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太阳能驱动的水循环-大自然的物质循环

时间:2023-08-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:水循环的动力来源于太阳。从海洋表面蒸发出来的水汽,在海洋上空成云致雨,又降回海面,这种循环称为海洋小循环。类似地,从陆地表面蒸发出来的水汽,在陆地的上空形成降水,再降落到地面,称为陆地小循环。水的循环旅程虽然复杂,但都是重复进行着水循环的基本过程,而且不会出现循环的中断。水循环能长期地循环下去的根本原因是这种循环遵循着一条这样的规律——水量平衡。

太阳能驱动的水循环-大自然的物质循环

水循环的动力来源于太阳。太阳是一个巨大的能源,它不断地向外辐射着能量。这些能量中约有1/(20亿)到达地球,维持着地球上的一切生命活动。

在到达地球的太阳能中,有23%消耗于海洋表面以及陆地水的蒸发上。当蒸发的水汽遇冷凝结时,这些热量又重新被释放出来。由于吸收了太阳的热量,海洋水、陆地水、大气水都在运动着。它们连续不断地改变着自已的形态,变换着位置。

从上面的介绍中可以看出,水的循环包括四个主要环节:蒸发、输送、降水和径流。据科学家们计算,在大气与地表水分的交换过程中,海面上的蒸发量大于降落到海面上的降水量,陆地上的降水量大于蒸发量。在陆地和海洋的交换过程中,海洋上空向陆地输送的水汽要多于陆地上空向海洋回送的水汽。

这样一说,大家可能会产生一个想法:如果长期这样下去的话,海洋会不会逐渐缩小,陆地上的水会不会渐渐多起来?让我们再回过头来,看一看开始你产生的疑问,这两方面是不是相互矛盾?实际上,这是各自看到了问题的一个方面,二者正好是互补的。海洋上空多输送给陆地的水汽,转化为降水,在陆地上通过径流最后同样多地回归大海。问题的关键在于水循环过程中的蒸发、输送两个环节,是人们所看不到的现象,所以容易被看见的现象所迷惑,只见到天空中不断地降雨、下雪,地面上的河流总在流,原来它们都有充足的供应源地作为后盾啊。难怪天上的水下不完,地下的河流流不干,海洋纳百川,也并非其“胸怀”宽广,而是在众目睽睽之下容纳,静悄悄地转移,而且两者的数量相差无几。

人们研究海洋、大气、陆地之间的水分交换的复杂关系,把水循环分割成三大部分:海洋小循环,陆地小循环和水分大循环。从海洋表面蒸发出来的水汽,在海洋上空成云致雨,又降回海面,这种循环称为海洋小循环。类似地,从陆地表面蒸发出来的水汽,在陆地的上空形成降水,再降落到地面,称为陆地小循环。从海面上蒸发的水汽,有些乘风运移,飘洋过海,在陆地上空形成雨雪,洒向大地,这些地面降水,一部分渗入地下,一部分重又蒸发,还有一大部分汇入江河溪流,经长途运转,重又返回大海,这样构成了海洋—空中—陆地—海洋的水分大循环。(www.xing528.com)

水的循环旅程虽然复杂,但都是重复进行着水循环的基本过程,而且不会出现循环的中断。

水循环能长期地循环下去的根本原因是这种循环遵循着一条这样的规律——水量平衡。所谓水量平衡是指某一区域,在某一时段内,收入的水量与支出的水量之间的差值等于这一时段该区域内储存的水量的变化。举个例子来说,在一个地区,一年的降水量加上通过径流流入的水量为5000立方米,即收入的水量为5000立方米。蒸发、径流流出的水量为4500立方米。由于该区内收入量大于支出量,所以该区储存的水量会增加500立方米。如果考虑相当长的时间段的话,如多年的平均值,那么收入量和支出量是近似相当的。

位于大气中的大气水,位于地球表面上的陆地水和海洋水,位于地壳中的地下水,正是这样通过水的循环,相互紧密地联系起来,并不断得到更新。

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