1.水循环概述
水循环是指在太阳能和地球表面热能的作用下,地球上的水不断被蒸发成为水蒸气,进入大气。水蒸气遇冷又凝聚成水,在重力的作用下,以雨的形式降落到地面,这是个周而复始的过程。例如,地面的水分被太阳蒸发成为空气中的水蒸气。
水在地球上的存在形式包括有固态、液态和气态三种,而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,水会通过一些物理作用,如蒸发、降水、渗透、表面的流动和表底下流动等,由一个地方移动至另一个地方,如水由河川流动至海洋。
2.水循环的主要作用
水是一切生命机体的组成物质,也是生命代谢活动所必需的物质,又是人类进行生产活动的重要资源。地球上水的总量约为1.4×1013立方米,其中97%存在于海洋中,约覆盖地球总面积的70%。陆地上、大气和生物体中的水只占其中很少一部分。
水循环的主要作用表现在以下三个方面:
①水是所有营养物质的介质,营养物质的循环和水循化不可分割地联系在一起;
②水是物质很好的溶剂,在生态系统中起着能量传递和利用的作用;
③水是地质变化的原因之一,一个地方矿质元素的流失,而另一个地方矿质元素的沉积往往要通过水循环来完成。
水的循环运动相互联系,这就构成了水圈。水圈通常指的是地球上被冰雪、液态水和水汽所占据而构成的壳层。它的上限可视为对流层顶,下限为深层地下水所及的深度。地球上的水存在于空中、地表和地下,包括大气水、海水、陆地水(河、湖、沼泽、冰雪、土壤水和地下水),以及生物体内的生物水。在水圈中,水的大部分是以液态和固态的形式在地面上聚集在一起的,构成各种水体,如冰川、海洋、河流、湖泊、水库等等。这就是我们通常所说的水环境。
地球上的水圈是一个永不停息的动态系统。在太阳辐射和地球引力的推动下,水在水圈内各组成部分之间不停地运动着,构成全球范围的大循环,并把各种水体连接起来,使得各种水体能够长期存在。海洋和陆地之间的水交换是这个循环的主线,意义也最重大。
在太阳能的作用下,海洋表面的水蒸发到大气中形成水汽,水汽随大气环流运动,一部分进入陆地上空,在一定条件下形成雨、雪等降水;大气降水到达地面后转化为地下水、土壤水和地表径流,地下径流和地表径流最终又回到海洋,由此形成淡水的动态循环。这部分水较容易被人类社会所利用,具有很大的经济价值,而这正是我们需要的水资源。
通过水循环,海洋不断向陆地输送淡水,补充和更新陆地上的淡水资源,从而使水成为了可再生的资源。