大自然的水循环以及水量平衡的方程式 |
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水在循环过程中,沿途挟带的各种有害物质,可由于水的稀释扩散,降低浓度而无害化,这是水的自净作用。但也可能由于水的流动交换而迁移,造成其他地区或更大范围的污染。 地理意义 水循环的地理意义有五方面: ①水在水循环这个庞大的系统中不断运动、转化,使水资源不断更新。 ②水循环维护全球水的动态平衡。 ③水循环进行能量交换和物质转移。陆地径流向海洋源源不断地输送泥沙、有机物和盐类;对地表太阳辐射吸收、转化、传输,缓解不同纬度间热量收支不平衡的矛盾。 ④造成侵蚀、搬运、堆积等外力作用,不断塑造地表形态。 ⑤水循环可以对土壤的优质产生影响。 水量平衡方程式 水量平衡方程式可由水量的收支情况来制定。系统中输入的水(I)与输出的水(O)之差就是该系统内的蓄水量(△S),其通式为:I-O=±△S按系统的空间尺度,大可到全球,小至一个区域;也可从大气层到地下水的任何层次,均可根据通式写出不同的水量平衡方程式。 大气系统,其水量平衡方程式为:Ai-+E-P=±△A 式中Ai和 分别为大气层中除降水与蒸发以外的其他收入水量和支出水量;P和E分别为降水量和蒸发量;△A为大气系统中的蓄水量。 流域系统,其水量平衡方程式为: P-R-E=±△S 式中流域蓄水量 (△S)为降水量(P)减去流量(R)和蒸发量(E)之差。 土壤系统,其水量平衡方程式为:P +Cm-R +Si--E=±△W 式中Cm为土壤中的凝结水,Si为由地下水和壤中流形式进入土壤层的水;为由土壤层向下渗入地下水和壤中流形式流出土壤层的水;△W为土壤层中的蓄水量。 地下水系统,其水量平衡方程式为:αP +Ui--Eu=±△U 式中 α为地下水的降水入渗补给系数;Eu为地下水上升经土壤到地面后的蒸发量;Ui为地下流入系统的水量;为地下流出系统的水量;△U为地下的蓄水量。 水循环的数量表示在给定任意尺度的时域空间中,水的运动(包括相变)有连续性,在数量上保持着收支平衡。平衡的基本原理是质量守恒定律。水量平衡是水文现象和水文过程分析研究的基础,也是水资源数量和质量计算及评价的依据。 水量平衡可与能量平衡结合起来进行研究,即水热平衡的研究。它是现代自然地理学物质与能量交换研究的主要内容之一。水量平衡各要素组合特征(它们的数量和对比关系)构成地理地带划分的物理背景,常用以划分地理区域。因受人类活动影响而出现一系列的环境问题,多数与人们改变了水量平衡有关。 谭老师地理工作室综合整理,转载请注明返回搜狐,查看更多 |
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