绪论
第一章地球上的水分循环与水量平衡
第一节地球上的水资源
一、水在地理环境中的地位和作用
水是地球表面分布最广和最重要的物质，并作为最活跃的因素始终参与地球地理环境的形成和发展过程，在所有自然地理过程中都不可或缺。

拥有由大量水体组成的水圈，使地球在太阳系九大行星中显得与众不同，得天独厚。

正是因为有水，我们星球的地理环境才变得丰富多彩，充满生机。

二、地球上的水资源
地球上除了存在于各种矿物中的化合水、结合水，以及深部岩石所封存的水分以外，海洋、河流、湖泊、地下水、大气水分和冰，共同构成地球的水圈。

其中海洋是水圈的主体，其面积约占全球表面积的71％，地球上的水有97％以上在海洋中。

陆地水虽然相对少得多，但在自然地理环境中仍然是重要的组成部分。

关于地球的总水量，有许多不同的估计种。

1970年国际水文学会认为
地球上水的总体积接近15*108km3，并且把各部分水量在地球表面上的平均深度，定义为它们的当量深度，据估计，海水当量深度约为2 700、2 800 m，冰和雪约为50 m，地下水大约15 m，陆地水0．4—1 m，大气中平均水汽含量的当量深度为0.03 m。

UNICEF提出了另外一组数据，即海水总量13.5*108km3；大气水分13 000km3；河流、湖泊与湿地207 000km3；雪与冰27000 km3；土壤水45 000km3；地下水8.2*106km3。

其中雪与冰的数字明显偏小，竟不及国际水文学会公布数字的10％。

我们只能猜测其中或未含大陆冰盖，或少一个零。

有报道说，现在每年仍有660 km3的水从地幔溢出进入地表。

同时，陨石和宇宙尘每年还带给地球约1．5 km3水。

1995年波拉卫星升空后发现每天都有数千个小屋子一样大的“雪球”落入地球高空1 000—20 000km处被分解为云，最终成为地球水量来源。

据估计，仅这一部分水，每
1万----2万年就可使地球海平面升高3cm。

第二节地球上的水分循环
一．水分循环
定义：地球上或某一区域内，在太阳辐射和重力的作用下，水分通过蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁移的现象。

地球上的水从来不是静止不动的，而是不断通过运动和相变从一个地圈转向另一个地圈，或从一种空间转向另一种空间。

水循环是一个复杂过程，但蒸发无疑是其初始的、最重要的环节。

海陆表面的水分因太阳辐射而蒸发进入大气。

在适宜条件下水汽凝结发生降水。

其中大部分直接降落在海洋中，形成海洋水分与大气间的内循环；另一部分水汽被输送到陆地上空以雨的形式降落到地面，出现三种情况：一是通过蒸发和蒸腾返回大气。

二是渗入地下形成土壤水和潜水，形成地表径流最终注入海洋。

后者即是水分的海陆循环。

三是内流区径流不能注入海洋，水分通过河面和内陆尾闾湖面蒸发再次进入大气圈。

各种形式的水在循环中以不同周期自然更新。

水的赋存形式不同，更新周期差别也很悬殊。

多年冻土带的地下冰和极地冰盖更新周期最长，约需1万年左右。

海水更新则需2 500年，山岳冰川视其规模不同约需数十年至1 600年，深层地下水1 400年，较大的内陆海1 000年，湖泊数年至数十年，沼泽1～5年，土壤水280天至1年，河川水10～20天，大气水8—9天，生物水则仅需数小时。

水循环使各种自然地理过程得以延续，也使人类赖以生存的水资源不断得到更新从而永续利用。

因此，无论对自然界还是对人类社会都具有非同寻常的意义。

二．水分循环的类型
分类①大循环：大区域
海洋云、大气陆地海洋
②小循环：小区域
海洋云、大气海洋
陆地云、大气陆地
三．水分循环在地理环境中的作用
第三节水量平衡
一、水量平衡的基本概念
水量平衡是水循环的数量表示。

依据质量守恒定律，全球或任一区域水量都应保持收支平衡。

高收入则高支出，低收入则低支出。

降水量、蒸发量和径流
量作为水循环的三个重要环节，同时也是水量平衡的三个重要因素。

因此，全球水量平衡方式可写成
P
c + P
o
= E
c
+E
o
方程式表达非常明确，全球降水量等于全球蒸发量。

近年人们日益关注淡水资源问题。

年平均大洋淡水平衡方程式为
P + R - E = 0
从全球水量平衡中，可以看出：
1) 海陆降水量之和等于海陆蒸发量之和，说明全球水量保持平衡，基本上长期不变。

2) 海洋蒸发量提供了海洋降水量的85％和陆地降水量的89％，海洋是大气水分和陆地水的主要来源。

3) 陆地降水量中只有11％来源于陆地蒸发，说明大陆气团对陆地降水的作用远远不及海洋气团的作用。

4) 海洋蒸发量大于降水量，陆地蒸发量小于降水量。

海洋和陆地水最后通过径流达到平衡。

顺便提一下，我国的水量平衡要素中，年降水量为643mm，年径流量271mm，年蒸发量为372mm，前者为后两者之和，但我国外流区降水量、径流量和蒸发量分别为896，407和489 mm，而内流区相应数据仅为197，33和164mm，水量平衡水平显而易见低于外流区。

无论是在海洋上或陆地上，不同纬度的降水量和蒸发量都有差异。

赤道地区，特别是0o～10o N一带水分过剩。

相当于副热带高压区的10o～40o N 和S间蒸发超过降水，而南半球比北半球更显得水分不足。

40o～90o，两个半球的降水又超过蒸发，出现水分“过剩”，南半球更为突出。

两极地区降水和蒸发量均少。

有必要特别指出，这里的所谓“过剩”，只是表示水量平衡水平高，而不是意味着有任何水的积累。

水分不足的纬度区域，
也不会出现负平衡，只不过收支都少而已。

人类主要生活在陆地上。

各种生产活动，尤其是农业生产紧密地依赖于水分的正常供应。

所以，陆地上特别是某些干旱地区的水量平衡，尤其值得重视。

很早以前，人类就已经广泛地利用地表水和地下水来发展灌溉或航运；近代还进
行人工增雨、海水蒸馏淡化、远程引水，甚至设想利用极地冰，以补充某些地区水的不足，也就是提高其水量平衡水平。

二、水量平衡方程。