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水循環( water cycle )，是指水由地球不同的地方透過吸收太陽以來的能量轉變存在的模式到地球中另一些地方，例如：地的水分被太陽蒸發成為空氣中的水蒸氣。而水在地球的存在模式包括有固態、液態和氣態。而地球中的水多數存在於大氣層中、地面、地底、湖泊、河流及海洋中。水會透過一些物理作用，例如：蒸發、降水、滲透、表面的流動和表底下流動等，由一個地方移動至另一個地方。如水由河川流動至海洋。

過程

• 降水：一些空中凝結的水從空中墜下至地面或海面，而下雨則成為最常見的降水現象。落雪、落冰雹、霧、雪丸和雪雨也是降水的現象之一。而每年大約有505,000 km3透過降水，這個現象返回陸地或海洋。當中有398,000 km3會返回海洋當中。

• 植物截留：當降水時，未必全部的水分會落到地面或海洋。有一部分的水會被樹林、樹木的葉所欄截，通常這些水會再被蒸發至大氣層中，而只有少數被欄截的水會由樹木降回地面。

• 溶雪：當雪溶時，則會產生一些徑流。

• 徑流：這是指水由一處移動至另一處，這包括地面徑流和地底的徑流。 當發生徑流，水會滲入到地底、蒸發入空氣、儲存於湖泊或水庫， 或被人提取作農業用途或作其他用途。

• 滲透：水由地面流入地底。當水滲入泥土後，會令泥土變得濕潤或變成地下水。

• 地下徑流：水於地下蓄水層或地下水位線以上的空間流動。當被泵、於泉源或最終流回海洋，水是會返回地面。水會在較滲入地面地方海拔低的地方返回地面。而因為地心吸力或由地心吸力所產生的壓力關係，地下水會以非常緩慢的速度流動或是補充，所以地下水會存於地下蓄水層一段非常長的時間。

• 蒸發：指當水由地面或大量的水中轉變成氣態即水蒸氣返會大氣層，而此過程中需要的能量主要是來自太陽。蒸發往往涉及植物的蒸騰作用，但整體上仍然會把它們計算為蒸散量。在大氣層中，大約百份之九十的水份是來自蒸發，而另外的百份之十是來自植物的蒸騰作用。年總蒸發量大約是 505,000 km3，其中 434,000 km3是蒸發自海洋的。

• 升華：指固態水即冰或雪直接轉變成氣態即水蒸氣。

• 移流（水汽輸送）：指固態、液態或氣態的水在大氣層中移動。沒有移流，水只會在海洋中被蒸發卻沒有任何水降至陸地。

• 凝結：指水蒸氣在空氣中轉變成液態的水，從而產生雲和霧。

對氣候的影響

水循環的能量主要來自太陽。全球有86%的水份蒸發是來自大海，而大海則透過蒸發降低溫度。當沒有來自蒸發的冷卻作用時，溫室效應會令表面溫度升至67℃和變成一個更暖的行星。

而大部分光能會照射至熱帶的海洋。在蒸發發生後，水蒸氣上升至大氣層及被風吹離熱帶。而大部分蒸氣會在熱帶中凝結成雨，其釋放的能量則會令空氣變暖。而這會產生大氣環流。

對生物地質化學循環的影響

水循環是眾多生物地質化學循環之一。而水流在眾多的生物地質化學循環中皆扮演着重要的角色。徑流多負責把被腐蝕的沉積物與磷由陸地傳送至水中生物。在陸地被水流侵蝕後，一些可溶的鹽便會溶入水中。而海水的鹽度亦被此控制。在耕地中使用含有豐富磷的肥料且遇到大雨時，大量此類肥料會被沖至河流中，令湖泊被富營養化。水流及地下水流在氮循環中亦有舉足輕重的作用，它們皆為水中生物帶來大量氮化物。然而氮化物亦產生一個很嚴重的問題，當農場把含有硝酸鹽的肥料經水道系統排放至墨西哥灣，在密西西比河的出口便會產生一個缺氧的海洋區域。水流在碳循環中負責傳送一些已被侵蝕岩石及泥土以被視為一個重要的角色。

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