地球上的水及其循环.PPT

1、第一章 地球上的水及其循环,1.1 地球上的水 (diqiu shang de shui / water on the earth) 1.2 自然界的水循环 (ziranjie de shui xunhuan /water circulation of nature)1.3 与水文循环有关的气象、水文因素 ( yu shuiwen xunhuan youguan de qixiang / weather and hydrological factors which concerned hydrological circulation)1.4 我国水文循环概况 (wo guo de shuiwe

2、n xunhuan gaikuang/ hydrological circulation of our country),1.1 地球上的水,（1） 地球是一个富水(fu shui / rich water)的行星(xing xing/ plante)。地球上的水不仅存在于大气圈(da qi quan/ atmosphere)、地球表面(biao mian/ surface)、岩石圈(yan shi quan / geosphere)和生物圈(sheng wu quan/biosphere)中，也存在于地球深部的地幔(di man/mantle )乃至地核(di he/ centrospere

3、) 中。 （2） 关于地球上水的起源(qi yuan / origin)，曾有过多种假说(jia shuo/ suspect)。目前普遍(pu pian/ commonly)接受(jie shou/ accept) 的看法(kan fa/view)是：组成地球水圈的水（包括地表水(di biao shui/ surface water)与地下水(di xia shui/ ground water）是在原始(yuan shi/originailty) 地壳(di qiao/ lithosphere)形成以后，在整个地质(di zhi/ geologic) 时期内不断逸出而起源的。 （3）地球各个

4、层圈水的分布(fen bu/distribution) 状况(zhuang kuang/status) 及其存在状况都有很大差别(cha bie/difference) ，可分为浅部层圈水与深部层圈水两部分。 1 从大气圈到地壳上半部属浅部层圈水。其中分布有大气水、地下水、地表水及生物体中的水。这些水以自由态H2o分子形式存在，以液态(ye tai) 为主，也呈气态及固态(gu tai/ solid state) 存在。 2 地球深层圈水分布于地壳下部直到下地幔这一范围(fa wei/range) 内。这里的水是被压密 的气水溶液(rong ye/solution) 。,6图,1.2 自然界的

5、水循环,1 自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水构成一个系统(xi tong/ system)这一系统内的水相互联系、相互转化(zhuan huan /transform)的过程即是自然界的水循环。 2 自然界的水循环按其循环途径(tu jing/ approach) 长短、循环速度的快慢(kuai man/ speed) 以及涉及层圈的范围，可分为水文循环(shui wen xun huan/ hydraulic circulation)和地质循环两类(di zhi xun huan/ geologic circulation)。,1.2.1 水文循环,1.2.1 水文循环(shui wen

6、xun huan/ hydrological circulation),3）水文循环分为小循环与大循环。海洋(hai yang/ocean)与大陆(da lu/ continent) 之间的水分交换为大循环。海洋或大陆内部的水分交换为小循环。,1.2.2 地质循环(dizhi xunhuan),地球浅层圈(qian ceng quans/ superficial circle)和深层圈(shenceng quan/deep circle)之间水的相互转化过程称为水的地质循环。 1）上地幔的高温(gao wen/ high temperature)熔融(rong rong/ fuse)的塑性物质

7、的大规模对流，驱动(qu dong/ propel) 着地壳板块的不断运移(yuan yi/ movement)。在软流圈(ruan liu quan)上升流(shang sheng liu/ ascend flow)区，上地幔熔融物质进入地壳或喷出地表时，地幔岩石的水分也随之上升与分异(fen yi/distinguish)，转化为地球浅层圈的水。这种水称为初生水(chu sheng shui) 2）在下降流区，含有大量水的地壳岩块俯冲(fu chong/ swoop)沉入地幔，使地幔得到浅层水的补给。,图8上,图8 下,1.3 与水文循环有关的气象(qi xiang/ weather)、水

