地球上的水及其循环

第一章地球上的水及其循环1.1地球上的水(diqiushangdeshui/waterontheearth)1.2自然界的水循环(ziranjiedeshuixunhuan/watercirculationofnature)1.3与水文循环有关的气象、水文因素(yushuiwenxunhuanyouguandeqixiang/weatherandhydrologicalfactorswhichconcernedhydrologicalcirculation)1.4我国水文循环概况(woguodeshuiwenxunhuangaikuang/hydrologicalcirculationofourcountry)1.1地球上的水•（1）地球是一个富水(fushui/richwater)的行星(xingxing/plante)。地球上的水不仅存在于大气圈(daqiquan/atmosphere)、地球表面(biaomian/surface)、岩石圈(yanshiquan/geosphere)和生物圈(shengwuquan/biosphere)中，也存在于地球深部的地幔(diman/mantle)乃至地核(dihe/centrospere)中。•（2）关于地球上水的起源(qiyuan/origin)，曾有过多种假说(jiashuo/suspect)。目前普遍(pupian/commonly)接受(jieshou/accept)的看法(kanfa/view)是：组成地球水圈的水（包括地表水(dibiaoshui/surfacewater)与地下水(dixiashui/groundwater）是在原始(yuanshi/originailty)地壳(diqiao/lithosphere)形成以后，在整个地质(dizhi/geologic)时期内不断逸出而起源的。•（3）地球各个层圈水的分布(fenbu/distribution)状况(zhuangkuang/status)及其存在状况都有很大差别(chabie/difference)，可分为浅部层圈水与深部层圈水两部分。•1从大气圈到地壳上半部属浅部层圈水。其中分布有大气水、地下水、地表水及生物体中的水。这些水以自由态H2o分子形式存在，以液态(yetai)为主，也呈气态及固态(gutai/solidstate)存在。•2地球深层圈水分布于地壳下部直到下地幔这一范围(fawei/range)内。这里的水是被压密的气水溶液(rongye/solution)。6图1.2自然界的水循环1自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水构成一个系统(xitong/system)这一系统内的水相互联系、相互转化(zhuanhuan/transform)的过程即是自然界的水循环。2自然界的水循环按其循环途径(tujing/approach)长短、循环速度的快慢(kuaiman/speed)以及涉及层圈的范围，可分为水文循环(shuiwenxunhuan/hydrauliccirculation)和地质循环两类(dizhixunhuan/geologiccirculation)。1.2.1水文循环•1.2.1水文循环(shuiwenxunhuan/hydrologicalcirculation)•3）水文循环分为小循环与大循环。海洋(haiyang/ocean)与大陆(dalu/continent)之间的水分交换为大循环。海洋或大陆内部的水分交换为小循环。1.2.2地质循环(dizhixunhuan)•地球浅层圈(qiancengquans/superficialcircle)和深层圈(shen•cengquan/deepcircle)之间水的相互转化过程称为水的地质循环。•1）上地幔的高温(gaowen/hightemperature)熔融(rongrong/fuse)的塑性物质的大规模对流，驱动(qudong/propel)着地壳板块的不断运移(yuanyi/movement)。在软流圈(ruanliuquan)上升流(shangshengliu/ascendflow)区，上地幔熔融物质进入地壳或喷出地表时，地幔岩石的水分也随之上升与分异(fenyi/distinguish)，转化为地球浅层圈的水。这种水称为初生水(chushengshui)•2）在下降流区，含有大量水的地壳岩块俯冲(fuchong/swoop)沉入地幔，使地幔得到浅层水的补给。图8上图8下1.3与水文循环有关的气象(qixiang/weather)、水文因素(shuiwenyinsu/hydrologicalfactor)•1.3.1气象因素•（1）大气圈结构(jiegou/constructure)大气的主要成分是N2(78%)和O2(21%),此外还有二氧化碳(eryanghuatang/carbondioxide)、臭氧(xiuyang/ozone)、水汽及固态尘埃(chenai/dust)等。•|根据大气的热力学(relixue/thermodynamic)性质自地表而上可将大气圈分为五层：对流层(duiliuceng/troposphere)、平流层(pingliuceng/)、中间层(zhongjianceng/mesosphere)、热层(receng)和外层。•与人类关系最密切的是对流层。•（2）大气的热源(reyuan/thermalfountainhead)•太阳的辐射(taiyangdefushe/solarradiate)是地表和大气的主要热源。•（3）主要气象要素1气温(qiwen/airtemperature)在对流层中气温随高度增加而递减，一般每增高100米，气温约降低0。5度。2气压(qiya/airpressure)由于大气的质量(zhiliang/quality)随高度的增加而降低，因此压力也随高度增加而减少.而地表热力状况的差异则造成气压在水平方向上的变化(bianhua/variety)。•3湿度(shidu/humidity)大气中水汽含量构成了空气湿度。1）绝对(juedui/absolute)湿度表示某一地区某一时刻空气中水汽的含量。2）相对(xiangdui/conparative)湿度绝对湿度与饱和水汽含量之比（r）。即r=（e/E）*100%，或•r=（m/M）*100%。由此可见，由于饱和水汽含量随温度降低而减小，因此当绝对湿度不变时，随气温下降，相对湿度随之增高。当相对湿度等于100%时，空气中水汽达饱和(baohe/saturation)，此时的气温称为露点(ludian)。•4蒸发(zhengfa/evaporation)在常温下水由液态变为气态进入大气的过程称为蒸发。水面蒸发的速度取决于许多因素（气温、气压、湿度、风速等），其中主要决定于气温和绝对湿度的关系。5降水(jiangshui/precipitation)降水是水循环的主要环节之一，一个地区降水量的大小，决定(jueding/decided)了该地区水资源的丰富程度，对地下水资源(ziyuan/resource)的形成具有重要影响。•1。3。2径流(jingliu/runoff)径流是水文循环的重要环节(huanjie/tache)和水均衡(shuijunheng/waterequilibrium)的基本要素(jibenyaosu/basicelement)，系指降落到地表的降水在重力(zhongli/gravitation)作用下沿地表或地下流动的水流。•1）流量(liuliang/flux)（Q）Q=V*F2）径流总量(zongliang/gross)（W）W=Q*T3）径流模数(moshu/modulus)系指单位面积F（km2）上平均产生的流量。M=Q/F*100%4）径流深度(shendu/depth)（Y）系指计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得的平均水层厚度Y=（W/F）*10-35）径流系数（a）(xishu/coefficient)同一时段内流域(liuyu/drainagearea)面积上的径流深度与降水量X的比值。a=Y/X图131.4我国水文循环(shuiwenxunhuan/hydraulic-cycle)概况•我国绝大部分地区均为季风(jifeng/monsoon)气候(qihou/climate)，一年中雨季(yuji/rainyseeason)与旱季(hanji/dryseason)分明，降水的时空(shikong/space-time)分布(fenbu/distributing)很有规律，这于我国特殊(tushu/special)的地理(dili/geography)格局(geju/pattern)有关。我国位于(weiyu/located)世界最大陆地—欧亚大陆东缘，南北地跨亚热带(yaredai),温带(wendai/temperatezone)及亚寒带(yaredai/sub-frigidzone);西部是世界最大的青藏(qizang)高原(gaoyuan/altiplano)，东濒世界最大水体太平洋(taipingyang/pacificocean)。•我国水文循环特点•1）季风气候(qihou/climate)控制，旱季雨季分明，降水集中(jizhong/centralize)使我国水资源在时间上分布相当不均匀。•2）降水在空间上分布的不均匀，南北差异大。