水循环和水量平衡分解课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《水循环和水量平衡分解课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 水循环 水量 平衡 分解 课件
- 资源描述:
-
1、水文与水资源学水文与水资源学第二章第二章 水分循环和水量平衡水分循环和水量平衡1第1页,共28页。水循环过程水循环过程水循环原理水循环原理 水循环研究进展水循环研究进展2.12.22.3第二章第二章 水分循环和水量平衡水分循环和水量平衡主要内容主要内容2第2页,共28页。2.1 水循环过程水循环过程2.1.1 自然界的水循环自然界的水循环 水循环是指地球上的水在太阳辐射和地心引力等作水循环是指地球上的水在太阳辐射和地心引力等作用下,以蒸发用下,以蒸发降水和径流等方式进行周而复始的运降水和径流等方式进行周而复始的运动过程。动过程。自然界的水循环是连接大气圈、水圈、岩石圈和生自然界的水循环是连接大
2、气圈、水圈、岩石圈和生物圈的纽带,是影响自然环境演变的最活跃因素,是物圈的纽带,是影响自然环境演变的最活跃因素,是地球上淡水资源的获取途径。地球上淡水资源的获取途径。在海洋与陆地之间,陆地与陆地上空之间,海洋与在海洋与陆地之间,陆地与陆地上空之间,海洋与海洋上空之间时刻都在进行着水循环过程。海洋上空之间时刻都在进行着水循环过程。3第3页,共28页。水文循环过程如图所示水文循环过程如图所示 大 气 降 水 水汽水平运动 蒸腾 内陆 海陆间 海上 地面 蒸发 滴落 蒸腾 地表径流 滴落 水面蒸发 根系吸收 根系吸收 地下径流 海洋 根系吸收 4第4页,共28页。v 海陆间水循环海陆间水循环v 内陆
3、水循环内陆水循环v 海上内循环海上内循环 这种海陆间的水循环又称大循环,是指海洋水与陆地水这种海陆间的水循环又称大循环,是指海洋水与陆地水之间通过一系列的过程所进行的相互转化。之间通过一系列的过程所进行的相互转化。它是陆面补水的主要形式。它是陆面补水的主要形式。是指陆面水分的一部分或者全部通过陆面、水面蒸发和植是指陆面水分的一部分或者全部通过陆面、水面蒸发和植物蒸腾形成水汽,在高空冷凝形成降水,仍落到陆地上,从物蒸腾形成水汽,在高空冷凝形成降水,仍落到陆地上,从而完成的水循环过程。而完成的水循环过程。海上内循环,就是海面上的水份蒸发成水汽,进入大气后海上内循环,就是海面上的水份蒸发成水汽,进入
4、大气后在海洋上空凝结,形成降水,又降到海面的过程在海洋上空凝结,形成降水,又降到海面的过程。5第5页,共28页。v水循环周期水循环周期 大气中总含水量约大气中总含水量约1.29105亿亿m3,而全球年降水,而全球年降水总量约总量约5.77106亿亿m3,由此可推算出大气中的水汽平,由此可推算出大气中的水汽平均每年转化成降水均每年转化成降水44次,也就是大气中的水汽,平均每次,也就是大气中的水汽,平均每8天多循环更新一次。天多循环更新一次。全球河流总储水量约全球河流总储水量约2.12104亿亿m3,而河流年径流,而河流年径流量为量为4.7105亿亿m3,全球的河水每年转化为径流,全球的河水每年转
5、化为径流22次,次,亦即河水平均每亦即河水平均每16天多更新一次。天多更新一次。6第6页,共28页。2.1.2 人类社会的水循环人类社会的水循环 “人类社会的水循环人类社会的水循环”是指人类在经济社会活动中不是指人类在经济社会活动中不断地取水、用水和排水而产生的人为水循环过程。它是依断地取水、用水和排水而产生的人为水循环过程。它是依附于自然水循环的一个组成部分,或者是一个环节、分支附于自然水循环的一个组成部分,或者是一个环节、分支(如同降水、蒸发、下渗等环节),而不是一个独立的水(如同降水、蒸发、下渗等环节),而不是一个独立的水循环过程。循环过程。水的自然循环和社会循环是交织在一起的,水的社会
6、水的自然循环和社会循环是交织在一起的,水的社会循环依赖于自然循环而存在,同时又严重干扰自然界的水循环依赖于自然循环而存在,同时又严重干扰自然界的水循环。从循环。从“天人合一天人合一”和和“人与自然协调发展人与自然协调发展”的角度,的角度,应当将水循环研究纳入到应当将水循环研究纳入到“天然天然-人工人工”这个更为完整的这个更为完整的水循环体系中。水循环体系中。7第7页,共28页。“天然天然人工人工”水循环示意图水循环示意图8第8页,共28页。内因(水的物理特性)内因(水的物理特性)外因(太阳辐射和地心引力)外因(太阳辐射和地心引力)水循环9第9页,共28页。2.2 水循环原理水循环原理2.2.1