8、文因素(shui wen yin su/ hydrological factor),1.3.1 气象因素 （1）大气圈结构 (jie gou /constructure) 大气的主要成分是N2(78%)和O2(21%),此外还有二氧化碳(er yang hua tang/ carbon dioxide )、臭氧(xiu yang / ozone)、水汽及固态尘埃(chen ai/ dust )等。 |根据大气的热力学(re li xue /thermodynamic) 性质自地表而上可将大气圈分为五层：对流层(dui liu ceng/ troposphere) 、平流层(ping liu c

9、eng /)、中间层(zhong jian ceng/mesosphere) 、热层(re ceng) 和外层。 与人类关系最密切的是对流层。 （2）大气的热源(re yuan/ thermal fountainhead) 太阳的辐射(tai yang de fu she/ solar radiate)是地表和大气的主要热源。,（3）主要气象要素 1 气温 (qi wen/ air temperature) 在对流层中气温随高度增加而递减，一般每增高100米，气温约降低0。5度。 2 气压 (qi ya/ air pressure) 由于大气的质量(zhi liang/quality )随高度

10、的增加而降低，因此压力也随高度增加而减少.而地表热力状况的差异则造成气压在水平方向上的变化(bian hua/ variety)。,3 湿度( shi du/ humidity) 大气中水汽含量构成了空气湿度 。 1）绝对(jue dui / absolute)湿度 表示某一地区某一时刻空气中水汽的含量。 2）相对(xiang dui/conparative)湿度 绝对湿度与饱和水汽含量之比（r）。即 r=（e/E）*100%，或 r=（m/M）*100%。 由此可见，由于饱和水汽含量随温度降低而减小，因此当绝对湿度不变时，随气温下降，相对湿度随之增高。当相对湿度等于100%时，空气中水汽达饱

11、和(bao he/ saturation)，此时的气温称为露点(lu dian)。,4 蒸发 (zheng fa / evaporation) 在常温下水由液态变为气态进入大气的过程称为蒸发。 水面蒸发的速度取决于许多因素（气温、气压、湿度、风速等），其中主要决定于气温和绝对湿度的关系。 5 降水(jiang shui / precipitation) 降水是水循环的主要环节之一，一个地区降水量的大小，决定(jue ding/decided)了该地区水资源的丰富程度，对地下水资源(zi yuan/ resource)的形成具有重要影响。,1。3。2 径流 (jing liu / runoff)

12、 径流是水文循环的重要环节(huan jie/ tache)和水均衡(shui jun heng/ water equilibrium)的基本要素(ji ben yao su /basic element)，系指降落到地表的降水在重力(zhong li /gravitation )作用下沿地表或地下流动的水流。 1） 流量(liu liang/flux)（Q） Q=V*F 2） 径流总量(zong liang/gross) （W） W=Q*T 3） 径流模数 (mo shu/ modulus) 系指单位面积F（km2）上平均 产生的流量。M=Q/F*100% 4） 径流深度(shen du /

13、depth)（Y） 系指计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得的平均水层厚度 Y=（W/F）*10-3 5）径流系数（a）(xi shu/coefficient ) 同一时段内流域(liu yu / drainage area)面积上的径流深度与降水量X的比值。a=Y/X,图13,1.4 我国水文循环(shui wen xun huan/ hydraulic-cycle)概况,我国绝大部分地区均为季风(ji feng/ monsoon)气候(qi hou/ climate)，一年中雨季(yu ji/rainy seeason) 与旱季(han ji /dry season)

14、分明，降水的时空(shi kong /space-time )分布(fen bu / distributing )很有规律，这于我国特殊(tu shu/special)的地理(di li /geography )格局(ge ju /pattern)有关。 我国位于(wei yu/located)世界最大陆地欧亚大陆东缘，南北地跨亚热带(ya re dai),温带(wen dai/ temperate zone )及亚寒带(ya re dai/ sub-frigid zone);西部是世界最大的青藏(qi zang)高原(gao yuan/ altiplano)，东濒世界最大水体太平洋(tai ping yang/ pacific ocean)。 我国水文循环特点 1）季风气候(qi hou/climate)控制，旱季雨季分明，降水集中(ji zhong/ centralize)使我国水资源在时间上分布相当不均匀。 2）降水在空间上分布的不均匀，南北差异大。,