自然界的水循环
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自然界的水循环一、水循环概述(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,不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。
从全球整体角度来说,这个循环过程可以设想从海洋的蒸发开始;蒸发的水汽升入空中,并被气流输送至各地,大部分留在海洋上空,少部分深入内陆,在适当条件下,这些水汽凝结降水。
其中海面上的降水直接回归海洋,降落到陆地表面的雨雪,除重新蒸发升入空中的水汽外,一部分成为地面径流补给江河、湖泊,另一部分渗入岩土层中,转化为壤中流与地下径流。
地面径流、壤中流与地下径流,最后亦流入海洋,构成全球性统一的、连续有序的动态大系统。
为全球海陆间水循环过程的概化图。
整个过程可分解为水汽蒸发、水汽输送、凝结降水、水分入渗,以及地表径流、地下径流等5个基本环节。
这5个环节相互联系、相互影响,又交错并存、相对独立,并在不同的环境条件下,呈现不同的组合,在全球各地形成一系列不同规模的地区水循环。
2.水循环机理第一,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1.5808万亿立方米,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热量的主要来源。
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,消耗于沿途的冲刷、搬运和堆积作用,直到注入海洋才消耗殆尽。
第二,太阳辐射与重力作用,是水循环的基本动力。
自然界中水的循环规律一、水循环的过程水循环是指地球上水通过蒸发、降水和径流等环节,不断转化和流动的过程。
它包括以下几个主要步骤:1. 蒸发:太阳辐射能将水蒸发为水蒸气,主要发生在海洋、湖泊、河流等地表水体和植物叶面。
2. 输送:水蒸气在大气中形成云,通过气流的作用,云团可以移动和扩散,将水蒸气输送到不同地区。
3. 降水:当云团的水汽含量达到饱和状态时,会形成降水,包括雨、雪、雾露、霜、冰雹等形式。
4. 径流:降水在地表形成水流,流入江河、湖库等地表水体,最终汇入海洋。
5. 下渗:部分水分通过土壤和岩石的渗透作用,进入地下水体。
6. 蒸腾:部分水分通过植物的蒸腾作用,以水蒸气的形式返回大气。
二、水循环的能量转化水循环过程中伴随着能量的转化和流动。
太阳辐射能是推动水循环的主要能量来源,它使地表水体蒸发为水蒸气,形成云团并产生降水。
在降水过程中,部分能量以动能的形式释放出来,驱动水流运动;部分能量以热能的形式释放出来,加热地表和大气。
同时,在蒸发和植物蒸腾过程中,吸收和消耗大量的热量,对地表温度产生调节作用。
三、水循环的地理分布水循环在不同地区表现出不同的特征和过程。
例如,在热带雨林地区,由于高温高湿的气候条件,水循环速率较快,降水丰富;在干旱地区,由于蒸发强烈而降水稀少,水循环速率较慢。
此外,地形、植被、土壤等地理因素也会影响水循环的过程和分布。
例如,山区的水循环较为复杂,涉及到垂直方向上的水分运动和分异;而森林植被区的降水能更多地被地表截留和储存。
四、水循环的影响水循环对地球表面的环境和生态系统起着至关重要的作用。
它调节着地表的水分平衡,影响地表温度和气候条件;同时,也通过养分迁移和物质循环,促进生态系统的健康和可持续发展。
此外,人类对水循环的干预也产生着深远的影响。
例如,水利工程可以调节水流运动,改变水资源分布;城市化进程会改变下垫面的性质,影响降水径流的形成;而过度开采地下水会导致地下水位下降和水质恶化。