7、 水量平衡原理水量平衡原理 Water balance(水量平衡)是指在任一时段内研究区(水量平衡)是指在任一时段内研究区的输入与输出水量之差等于该区域内的储水量的变化值。水的输入与输出水量之差等于该区域内的储水量的变化值。水量平衡研究的对象可以是全球、某区(流)域、或某单元的量平衡研究的对象可以是全球、某区(流)域、或某单元的水体(如河段、湖泊、沼泽、海洋等)。研究的时段可以是水体(如河段、湖泊、沼泽、海洋等)。研究的时段可以是分钟、小时、日、月、年,或更长的尺度。水量平衡原理是分钟、小时、日、月、年,或更长的尺度。水量平衡原理是物理学中物理学中“物质不灭定律物质不灭定律”的一种表现形式的一
8、种表现形式。10第10页,共28页。2.2.1.1 全球储水量全球储水量 地球的总储水量约地球的总储水量约1.381010亿亿m3,其中海水约,其中海水约1.341010亿亿m3,占全球总水量的,占全球总水量的96.5%。余下的水量中。余下的水量中地表水占地表水占1.78%,地下水占,地下水占1.69%。人类可利用的淡水量约为人类可利用的淡水量约为3.5108亿亿m3,主要通过海,主要通过海洋蒸发和水循环而产生,仅占全球总储水量洋蒸发和水循环而产生,仅占全球总储水量2.53%。淡。淡水中只有少部分分布在湖泊、河流、土壤和浅层地下水水中只有少部分分布在湖泊、河流、土壤和浅层地下水中,大部分则以冰
9、川、永久积雪和多年冻土的形式存储。中,大部分则以冰川、永久积雪和多年冻土的形式存储。其中冰川储水量约其中冰川储水量约2.4108亿亿m3,约占世界淡水总量的,约占世界淡水总量的69%,大部分都存储在南极和格陵兰地区。,大部分都存储在南极和格陵兰地区。11第11页,共28页。2.2.1.2 水量变化规律水量变化规律 水量平衡在水循环和水资源转化过程中是一个至关重水量平衡在水循环和水资源转化过程中是一个至关重要的基本规律要的基本规律。就某个地区在某一段时期内的水量平衡来。就某个地区在某一段时期内的水量平衡来说,水量收入和支出差额等于该地区的储水量的变化量。说,水量收入和支出差额等于该地区的储水量的
10、变化量。一般流域水量平衡方程式可表达为一般流域水量平衡方程式可表达为:P-E-R=S (2.1.1)式中,式中,P为流域降水量,为流域降水量,E为流域蒸发量,为流域蒸发量,R为流域径流为流域径流量,量,S为流域储水量的变化量。从多年平均来说,流域储为流域储水量的变化量。从多年平均来说,流域储水变量水变量S的值趋于零。的值趋于零。12第12页,共28页。流域多年平均水量平衡方程式为:流域多年平均水量平衡方程式为:P0=E0+R0 (2.1.2)式中式中P0、E0、R0分别代表多年平均降水量、蒸发量、分别代表多年平均降水量、蒸发量、径流量。径流量。海洋的蒸发量大于降水量,多年平均水量平衡方程式海洋
11、的蒸发量大于降水量,多年平均水量平衡方程式可写为:可写为:P0=E0-R0 (2.1.3)全球多年平均水量平衡公式为:全球多年平均水量平衡公式为:P0=E013第13页,共28页。全球水平衡全球水平衡(数据来自数据来自John Mbugua et al,1995)1.191.1910106 6亿亿m m3 3陆地年降水量陆地年降水量0.72106亿亿m3陆地年蒸发量陆地年蒸发量4.584.5810106 6亿亿m m3 3海洋年降水量海洋年降水量5.055.0510106 6亿亿m m3 3海洋年蒸发量海洋年蒸发量14第14页,共28页。2.2.2 能量平衡原理能量平衡原理 能量守恒定律是水循
12、环运动所遵循的另一个基本规律,能量守恒定律是水循环运动所遵循的另一个基本规律,水分的三态转换和运移都时刻伴随着能量的转换和输送。水分的三态转换和运移都时刻伴随着能量的转换和输送。大气传送的潜热(水汽)作为一条联系全球能量平衡大气传送的潜热(水汽)作为一条联系全球能量平衡的纽带,贯穿于整个水循环过程中。的纽带,贯穿于整个水循环过程中。15第15页,共28页。2.2.2.1 地球的辐射平衡地球的辐射平衡 太阳辐射是水循环的原动力,也是整个地球太阳辐射是水循环的原动力,也是整个地球大气系大气系统的外部能源。统的外部能源。射入地球的太阳辐射量,其中的射入地球的太阳辐射量,其中的30仍以短波辐射形仍以短
13、波辐射形式被大气和地表反射回太空,余下的式被大气和地表反射回太空,余下的70在地表与大气之在地表与大气之间经过辐射能、感热通量(接触和对流输热)和潜热通量间经过辐射能、感热通量(接触和对流输热)和潜热通量(水分蒸发吸热)等复杂的再循环过程,最终以长波辐射(水分蒸发吸热)等复杂的再循环过程,最终以长波辐射形式被再度辐射回太空。形式被再度辐射回太空。16第16页,共28页。地球的辐射平衡地球的辐射平衡17第17页,共28页。2.2.2.2 热量传送热量传送 进入到地球上的太阳能除了很少一部分供植物光合作进入到地球上的太阳能除了很少一部分供植物光合作用的需要外,约有用的需要外,约有23%消耗于海洋表
展开阅读全文