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地球上的水在太陽輻射和重力作用下,以蒸發、降水和徑流等方式進行的周而復始的運動過程。又稱「水分循環」或「水循環」。

1簡介

水文循環
hydrologic cycle
水的三態轉化特性是產生水文循環的內因,太陽輻射和重力作用是這一過程的動力。太陽向宇宙空間輻射大量熱能,在到達地球的總熱量中約有23%消耗于海洋和陸地表面的水分蒸發。平均每年有577000立方公里的水通過蒸發進入大氣,通過降水又返回海洋和陸地。水文循環的空間範圍上達地面以上平均約11公里的對流層頂,下至地面以下平均約 1公里深處。水以各種形態往返於大氣、陸地和海洋之間。

2認識史

古希臘柏拉圖臆測地下有一個大水庫,是一切水的來源,大水庫中的水來回擺動,形成河流,匯入大海,通過地下通道,海水又返回水庫。亞里士多德認為,地下空穴中的空氣冷卻凝結成水,成為許多發源於高山的河流的水源。他也曾提出,降水是河水的來源之一。古羅馬建築師M.V.P.維特魯維吸收了前人關於水文循環概念的科學描述部分,提出了一個包括雨水入滲形成地下水等比較完整的水文循環概念。中國古代《黃帝內經素問》(公元前 400餘年)一書中提出:「地氣上為雲,天氣下為雨,雨出地氣,雲出天氣。」比較科學地描述了成雲致雨的水文現象。成書於公元前 3世紀的《呂氏春秋·圜道》篇比較完整地記述了水文循環現象:「雲氣西行云云然,冬夏不輟;水泉東流,日夜不休。上不竭,下不滿,小為大,重為輕。圜道也。」法國水文學家P.佩羅1674年在《泉水之源》一書中,把觀測的年降水量與塞納河的估計流量作了比較,得出塞納河年徑流量是降水量的六分之一的結論。這個科學的定量概念的提出被公認為現代科學水文學的開始。20世紀60年代以來,隨著現代科學技術的發展,把水文循環視為一個動力連續系統在不斷地探索和研究。

3基本信息

水量變化規律
①總水量保持平衡。在全球範圍內,在相當長期的水文循環中,從地球表面的蒸發量同返回地球表面的降水量相等,處於相對平衡狀態。在海洋,蒸發量雖然大於降水量,但來自大陸的徑流使這部分缺水得到補償,所以海水量不會減少。在大陸,雖然降水量大於實際蒸發量,但多餘的水量形成徑流匯入海洋,因此大陸上的水也不會增多。②時空分佈不均勻。水文循環中水量的年際變化很明顯,一些地區河川徑流的豐水、枯水年往往交替出現。一般說,低緯度濕潤地區,降雨較多,雨季降水集中,氣溫較高,蒸發量大,水文循環強烈;高緯度地區冰雪覆蓋期長,氣溫低,水文循環較弱;而乾旱地區降水稀少,蒸發能力大,但實際蒸發量小,水文循環微弱。水文循環這種不均勻現象造成了洪澇、乾旱等多變的複雜的水文情勢。
中國的水文循環路徑
中國上空的水汽主要來自印度洋的孟加拉灣和南海地區。也來源於西風環流帶來的大西洋水汽。強盛的北風帶來北冰洋的水汽,鄂霍次克海的水汽隨東北風來到東北地區。上述水汽在一定條件下形成大量降水。徑流主要通過黑龍江、遼河、海河、黃河、淮河、長江、珠江等水系,浙、閩、台水系及西南諸河水系入海。中國的外流流域約佔全國總面積的64%,即流入太平洋的約佔57%,流入印度洋的約佔6.5%,尚有小部分流入北冰洋,只佔0.5%。

4水文循環的意義

水文循環是自然界物質運動、能量轉化和物質循環的重要方式之一,它對自然環境的形成、演化和人類的生存產生巨大的影響:①直接影響氣候變化。通過蒸散發進入大氣的水汽,是產生雲、雨和閃電等現象的主要物質基礎。蒸發產生水汽,水汽凝結成雨(冰、雪),吸收或放出大量潛熱。空氣中的水汽含量直接影響氣候的濕潤或乾燥,調節地面氣候。②改變地表形態。降水形成的徑流,沖刷和侵蝕地面,形成溝溪江河;水流搬運大量泥沙,可堆積成沖積平原;滲入地下的水,溶解岩層中的物質,富集鹽分,輸入大海;易溶解的岩石受到水流強烈侵蝕和溶解作用,可形成岩溶等地貌。③造成再生資源。水文循環造成巨大的、可以重複使用的再生水資源,使人類獲得永不枯竭的水源和能源,為一切生物提供不可缺少的水分;大氣降水把天空中遊離的氮素帶到地面,滋養植物;陸地上的徑流又把大量的有機質送入海洋,供養海洋生物;而海洋生物又是人類食物和製造肥料的重要來源。水文循環所帶來的洪水和乾旱,也會給人類和生物造成威脅。
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5其它定義

第二種
水文循環
hydrologic cycle
地球上的水在太陽能和重力作用下以蒸發、水汽輸送 、降水和徑流等方式不斷運動的往複循環過程。又稱水循環 、水分循環。地面上的水在太陽輻射下,經蒸發和植物散發上升,遇冷凝結,受重力作用,落到地表,在地上流動,或滲入地下,在地下運動,進而匯入江河湖海。水往複於天空 、地面和地下,轉化於氣態、液態和固態之間,運動於蒸散發、水汽輸送、降水和徑流等過程中,周而復始,終年不止。在水文循環中,總水量保持平衡,從地球表面的蒸發量同返回地面的降水量相等。在海洋,雖然蒸發量大於降水量,但來自大陸的徑流,使這一部分缺損得到補償,所以海水量不會減少。在大陸,儘管降水量大於實際蒸發量,但多餘的水量形成徑流送入海洋,因此,大陸上的水也不會增多。在水文循環中,水的時空分佈不均勻。一些地區河川徑流的豐水 、枯水年往往交替出現。一般說,低緯度濕潤地區,降雨較多,雨季降水集中,氣溫較高,蒸發量大,水文循環過程強烈 ;高緯度地區,氣溫低,冰雪覆蓋期長,水文循環過程較弱 ;乾旱地區降水稀少,蒸發能力大,但實際蒸發量小,水文循環微弱。同一地區不同季節水文循環強度也存在差異,水文循環的這種不均勻現象造成了洪澇、乾旱等多變的複雜的水文情勢。水文循環對自然環境的形成、演化和人類的生存影響很大,它影響氣候變化,改變地表形態。水文循環為人類造成巨大的、可以重複使用的再生水資源,使人類獲得永不枯竭的水源和能源,為生命提供不可缺少的水分。水文循環所帶來的乾旱和洪水,也會給人類造成災害。
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