水迴圈水平衡原理,水迴圈有什麼重要意義?

2021-03-04 05:18:32 字數 5233 閱讀 1284

1樓:12345a幫助

三類:海上內迴圈,陸地內迴圈,海陸間迴圈。

海陸間迴圈稱為是大迴圈,

海上內迴圈參與的水量最多

陸地內迴圈參與的水量最少

海陸間迴圈的範圍最廣

對人類生活影響最大的是海陸間迴圈

洋流不算

水迴圈有什麼重要意義?

2樓:易書科技

水迴圈是指地球上的水在太陽輻射和地球重力作用下,不斷地進行轉化、輸送、交換的連續運動過程。水通過蒸發、凝結、降水、徑流的轉移和交替,沿著複雜的迴圈路徑不斷運動和變化,來完成水的迴圈過程。由於水汽**不同,降水歸宿有別,根據水迴圈發生的領域,一般分為海洋與陸地之間的海陸間迴圈、陸地與陸地上空之間的內陸迴圈、海洋與海洋上空之間的海上內迴圈。

水迴圈是自然界中最重要的物質迴圈,對地理環境和人類社會產生巨大影響,其意義非常重大。

水迴圈(1)水迴圈使大氣圈、水圈、岩石圈、生物圈之間相互聯絡起來,以水作為紐帶,在各圈層之間進行能量交換,它不但改造了各個圈層,促進各圈層的發展,同時也促進了整個自然界的發展。

(2)水迴圈把三種形態的水和不同型別的水體聯絡起來,形成乙個運動系統。水在這個系統中挾帶、溶解物質和泥沙,使物質進行遷移。

(3)水迴圈使大氣降水、地表水、地下水、土壤水之間相互轉化,使水資源形成乙個不斷更新的統一系統。據研究,全球河水平均每十六天更新一次,大氣中的水每八天更新一次。

(4)水迴圈調節著海陸之間、地區之間水分和能量分布的不均,使它們之間的乾濕差異、冷熱差異大大減小。就全球而論,海上蒸發量大於降水量,而陸地上的降水量大於蒸發量,通過水迴圈把海洋上空大氣中多餘的水汽輸送到陸地上,形成降水,實現了全球的水量平衡。

另外,學習水迴圈和水量平衡原理,使我們對自然界各種水體運動變化規律有乙個完整的認識,做到合理開發和利用自然界的水資源,正確改變水的時空分布,在改造大自然的活動中,發揮水的最大效益。

什麼是水量平衡?

3樓:易書科技

談論地球上的水量平衡,是有前提條件的。這個前提條件就是乙個假設和乙個客觀事實。乙個假設,是把地球作為乙個封閉的大系統來看待,也就是假設地球上的總水量無增無減,是恆定的;乙個客觀事實,是基於地球上天然水的統一性,地球上水的大小迴圈使地球上所有的水都納入到乙個連續的、永無休止的迴圈之中。

問題是地球上的水量是衡定的嗎?事實上,地球上的水有增加的因素,也有減少的因素。

在晴朗的萬里夜空,我們常常可以看到一道白光劃破天際,這是來自茫茫宇宙空間的星際物質,以極大的速度穿越地球周圍厚厚的大氣層時,由於巨大的摩擦力產生高溫,使這些星際物質達到熾熱程度,我們稱之為流星。當然,這種流星發生在白晝,通常是看不見的。這些流星在高速穿越地球大氣層時,未被燃燒殆盡而能夠到達地球表面是極少的,以鐵質為主叫隕鐵,以石質為主叫隕石,以冰為主叫隕冰(這是極難見到的)。

這些星際物質,都含有一定量的水,一年大約使地球增加0.5立方千公尺的水。

太陽這顆恆星同其他恆星一樣,主要是由熾熱的氫和氦構成。太陽表面被一層厚數千千公尺呈玫瑰色的太陽大氣所包圍,稱為色球層。色球層的外部溫度極高(幾萬攝氏度),能量也大,尤其是當有週期性的太陽色球爆發(又叫耀斑)時,所發出的能量極大,能射出很強的無線電波,大量的紫外線、x射線、γ射線,還可以把氫原子分解為高能帶電的基本粒子——質子,拋向宇宙空間,有些能夠到達地球,並且在地球大氣圈的上層俘獲負電荷而變成氫原子,這些氫原子可能與氧結合生成水分子。

