区域。
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不闭合流域水量平衡方程:
P + RGI - E - RSO - RGO - q = △W
式中: P :流域给定时段的降雨量;
E:净蒸发量;
RGI : 给定时段内从地下水流入的水量; RSO : 给定时段内从地面流出的水量; RGO : 给定时段内从地下流出的水量; q : 给定时段内流域内工农业及生活净用水量;
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1 水文循环
• 地球上各种水体更新期
水体
周期
水体
周期
极地冰川 永冻地带地下水 世界大洋 高山冰川 深层地下水 湖泊水
10000a 9700a 2500a 1600a 1400a 17a
沼泽水 土壤水 河水 大气水 生物水
5a 1a 16天 8天 12h
8
1 水文循环
水循环的影响因素

2第二章(1)水循环和水量平衡

2第二章(1)水循环和水量平衡

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第二节 水量平衡
水量平衡概述
1.概念 概念
所谓水量平衡,是指任意选择的区域(或水体), 在任意时段内,其收入的水量与支出的水量之间差 额必等于该时段区域(或水体)内蓄水的变化量, 即水在循环过程中,从总体上说收支平衡。
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第二节 水量平衡
水量平衡概述
2.研究意义 研究意义
第一,可以定量地揭示水循环过程与全球地理环境、自然生态系统之间 的相互联系、相互制约的关系 第二,又是研究水循环系统内在结构和运行机制,分析系统内蒸发,降 水及径流等各个环节相互之间的内在联系,揭示自然界水文过程基本规 律的主要方法 第三,水量平衡分析又是水资源现状评价与供需预测研究工作的核心。 第四,在流域规划,水资源工程系统规划与设计工作中,为工程规划提 供基本设计参数,而且可以用来评价工程建成以后可能产生的实际效益。
△Wc : 在时段内陆地蓄水量的变化量。 在时段内陆地蓄水量的变化量。
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第二节 水量平衡
海洋水量平衡方程
若以海洋为研究水量平衡对象,某时段△ 内的水量平 若以海洋为研究水量平衡对象,某时段△t内的水量平 衡方程可写成: 衡方程可写成:
△Ws = Ps+R - Es +
式中: 海洋在时段内的蒸发量; 式中 Es : 海洋在时段内的蒸发量; Ps : 海洋在时段内的降水量; 海洋在时段内的降水量; R : 时段内由陆地流入海洋的径流量; 时段内由陆地流入海洋的径流量;
式中: 为时段内降水量; 式中: P 为时段内降水量;
E1、E2 分别为时段内水汽凝结量和蒸发量; 分别为时段内水汽凝结量和蒸发量; R
表和R ′表
分别为时段内地表流入与流出的水量; 分别为时段内地表流入与流出的水量;
分别为时段内从地下流入与流出的水量; R地下 、R′地下 分别为时段内从地下流入与流出的水量; 为时段内工农业及生活净用水量; q 为时段内工农业及生活净用水量; 分别为时段始末蓄水量。 s1、s2 分别为时段始末蓄水量。

水文学第2章 地球上的水循环及水量平衡

水文学第2章 地球上的水循环及水量平衡

三、水循环国内研究进展 1 水循环要素研究进展 降水研究进展:①在暴雨时空分布统计特征研究方面出现一些有价值 的新成果,如“中国降水与暴雨季节变化”(王家祁等,1997);② 关于致洪暴雨中期预报研究取得了新的进展并在实际应用中取得一定 成效(章淹等,1996)。 径流研究进展:在流域产流的理论和计算方法研究中,由于水向土壤 中入渗的研究取得了新成果(唐海行等,1995),推动了超渗产流机 制和模型的研究。在汇流方面的研究进展主要表现在两个方面:①将 水力学方法和水文学方法相结合的河道汇流研究取得显著进展(谭维 炎等,1996);②数值地貌学的理论和方法被应用于流域汇流研究, 并取得一定成果。 蒸发研究进展:近年来关于作物蒸腾和土壤与潜水蒸发的研究取得了 较大进展,提出了一些植物蒸腾计算新公式(谢贤群等,1997)和土 壤蒸发计算新公式(罗毅等,1997)。
若以海洋为研究水量平衡对象,某时段△t内的水量平衡方程可 写成:
2.陆地水量平衡方程式
陆地上水循环可区分为外流区水循环系统及内流区水循环系统,其水量平衡 方程存在两种形式:
(1)外流区任意时段的水量平衡方程为: P外-E外-R地表-R地下=△s外 对于多年平均而言Δs外→0,并以R=R地表 + R地下,则有 P0 = E0 + R0 式中;P外、E外、R地表、R地下、△S外分别为外流区任意时段内降水 量、蒸发量、入海的地表与地下径流量。P0、E0、R0、分别为外流 区多年平均降水量,蒸发量及径流量。 (2)内流区基本上呈闭合状态,没有水量入海。水量平衡方程为: P内 = E内
5
四、水循环的作用与效应
水循环作为地球上最基本的物质大循环和最 活跃的自然现象,具有重要的自然地理环境功能 和社会影响作用,是水文学重要的基础研究领域。 1 .水循环具有促进自然地理环境中物质和能量迁移转化的功

