水圈与水平衡辩析.ppt

第六章 水圈与水平衡 第一节 水圈的组成 第二节 水圈的结构 第三节 水圈的演化 第四节 水的运动 第五节 水量平衡 第六节 水圈与人类 水圈的组成 海洋水：海洋是水圈的主体，是地球上水的最大源地。全球海洋总面积为3.61×108 km2，约占地球表面的71%；海水总体积约为1.37×109 km3，约占地球总水量的96%～97%。 水圈的组成 大洋平均温度典型垂直分布（Pickard et al, 1990） 世界大洋表面蒸发与降水之差（E-P）和盐度（S）的径向分布（据Wust,1954） 河流、水系、分水岭 中国大陆径流分带与变差系数（据《中国自然地理图集》） 自流水盆地 水圈的结构 水圈的水平结构特征 连续性: 地球表面任何一个地方都有水的分布，水在地球表层的分布是连续的。 不均匀性：水在地表的分布是不均匀的。不均匀性一是表现在水圈的厚度各处不一，二是表现在水圈中各处分布的水量不同。 不同深度海洋水层覆盖地球表面的百分比 水圈的演化 水从无到有：自生说；外生说 ?水 的 运 动 一、水循环 水循环 二、河水的运动 层流：水质点运动的轨迹线（流线）平行，在水流中运动方向一致，流速均匀。 紊流：水流中每个水质点运动速度与方向均随时在变化，而且其变化是围绕一个平均值上下跳动。 环流：河水内部还具有局部水流环绕着一定的旋转轴做往复运动。 四、海水的运动 波浪：每个水质点作周期性运动，所有水质点相继振动，引起水面呈周期性的起伏。 潮汐：由于月球和太阳的引力引起的地球海水面的周期性升降运动。 潮流：海水受月球和太阳引力而发生周期性的流动。 洋流：指海洋中具有相对稳定的流速和流向的海水，从一个海区水平地或垂直地向另一个海区大规模的非周期性运动。分为风海流；密度流；补偿流。 厄尔尼诺现象：在赤道太平洋东部的厄瓜多尔和秘鲁沿岸，每过几年，东向信风减弱，导致沿岸上升流也随之减弱或消失，暖水倒流，水温上升，大气对流逐渐变得活跃，海洋里由于上升流的减弱，表层海水的营养物质含量减少，并且由于温度的升高，鱼类大量死亡，使秘鲁渔场大幅度减产。 波浪要素图 潮汐要素图 世界洋流分布图 世界洋流分布特点与中国近海表层海流 世界大洋环流联系的示意图（据Broecker,1995) 五、海面升降与水的三相转化 波浪、潮汐等海水的运动形式，固然能使海面发生周期性的变化，甚至像海啸能使海面在短时间内发生剧烈变化，但这种变化毕竟是短暂的，过后又会很快恢复原状。从长期看，海面升降则与水的三相转换有着密切的关系。在地球水圈的水循环中，冰川积累与消融起着重要的作用。冰盖消融量的增减，将直接影响海平面的升降。一般说，地球上气候较冷的时候，冰川的规模就大，大量的水体从海洋转移到冰川上储存起来，导致海面降低。气候转暖时，冰川退缩，大量的冰川融水，又通过河流注入大海，导致海平面上升。因此，海面升降成了反映气候变化的指示剂。 海面升降与三相转化 水 量 平 衡  全球水平衡（数据来自John Mbugua,1995） 水 圈 与 人 类 ???? 生命运动离不开水 中国雨涝分布（1951—1990） * * 陆地水：河流；湖泊；沼泽；地下水；冰川。 陆地水 地球上的水 第 六 章 地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于空中、地表与地下，成为海洋水、河流水、湖泊水、沼泽水、土壤水、地下水、冰川水、大气水以及存在于动、植物有机体内的生物水。这些水体，通过水循环组成了一个统一的相互联系的包围地球的水圈。在这其中，海水构成水圈的绝大部分，海水量约占地球总水量的96%～97%；其次为分布在极地及陆地上的冰川固态水，约为3x1016 m3；而陆地上的河、湖、土壤水、地下水等约为4x1012 m3，水体分布很广，但其所占比重却很小。 第 六 章 第 六 章 全球各海区表层海水盐度不等，平均为35‰左右，其中盐度最高的红海北部高达42.8‰，而波罗的海北部的波的尼亚湾，盐度最低时只有3‰左右。世界海洋表层海水的盐度分布规律为：从南北半球的副热带海区，分别向两侧的高纬和低纬递减，呈马鞍形分布。海洋表层海水盐度的分布和变化主要受蒸发量和降水量的制约，其次受陆地径流、结冰和融冰、洋流等因素的影响。 第 六 章 (E, P)/cm· a-1 (E-P)/cm· a-1 大气降水或地下涌出地表的水，汇集在地表低洼处，在重力作用下经常或周期性地沿流水本身造成的洼地流动，就形成了河流。河流沿途接纳支流，形成复杂的干支流网络系统，就是水系。每一条河流或每一个水系都从一定的陆地面积上获得补给水，这一集水区就是河流或水系的流域。两相邻流域间地面高程最高点的连线，就是两个水