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水循环是指水由地球不同的地方透过吸收太阳以来的能量转变存在的模式到地球中另一些地方,例如:地的水分被太阳蒸发成为空气中的水蒸气。而在地球的存在模式包括有固态、液态和气态。而地球中的水多数存在于大气层中、地面、地底、湖泊、河流及海洋中。水会透过一些物理作用,例如: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。

过程

  • 降水:一些空中凝结的水从空中坠下至地面或海面,而下则成为最常见的降水现象。落、落冰雹、、雪丸和雪雨也是降水的现象之一。而每年大约有505,000 km3透过降水,这个现象返回陆地或海洋。当中有398,000 km3会返回海洋当中。
  • 植物截留:当降水时,未必全部的水分会落到地面或海洋。有一部分的水会被树林、树木的叶所栏截,通常这些水会再被蒸发至大气层中,而只有少数被栏截的水会由树木降回地面。
  • 溶雪:当雪溶时,则会产生一些径流
  • 径流:这是指水由一处移动至另一处,这包括地面径流和地底的径流。 当发生径流,水会渗入到地底、蒸发入空气、储存于湖泊或水库, 或被人提取作农业用途或作其他用途。
  • 渗透:水由地面流入地底。当水渗入泥土后,会令泥土变得湿润或变成地下水
  • 地下径流:水于地下蓄水层或地下水位线以上的空间流动。当被泵、于泉源或最终流回海洋,水是会返回地面。水会在较渗入地面地方海拔低的地方返回地面。而因为地心吸力或由地心吸力所产生的压力关系,地下水会以非常缓慢的速度流动或是补充,所以地下水会存于地下蓄水层一段非常长的时间[1]
  • 蒸发:指当水由地面或大量的水中转变成气态即水蒸气返会大气层,而此过程中需要的能量主要是来自太阳。蒸发往往涉及植物的蒸腾作用,但整体上仍然会把它们计算为蒸散量。在大气层中,大约百份之九十的水份是来自蒸发,而另外的百份之十是来自植物的蒸腾作用。年总蒸发量大约是 505,000 km3,其中 434,000 km3是蒸发自海洋的。
  • 升华:指固态水即冰或雪直接转变成气态即水蒸气
  • 移流(水汽输送):指固态、液态或气态的水在大气层中移动。没有移流,水只会在海洋中被蒸发却没有任何水降至陆地。
  • 凝结:指水蒸气在空气中转变成液态的水,从而产生和雾。

对气候的影响

水循环的能量主要来自太阳。全球有86%的水份蒸发是来自大海,而大海则透过蒸发降低温度。当没有来自蒸发的冷却作用时,温室效应会令表面温度升至67℃和变成一个更暖的行星

而大部分光能会照射至热带的海洋。在蒸发发生后,水蒸气上升至大气层及被风吹离热带。而大部分蒸气会在热带中凝结成雨,其释放的能量则会令空气变暖。而这会产生大气环流

对生物地质化学循环的影响

水循环是众多生物地质化学循环[2]之一。而水流在众多的生物地质化学循环中皆扮演着重要的角色。径流多负责把被腐蚀的沉积物与磷由陆地传送至水中生物。在陆地被水流侵蚀后,一些可溶的便会溶入水中。而海水的盐度亦被此控制。在耕地中使用含有丰富磷的肥料且遇到大雨时,大量此类肥料会被冲至河流中,令湖泊被富营养化。水流及地下水流在氮循环中亦有举足轻重的作用,它们皆为水中生物带来大量氮化物。然而氮化物亦产生一个很严重的问题,当农场把含有硝酸盐的肥料经水道系统排放至墨西哥湾,在密西西比河的出口便会产生一个缺氧的海洋区域。水流在碳循环中负责传送一些已被侵蚀岩石及泥土以被视为一个重要的角色。

视频

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参考文献

  1. 影响地下水径流有哪些因素? ,无忧考网
  2. 生物地球化学循环,豆丁网,2012-03-14