5.4 地球上的水循环
• 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。