地球上的水分循环与水量平衡 节

（二）水循环机理
? 1、水循环服从于质量守恒定律
? 整个循环过程保持着连续性，既无开始，也没有结尾。 从实质上说，水循环乃是物质与能量的传输、储存和转 化过程，而且存在于每一环节。在蒸发环节中，伴随液 态水转化为气态水的是热能的消耗，伴随着凝结降水的 是潜热的释放，所以蒸发与降水就是地面向大气输送热 量的过程。据测算，全球海陆日平均蒸发量为 1.5808万 亿立米，是长江全年入海径流量的 1.6倍，蒸发这些水汽 的总耗热量高达3.878×1021焦耳，如折合电能为 10.77×1014千瓦时，等于1990年全世界各国总发电量 的近100倍，所以地面潜热交换成为大气的热量主要来源。
? 由降水转化为地面与地下径流的过程，则是势能转化为 动能的过程。这些动能成为水流的动力，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ耗于沿途的 冲刷，搬运和堆积作用，直到注入海洋才消耗殆尽。
2、太阳辐射与重力作用，是水循环的基本动力
? 水循环内因 —水的物理属性，即在目前大气环境 下，水的固、液、气三态并存和三态在常温条件 下相互转化。
? 水循环概念
? 自然界中的水在太阳辐射和地球重力作用 下，在大气圈、水圈、岩石圈和生物圈四 大地球圈层中通过蒸发、输送、凝结降水、 下渗和径流等环节，不断地发生相态转换 和空间位置的转移过程，称为水分循环， 又叫水文循环，简称水循环。
水循环包括的五个环节
? 两大部分： 大气部分（包括水汽阶段、降水阶段） 与地面部分 （径流与下渗阶段、蒸发阶段）
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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
1 植物蒸腾
2 降水
? 水分大循环通常经历蒸发、输送、凝结、降水、 入渗和径流等环节， 一方面在天空、地面和地下 之间通过蒸发、降水和入渗进行纵向水分交换 （垂直方向）；另一面又在海洋与陆地之间以水 汽输送和径流形式进行横向交换（水平方向） 。 海洋从空中向大陆输送大量水汽，大陆则通过地 面和地下径流把水分输送到海洋里去。大陆上蒸 发的水汽也可随气流带到海洋上空。但总的说来， 水汽输送方向是从海洋输向大陆的。海洋向陆地 输送的水汽减去陆地向海洋输送的水汽，称为有 效水汽输送量。
环（内循环）两类。 ? 1、大循环（外循环） ? 大循环：指发生在海洋与陆地之间的水分交换过程，又
叫外循环、全球性的水循环或海陆间的水循环。 ? 其具体过程：从海面蒸发的水汽，部分被气流输送到大
陆上空，在适当条件下遇冷凝结并降落到陆地地表，除 一部分蒸发返回空中外，其余的降水则形成地表径流或 渗入地下形成地下径流，经河槽汇集，最终又回归海洋。 这就完成了海陆间大循环。
? 水循环外因 —太阳辐射和重力是水循环的基本动 力。
? 太阳辐射是地表热能的主要源泉，它促使冰雪融 化，水分蒸发，空气流动等，是水分循环的动力。
? 重力是促使空中水滴降落和地面、地下径流流归 海洋的动力。
? 外部环境包括地理纬度、海陆分布、地貌形态等 则制约了水循环的路径、规模与强度。
3、水循环广及整个水圈，并深入大 气圈、岩石圈及生物圈
4 降水
湖 6 地表径流
6 地下径流
1蒸发
5 蒸发
4 降水
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。
输送和凝结降水三个环节取决于气象过程。下渗 状况和径流情势虽与下垫面有关，但其基本规律 仍受气象因素的控制。 ? 2）下垫面因素：主要通过影响蒸发、下渗和径 流来影响水循环。 ? 人类活动： 1）水利措施； 2）农林措施； 3）跨 流域调水等
二、水循环的类型与层次结构P42
? （一）水循环的类型 ? 按规模和路径，水循环可分为大循环（外循环）和小循
水循环类型示意图
?图2.1
? 2、小循环（内循环）
? 指发生在海洋与海洋上空之间或 陆地与陆地上空之间的局部性水 分循环，亦称内循环，包括海洋 小循环与陆地小循环。
? （1）海洋小循环（海洋内循环）
?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。
?全球水循环是闭合系统，但局部水循环却 是开放系统。因为地球与宇宙空间之间虽 亦存在水分交换，但每年交换的水量还不 到地球上总贮水量的1/15亿，所以可将全 球水循环系统近似的视为既无输入，又无 输出的一个封闭系统，但对地球内部各大 圈层，对海洋、陆地或陆地上某一特定地 区，某个水体而言，既有水分输入，又有 水分输出，因而是开放系统。
? 五个环节： 1）蒸发蒸腾 —将液态水、固态水转 化为气态水； 2）水汽输送 —蒸发的水汽被气流 输送各地； 3）凝结降水 —水汽在上升和输送过 程中，遇冷凝结，适当条件下降落地表； 4）下 渗—指降落到地面上的水依靠分子力、毛管力和 重力渗入地下的过程； 5）地表地下径流 —降落 到地表的水一部分下渗形成地下径流和壤中流， 一部分形成地表径流。
5、水文循环是巨大的物质循环
?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，诸如溶于 水中的各种化学元素、气体以及泥沙等固 体杂质等。不过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。
（三）影响水循环的因素
? 自然地理因素： ? 1）气象因素：起主导作用的因素。蒸发、水汽