第四章 第一节 地球上水循环与水量平衡

第四章 第一节 地球上水循环与水量平衡
—旅游与资源环境学院 旅游与资源环境学院
第一节 地球水循环与水量平衡
自 然 地 理 学
——泰山学院旅游与资源环境学院 泰山学院旅游与资源环境学院
—旅游与资源环境学院 旅游与资源环境学院
【目的与要求】 目的与要求】
一、了解地球上水的分布 ;理解掌握水循环的概念、环 理解掌握水循环的概念、 节与类型 水量平衡的原理,陆地、 二、水量平衡的原理,陆地、海洋与全球的水量平衡方 程。 理解掌握水循环的周期与意义; 三、理解掌握水循环的周期与意义; 理解水循环的效应。 理解水循环的效应。
三峡大坝
自 然 地 理 学
—旅游与资源环境学院 旅游与资源环境学院
(二)水量平衡
1、水量平衡原理 、 指任意区域(或水体),在任意时段内, ),在任意时段内 (1)指任意区域(或水体),在任意时段内,其收入的 水量与支出的水量的差额必等于该时段区域(或水体) 水量与支出的水量的差额必等于该时段区域(或水体) 内蓄水的变化量。即水在循环过程中, 内蓄水的变化量。即水在循环过程中,从总体上说收支 平衡。 平衡。 它是现代水文学中最重要的基础理论和基本方法之一。 它是现代水文学中最重要的基础理论和基本方法之一。 说明】 【说明】 上述的区域可以是一个流域、湖泊、大陆、 海洋、 1上述的区域可以是一个流域、湖泊、大陆、 海洋、全 球。 时段: 年或多年。 2时段:日、月、年或多年。 水循环和水量平衡是水体运动的两个侧面, ③水循环和水量平衡是水体运动的两个侧面,前者是着 眼于现象,后者着眼于各环节的数量关系。 眼于现象,后者着眼于各环节的数量关系。
(1.29万Km3 ) 万
—旅游与资源环境学院 旅游与资源环境学院
二、水循环与 水量平衡
(一)水循环 1、概念 、 是指地球上各种形态的水,在太阳辐射、 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 用下,通过蒸发、水汽输送、凝结降水、 等环节,不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。 等环节,不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。 2、环节 、 水汽蒸发、水汽输送、凝结降水、水分入渗, 水汽蒸发、水汽输送、凝结降水、水分入渗,以及地表 地下径流。 、地下径流。

第五节水分循环和水量平衡方程

第五节水分循环和水量平衡方程

第五节水分循环和水量平衡方程一、水分循环(hydrological cycle )水覆盖了地球表面约71%的面积。

全球水量大约14.1亿km3。

如果将这些水均匀地分布在地球表面,可以形成一个近3000m厚的水层。

但是,这样巨大的水量中98%是人类不适用的海水,只有不足3%是淡水。

据专家推算,淡水总量为15.2亿km3,如果将其均匀地分布在地球表面,水层厚度只有0.32m。

(一)水分循环的定义水在太阳辐射作用下,由地球水陆表面蒸发变成水汽,水汽在上升和输送过程中遇冷凝结成云,又以降水的形式返回地表,水分进行这种不断的往复过程,叫做水分循环。

(二)水分循环的种类自然界的水分循环分为水分大循环和水分小循环。

1、水分大循环由海洋蒸发到大气中的水汽,一部分被气流带至大陆上空,以凝结降水的形式降落地面。

这些降水一部分蒸发回到大气中,一部分形成地表远流,流入河流,再以河川径流的形式注入海洋,另一部分渗入土壤后,以地下水的形式注入海洋,间的水分循环,称为大循环,又叫外循环。

