全球水循環

全球水循環

全球水循環是最基本的生物地化循環,它強烈地影響著其他所有各類物質的生物地化循環。

水的屬性


水是生態系統中生命必需元素得以不斷運動的介質。水是地球上最豐富的無機化合物,也是生物組織中含量最多的一種化合物。水具有可溶性、可動性和比熱容高等理化性質。因而它是地球上一切物質循環和生命活動的介質。沒有水循環也就沒有生物地化循環。沒有水循環,生態系統就無法啟動,生命就會死亡。
地球上的水時刻都在運動,不斷地從一個系統輸出,進入另一個系統。陸地水、大氣水和海洋水通過固體、液體和氣體的三相變化,不停地進行著交換和運輸,這種變換形成了水循環的獨特性。水的運動包括水平移動和垂直移動。水平移動,在地面是以液態水自高向低的流動,在空中以氣態水隨氣流移動。垂直移動主要是:1、由於陽光照射,江、河、湖、海和土壤中的一部分水變成水蒸氣,進入大氣;2、植物從根部吸水,經蒸騰作用以及動物體表蒸發出來的水分進入大氣中;3、大氣中的水蒸氣遇冷,以雨、雪等形式回到地面。

循環過程


地球表面的各種水體,通過蒸發、水氣運移、降水、地表徑流和下滲等水文過程緊密聯繫,相互轉換,構成了全球水循環。其循環的動力是太陽能和重力的結合:1、在太陽能的驅動下,海洋和陸地上水分的蒸發和植被蒸騰作用不斷地向大氣供應水分,在大氣環流運動作用下,大氣中的水汽在全球範圍內重新分配,然後以雨、雪、霧等形式又重新返回到海洋和陸地。這一過程,稱為全球尺度水循環過程。 2、降至陸地而沒有蒸發的水分通過河流、湖泊,或地下水運動及冰川、冰山的崩解又返回到海洋中去。這樣,在水分上升(環)和下降(環)的共同作用下,水分川流不息,形成了水的全球循環。
總的來說,地球上的降水量和蒸發量是相等的。也就是說,通過降水和蒸發這兩種形式,地球上的水分達到平衡狀態。但在不同的表面、不同地區的降水量和蒸發量是不同的。就海洋和陸地來說,海洋的蒸發量約佔總蒸發量的84%,陸地只16%;海洋中的降水佔總降水的77%,陸地佔23%;可見,海洋的降水比蒸發少7%。海洋和陸地的水量差異是通過江河源源不斷送水到海洋,以彌補海洋每年因蒸發量大於降水量而產生的虧損,達到全球水循環的平衡。

特點


1、生物發揮了巨大的作用,特別是植物在水循環中作用巨大。
2、水的時空分佈是不均衡的。低緯度地區多高於高緯度地區。赤道低緯度地區是地球上最大的降雨區。
3、地球上各種水體的周轉時間不同。各種水體,除生物水外,以大氣中和河川水的周轉時間為最短,一般都在兩周以內,這部分水可以得到不斷的更替。停留在地表以下的地下水,一般停留10~100年。大量的淡水以冰的形式儲存在南極格陵蘭冰層中,平均停留0.1萬~10萬年。

影響


人類活動對全球水循環的影響
隨著人側和經濟活動的增加,全球水循環已大大偏離了它的自然狀態。水的流動已發生了顯著的變化,其原因包括從河流和蓄水層取水、水庫的蒸發、自然生態系統的破壞和城市的建設等。人類對水循環最重要的影響是消耗性利用。農田灌溉、工業發展、城鄉生活都需從河流、湖拍或地下水取水,雖然有些在使用之後返回河流,但大部分蒸發掉,或並人產品中 (如作物)。這種損失減少了河流的流量。灌溉消耗的水最多,有大量的水在田野和輸送中蒸發掉。另外,城市中非滲透性的瀝青和水泥路面阻止水向地下滲透,而常常引起徑流洪泛,水質也因此而變壞。砍伐森林和排乾濕地改變蒸發和徑流方式,其具體影響取決於這些自然生態系統的地點和取代后的地理性質。