在太陽色球層的外面還包圍著一層很稀疏的完全電離的氣體層,叫日冕。它從色球層邊緣向外延伸到幾個太陽半徑處,甚至更遠。日冕雖然亮度不及太陽光球的1/100萬,只有在日全食時或用特製的日冕儀才能看到,但它內部的溫度卻高達100萬℃。

由於日冕離太陽表面較遠,受到太陽的引力也就較小,它的高溫能使高能帶電粒子以每秒350千公尺、遠遠超過脫離太陽系的宇宙速度向外運動。這些粒子中,有相當多是由氫電離產生的離子,它們也會有些進入地球大氣圈並俘獲負電子而成為氫原子,這些氫原子也可能與氧結合成水分子。地球通過這種途徑所增加的水量是很難確定的。

上面是地球來自它本身以外獲得水量的幾種途徑。地球還可以從它自身增加水量,這主要是來自地球上岩石和礦物組分中化合水的釋放。地質學家們認為,火山噴發時每年從地球深部帶出約1立方千公尺的呈蒸氣和熱液狀態的原生水。

以上是地球上水量增加的方面,與此相反,地球還有失去水量的方面。

在地球大氣圈上層,由於太陽光紫外線的作用,水蒸氣分子在太陽光離解作用下,分解為氫原子和氧原子,因為此處遠離地球表面,空氣極為稀薄,地球引力又相對減小,各種微粒運動速度極大,當氫原子的運動速度超過宇宙速度,便飛離地球大氣圈進入宇宙空間,這就使地球失去水。

在人類幾百萬年的歷史長河中,現在完全可以認為地球上水量的得失大體相等,也就是說地球上的總水量不變。再換句話說,地球上的水量是衡定的。

當然,在地質歷史,地球上的總水量不能認為是固定不變的,完全可能因為地球內部活動性、火山活動、地表溫度變化等而變化。如果地球上消失到宇宙空間的水大於地球從宇宙中和其自身地幔中獲得的水,地球上的水量就會減少,最終水圈就可能從地球表面消失。

既然可以認為,在人類歷史的長河裡,地球上的總水量不變,那麼下面,就概略地談談地球上的水量平衡。

由於水迴圈,使自然界中的水都時時刻刻在迴圈運動著。從長遠來看,全球的總水量沒有變化,但對某一地區而言,有時候降水量多,有時候降水量少。某個地區在某一段時期內,水量收入和支出的差額,等於該地區的儲水變化量。

這就是水量平衡原理。

例如,一條外流河流域內某段時期的水量平衡,根據水量平衡原理,可以用平衡方程式表示為:

p-e-r=δs

(式中:p——流域降水量;e——流域蒸發量;r——流域徑流量;δs——流域儲水變數。)

從多年平均來看,δs趨於零,所以,流域多年水量平衡方程式為:

=+(式中:——流域多年平均降水量;——流域多年平均蒸發量;——流域多年平均徑流量。)

全球多年平均水量平衡方程式為:

地球=地球

(式中:地球——地球多年平均降水量;地球——地球多年平均蒸發量。)

全球海洋的蒸發量大於降水量,其多年水量平衡方程式為:

海=海-海

(式中:海——海洋多年平均降水量;海——海洋多年平均蒸發量;海——多年平均進入海洋的河水徑流量。)

全球陸地的蒸發量小於降水量,其多年水量平衡方程式為:

陸=陸-陸

(式中:陸——陸地多年平均降水量;陸——陸地多年平均蒸發量;陸——多年平均進入海洋的河水徑流量。)

實際上,海就是陸。

根據估算,全球海洋每年約有50.5萬立方千公尺的水蒸發到空中,而每年降落到海洋的水(降水量)約為45.8萬立方千公尺,每年海洋總降水量比總蒸發量少了約4.

7萬立方千公尺(50.5萬~45.8萬立方千公尺);而全球陸地每年蒸發量約為7.

2萬立方千公尺,每年降水量約為11.9萬立方千公尺(11.9萬~7.

2萬立方千公尺),每年全球陸地總降水量比總蒸發量多了約4.7萬立方千公尺。這4.