水分大循环是指水从海洋以水汽形式随大气环流运送到大陆上空, 面形成径流,沿地表或地下流入海洋的过程。

2、水分小循环由海洋蒸发的水汽,上升到高空,凝结致雨,又降落到海洋上,或陆地蒸发的水汽,上升到高空,凝结致雨,又降落到陆地上,这种局部的水分循环,称为小循环,又叫内循环。

水分小循环是指水在陆地蒸发到大气中,凝结成各种形式的降水(雨、雪、雾、露、冰雹、霰等等)又落到地面的过程,或海洋中的水蒸发到海洋上空,降水后又落到海洋中的过程。

二、水量平衡方程根据长期观测及物质不灭定律,地球上的总水量大体上是不变的,因而地球上的水分总水分大,小馆环示虑使海洋失去的水分得到补偿。

这种海陆之凝结成降水,落到地屛皿I—{豪豪+厦L.7\厶收入与总支出是平衡的,但在短时期内,局部地区水分总收入与总支出则不一定相等,其收支差值造成了该地区该时段内蓄水量的变化,这时水分收人应等于水分支出与蓄水量变化。

地球上的水循环与水量平衡(课堂PPT)

地球上的水循环与水量平衡(课堂PPT)
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(三)世界上的水资源——以多年平均径流量表示
最能反映水资源数量和特征的是:年降水量和河流的年 均径流量。世界各国通常采用多年平均径流量表示水资源 量(P112)。
包括南极冰川在内,世界各大洲陆地年径流总量为4.68 万km3 。从各大洲水资源的分布来看,年径流量亚洲最多, 其次为南美洲、北美洲、非洲、欧洲、大洋洲。从人均径 流量的角度看,全世界河流径流总量按人平均,每人约合 10 000立方米。在各大洲中,大洋洲人均径流量最多,其 次为南美洲、北美洲、非洲、欧洲、亚洲。
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(三)水的传热性
水的传热性比其他液体小。
(四)水的表面张力
水的表面张力特别大。 水对一般固体的附着力大于内聚力,所以水能够很容易 的润滑固体。
(五)水的压缩率
水几乎是不可以压缩的。
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水循环:是指地球上各种形态的水,在太阳辐射和
地心引力等作用下,以蒸发、水汽输送、凝结降水、下
渗和径流等方式进行周而复始的运动过程。
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人类可利用的淡水量约为0.35 亿km3,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0.24亿km3,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。
而增大;(0℃~4℃,热缩冷胀,> 4℃时,热胀冷缩)
(3)0°C的冰的密度比0°C的液态水的密度减小10%(水变成
冰体积膨胀)。
(二)水的冰点和沸点
(1)标准大气压下,纯水的冻结温度为0°C,沸点为100°C;
(2)水的比热不仅比其他液体和固体大,而且随温度呈奇异变
化,即在30°C时,水的比热最小。

