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自然界的水循环的几个环节

发表时间:2021/11/23 19:36:56  浏览次数:376  
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地球上的水循环就像人体维持活力的血液一样,创造了地球的生机万物。

水循环过程是通过地球上海、陆、空各种形态的水在太阳辐射、地心引力等作用下,由水汽蒸发、水汽输送、凝结降水、水分入渗以及地表、地下径流5个基本环节完成的。这5个环节不断发生相态转换和周而复始运动的过程。

科普动画 | 自然界的水循环有哪几个环节?

地球上的水分布在海洋、湖泊、沼泽、河流、冰川、雪山以及大气、生物体、土壤和地层中。

水圈中所有的水都参与水的循环。海洋有洋流等水圈内部的水循环,大气圈里有随着大气环流进行的大气内部水循环。

大气圈与陆地圈、陆地圈与海洋圈也有着蒸发的水汽又形成降水、降落的水分又形成蒸发的直接循环。岩石圈也存在着水的转换与循环,生物体内也有着生物水的循环。

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从全球角度看,水循环过程可以设想是从海洋的蒸发开始。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,少部分被输送到内陆。

在适当条件下,水汽凝结降水,海面上的降水直接回归海洋,降落到陆地表面的雨雪部分被蒸发重新返回大气,部分成为地面径流补给江河、湖泊,另一部分渗入岩土层中,转化为土壤中流与地下径流。

地面径流、土壤中流、地下径流最后都流入海洋,构成全球性统一的、连续有序的动态大系统。这种海洋和陆地之间水的往复过程称为水的大循环,仅在局部地区(陆地或海洋)进行的水循环称为水的小循环?;肪持械难肥谴?、小循环交织在一起的,并在全球范围内不停地进行着。

科普动画 | 自然界的水循环有哪几个环节?
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影响水循环的因素很多,自然因素主要有气象条件(大气环流、风向、风速、温度、湿度等)和地理条件(地形、地质、土壤、植被等)。人为因素对水循环也有直接或间接的影响。

水在地球环境条件下易于进行气、液、固三态间的相互转化,太阳辐射和重力作用为水循环提供了水物理状态变化和运动的能量,可视为水循环的外因。

由于地球上太阳辐射的强度不均匀,不同地区的水循环的情况也不同。如在赤道地区太阳辐射强度大,降水量一般比中纬地区多,尤其比高纬地区多。

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土壤表面热量和水汽的收支关系是很复杂的。土壤水分特别重要,因为它能储藏好几个月。

温度和环流对土壤湿度非常敏感,土壤初始状态时的湿度对环流和降水的影响可长达几周或数月。

当土壤表面覆盖冰雪时,由于冰雪的反照可以反射掉太阳大部分的辐射,从而影响地表上的热量平衡。如当撒哈拉沙漠和美洲高原的反照率增加时,那地区的降水就明显减少。

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人类活动不断改变着自然环境,越来越强烈地影响水循环的过程。

人类构筑水库,开凿运河、渠道、河网,以及大量开发地下水等,改变了水的原来径流路线,将引起水的分布和运动状况的变化。

农业的发展、森林的破坏会引起蒸发、径流、下渗等过程的变化,城市和工矿区的大气污染和热岛效应也可改变本地区的循环状况。

此外,人类生产和消费活动排出的污染物通过不同的途径进入水循环,矿物燃烧产生并排入大气的二氧化硫和氮氧化物进入水循环后将形成酸雨,将大气污染转变为地面水和土壤的污染。大气中的颗粒物也将通过降水等过程返回地面。

土壤和固体废物受降水的冲洗、淋溶等作用,其中的有害物质通过径流、渗透等途径参加水循环而迁移扩散,使地表水或地下水受到污染,最终使海洋受到污染。

科普动画 | 自然界的水循环有哪几个环节?
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环境中许多物质的交换和运动依靠水循环来实现。

水在传输过程中会沿途挟带各种有害的物质,但随着水的稀释扩散,这些有害物质浓度降低而无害化。但也可能由于水的流动交换而迁移,造成其他地区或更大范围的污染。

陆地上每年有3.6万亿立方米的水带着约3.6亿吨的可溶解物质流入海洋。

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水分循环系统是一个水的自然净化系统。

水不断地从潮湿的表面蒸发或者从植物表面蒸腾,水蒸气进入大气,大部分杂质留了下来,雨水到了地面经过沙石的过滤和沉淀成为洁净的水源。在这个净化过程中,太阳、海洋和大气像一个巨大的蒸馏装置时刻不停地运转着。

水分循环的存在使得水成为我们星球上最活跃的物质,它处于永恒的运动状态,不断地散失又不断地恢复,以气、液、固三态出现在整个生物圈中。

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人体中从饮水到排出体外只要几小时,而大气中的水从蒸发进入大气到形成降水离开大气,完成一次循环平均来说需要8天左右的时间。

如果要将海洋中的水全部蒸发进入大气,完成一次水分循环过程的话,则要耗上两千年的时间。

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在开放的自然系统中,水分循环处于能量与物质的转换和输送的动态平衡,正因为系统平均运动的均衡性,才保持了地球上生物生存的环境条件的长期稳定。

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