2.1.1 自然界的水文循环现象

2.1.1 自然界的水文循环现象

地球上的水以液态、固态和气态的形式分布于海洋、陆地、大气和生物体内,这些水体构成了地球的水圈。水文循环现象如图2.1所示(图中数字为全球水文循环各环节年度数值)。水圈中的各种水体在太阳能和大气运动的驱动下,不断地从水面(江、河、湖、海等)、陆面(土壤、岩石等)和植物的茎叶表面,通过蒸发或散发以水汽形式进入大气圈。在适当的条件下,大气圈中的水汽可以凝结成小水滴,小水滴相互碰撞合并成大水滴,当凝结的水滴大到能克服空气阻力时,就在地球引力的作用下,以降水形式降落到地球表面。到达地球表面的降水,一部分在分子力、毛管力和重力的作用下通过地面渗入地下;一部分则形成地面径流,主要在重力作用下流入江、河、湖泊,再汇入海洋;还有一部分通过蒸发和散发重新逸散到大气圈。渗入地下的那部分降水,或者被土壤颗粒吸收变成土壤水,再经蒸发或散发回到大气中,或者以地下水形式排入江、河、湖泊,再汇入海洋。水圈中的各种水体在太阳辐射和地心引力作用下形成的这种不断蒸发、水汽输送、凝结、降落、下渗、地面和地下径流的往复循环过程,称为水文循环,又称为水分循环或水循环。水文循环的范围贯穿整个水圈,向上延伸到地表以上10km左右,下至地表以下平均1km深处。

全球发生水文循环的主要原因有多个方面:一是水的“三态”变化,为内因;即水在常温下就能实现固态、液态和气态之间的相互转化而不发生化学变化。二是地心引力和太阳辐射,为外因。内因是根据,外因是条件,内因通过外因起作用。水文循环的发生,二者缺一不可。