第一章 地球上的水循环与水量平衡

第一章 地球上的水循环与水量平衡

1.5 小结(地球上水的分布特点)
(一)分布广泛,形式多样。 地球上的水,以液态、固态和气态三种形式
存在于地表、地下和空中,形成了海洋水、河流 水、湖泊水、沼泽水、冰川水、地下水和大气水 等各种水体。 (二)地球上的水,在空间上分布是很不均匀的。
(三)地球上的水储量丰富,但是淡水所占比重小, 数量极其有限。
(三)世界上的水资源——以多年平均径流量表示
最能反映水资源数量和特征的是:年降水量和河流的年 均径流量。世界各国通常采用多年平均径流量表示水资源 量(P112)。
包括南极冰川在内,世界各大洲陆地年径流总量为4.68 万km3 。从各大洲水资源的分布来看,年径流量亚洲最多, 其次为南美洲、北美洲、非洲、欧洲、大洋洲。从人均径 流量的角度看,全世界河流径流总量按人平均,每人约合 10 000立方米。在各大洲中,大洋洲人均径流量最多,其 次为南美洲、北美洲、非洲、欧洲、亚洲。
人类可利用的淡水量约为0.35 亿km3,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0.24亿km3,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。
水体类别更新时间水体类别更新时间极地冰川长年积雪约10000年土壤水世界大洋2500年河流水16日高山冰川1600年大气水深部地下水1400年生物水12小时湖泊水17年全球2400年沼泽水32第三节地球上的水量平衡31水量平衡原理32水量平衡方程一通用水量平衡方程二流域水量平衡方程三全球水量平衡方程33水量平衡waterbalance是指任意区域或水体在任意时段内其收入水量与支出水量的差额等于储水量的变化量
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地 球 水 体 水量 组 成
海洋水
96.53% 河湖水 地下水 冰川水
水 体 组 成
(13.38亿Km3 )
陆地水
3.46%
(0.48亿Km3 )
大气水
土壤水
0.001% (1.29万Km3 )
其中淡水为 0.35亿Km3 , 占全球的 2.35%
二、水循环
1、概念 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,不断地发生相态转 换和周而复始运动的过程。
2、水循环的影响因素
内因:常温常压下液态、气态、固态三相变 化的特性是水循环的前提条件 外因:太阳辐射和地球引力作用,是水 循环的基本动力 外部环境:包括地理纬度、海陆分布、地貌 等则制约了水循环的路径、规模与强度
自然界水循环据其规模及涉及的地域可分为: 大循环/小循环
海 洋 上 空
气流输运 降 水 海 洋 蒸 发
第一节 地球水循环与水 ;理解掌握水循环的 概念、环节与类型 二、水量平衡的原理,陆地、海洋与全球的水量 平衡方程。 三、理解掌握水循环的周期与意义; 理解水循环的效应。
一、地球上的水分布
水是地球上分布最广泛的物质之一。它以气态、 液态和固态三种形式存在于空中、地表与地下, 组成了一个统一的相互联系的水圈。 地球上出了存在各种矿物中的化学水、结合水以 及岩石圈深部封存的水分外,海洋、河流、湖泊、 地下水、大气水分和冰雪共同构成地球的水圈。 其中海洋是水圈的主体,其面积约占全球表面积 的71%,水量占全球水量的97%以上。陆地水虽然 相对少得多,但仍然是自然地理环境重要的组成 部分。
三、水量平衡
水量平衡概述
1.概念
所谓水量平衡,是指任意选择的区域(或水体), 在任意时段内,其收入的水量与支出的水量之间差 额必等于该时段区域(或水体)内蓄水的变化量, 即水在循环过程中,从总体上说收支平衡。
2.全球水量平衡方程
全球水量平衡系由海洋和陆地水量平衡联合组成。 (1)海洋水量平衡方程式 如以全球海洋为研究对象
区域 全球海洋 全球陆地 全球
面积 (万km2) 36100 14900 51000
水量(km3) 降水 458000 119000 577000 径流 47000 47000 蒸发 505000 72000 577000
陆地水量平衡方程
全球水量平衡系由海洋和陆地水量平衡联合组成,下 面以地球陆地为研究水量平衡对象,建立陆地水量平衡 方程式:
△Wc = Pc- R - Ec
式中: Pc: 在时段内陆地的降水量
R : 时段内由陆地流入海洋的径流量
Ec: 在时段内陆地的蒸发量 △Wc : 在时段内陆地蓄水量的变化量
海洋水量平衡方程
若以海洋为研究水量平衡对象,某时段△t内的水量平 衡方程可写成:
△Ws = Ps+R - Es
式中: Es : 海洋在时段内的蒸发量; Ps : 海洋在时段内的降水量; R : 时段内由陆地流入海洋的径流量;
△Ws : 海洋在该时段内蓄水量的变化量。
全球水量平衡方程
水量平衡是水循环的数量表示。依据质量 守恒定律,全球或任一区域水量都应保持 收支平衡。高收入则高支出,低收入则低 支出。降水、蒸发和径流是水循环的三个 重要因素。因此,全球水量平衡方式可写 成: Pc+Ps=Ec+Es
大 陆 上 空
降 蒸 发 返 回 大 气
大循环:

小循环:
地面径流
汇入 河川 洋
地下径流
陆 面 地 下

水循环示意图
3、水循环的地理意义
水循环不仅将地球上的各种水体,组合成连续、统 一的水圈,而且在循环过程中深入大气圈、岩石圈与 生物圈,将四大圈联系成一个整体 地球上的水循环是巨大的物质和能量流动,是具有 全球意义的能量传输过程 水循环是海陆间联系的主要纽带 水循环不断塑造地表形态 由于存在水循环,水才能周而复始的被重新利用, 成为可再生资源

P洋
E洋 R表
海 洋
任意时段海洋: 收入: P洋
R表
R地下
支出: E洋
通用水量平衡方程
基本方程:I - Q = △ S
式中: I —水量收入项;
Q —水量支出项;
△S —研究时段内区域(或水体)内蓄水变化量。
注意:上式为水量平衡方程的一般形式,对不同的区 域和不同的问题应具体分析水量的输入项和输出项的各 个组成部分,写出相应的水量平衡方程式。
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