7萬立方千公尺的水量就是通過地表徑流和地下徑流注入海洋,平衡了海洋總降水量比總蒸發量少的4.7萬立方千公尺的水量。

可以看出,從全球範圍(整個海洋和陸地)長期巨集觀來看,水量平衡是很簡單的,就是多年平均降水量等於多年平均蒸發量。單從全球陸地或海洋長期來看,其水量平衡也一目了然:陸地降水量大於蒸發量,其多出部分正是以徑流方式從地表面和地下注入海洋,平衡了海洋降水量小於蒸發量的差額部分。

但是從地球區域性某個地區(指陸地)來看,水量平衡就要複雜得多。時間越短,其水量平衡就越複雜,因為對長期來說可以忽略的因素,在短時期內可能很突出,成了不容忽視的因素。地球上的降水,在時空上的分布是很不均衡的。

就「空間」而言,地球上有的地方降水很少,甚至多年無降水(如我國的塔克拉瑪干大沙漠和非洲的撒哈拉大沙漠腹地)。這些地方由於過於乾旱缺水,不要說人類無法生存,就是動植物也基本滅跡。從水量平衡來看,基本上沒有或很少有「收入」——降水,蒸發量總是遠遠大於降水量,徑流量也就談不上了;而有的地方降水過多,常成災害,給人們的生命財產帶來很大威脅。

就「時間」來說,同乙個地區有時降水多,有時降水少。所以,地球上許多地方(當然是指陸地)都有雨季和旱季之分,真正能達到風調雨順的地方是很少的。

水量平衡同其他平衡一樣,是動態平衡,是由於水迴圈通過大氣中的水汽輸送和陸地上的徑流輸送而實現的。就目前而言,人類活動對全球大氣的水汽輸送幾乎沒有什麼影響,而對地表徑流輸送,在區域性地區卻可以產生某些影響。例如,乙個地區修建水庫,引水灌溉,跨流域調水等,就是利用水迴圈和水量平衡的規律和原理,發揮人的能動性,改變水在時空上分布的不均衡,以求達到興利除弊,造福人類。

我國三峽工程建成後可達到近400億立方公尺的庫容量,這是乙個很大的水庫,在蓄水期間對長江的徑流量無疑會產生大的影響。我國20世紀80年代修建的引灤入津(天津)和引黃濟青(濟南和青島),都是跨流域調水工程,旨在改善這些地區用水緊張的局面。但是人們的一些不良活動——毀壞森林,盲目圍湖造田,過度抽取地下水等,均會導致該地區水迴圈和水量平衡向劣性發展,勢必給人們的生活和生產帶來惡果。

由於全球各洲大陸所處的地理位置、海陸關係、大氣環流條件等各不相同,其水量平衡和水迴圈的特點也不一樣。

水量平衡的方程式是什麼?

4樓:匿名使用者

水量平衡方程式 水量平衡方程式可由水量的收支情況來制定。系統中輸入的水(i)與輸出的水(o)之差就是該系統內的蓄水量(△s),其通式為:i-o=±△s按系統的空間尺度,大可到全球,小至乙個區域;也可從大氣層到地下水的任何層次,均可根據通式寫出不同的水量平衡方程式。

大氣系統,其水量平衡方程式為:ai-+e-p=±△a 式中ai和 分別為大氣層中除降水與蒸發以外的其他收入水量和支出水量;p和e分別為降水量和蒸發量;△a為大氣系統中的蓄水量。

流域系統,其水量平衡方程式為:

p-r-e=±△s  式中流域蓄水量 (△s)為降水量(p)減去流量(r)和蒸發量(e)之差。

土壤系統,其水量平衡方程式為:p +cm-r +si--e=±△w

式中cm為土壤中的凝結水,si為由地下水和壤中流形式進入土壤層的水;為由土壤層向下滲入地下水和壤中流形式流出土壤層的水;△w為土壤層中的蓄水量。

地下水系統,其水量平衡方程式為:αp +ui--eu=±△u

式中 α為地下水的降水入滲補給係數;eu為地下水上公升經土壤到地面後的蒸發量;ui為地下流入系統的水量;為地下流出系統的水量;△u為地下的蓄水量。

水迴圈的數量表示在給定任意尺度的時域空間中,水的運動(包括相變)有連續性,在數量上保持著收支平衡。平衡的基本原理是質量守恆定律。水量平衡是水文現象和水文過程分析研究的基礎,也是水資源數量和質量計算及評價的依據。

水量平衡可與能量平衡結合起來進行研究,即水熱平衡的研究。它是現代自然地理學物質與能量交換研究的主要內容之一。水量平衡各要素組合特徵(它們的數量和對比關係)構成地理地帶劃分的物理背景,常用以劃分地理區域。

因受人類活動影響而出現一系列的環境問題,多數與人們改變了水量平衡有關。

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