气候系统的水分循环.pptx

1;世界总水量;水分循环 ;1、大循环与小循环; 在水分循环过程中 水分通过降水、蒸发、下渗、径流等方式进行水分交换， 由于地面受太阳辐射强弱的不同及地理条件的差异，造成了水循环在各地区和不同年份都有很大的差别，也形成了多水的湿润地区和少水的干旱地区，每个地区在时程上也存在着洪涝和干旱的差别。;3、影响水分循环的因素;　　地表面的蒸发 ; 表示蒸发面蒸发快慢的特征量通常是用蒸发速度(亦称为蒸发率或地面水汽输送通量)，是指某一地面在单位时间内从单位面积上蒸发出的水汽量。 表示在某一时段内蒸发大小，通常用用时段蒸发量表示。 可能蒸发也称为蒸发力、位势蒸发 ， 彭曼指出，在水分充分供给时，用天气资料计算的长着大面积相似作物的地面蒸发量为可能蒸发。 可能蒸发（或蒸发力）在气象上或水文上常用E0表示。;1、全球分布;第9页/共46页; 我国年蒸发量分布（单位：毫米） ;大气中的水分; 大气中水汽含量可以利用大气湿度随高度变化的分布曲线积分而求得。即 　如变换成等压面上的比湿来计算，则为 　 这里a(z)为绝对湿度随高度z变化的函数，q(P)为比湿随气压P变化的函数，P0为地面气压，P∞、Z∞为大气柱顶的气压和高度，g为重为加速度。 可见，只要知道了湿度随高度的分布函数，就可以计算出整层大气柱的水汽含量。;水分循环深刻地影响着气候系统各子系统的演变，影响自然界中一系列的物理过程、化学过程和生物学过程，影响人类社会的发展和生产活动。自然环境的变化和人类活动又反过来影响水分循环。 1）水分循环使地球上各水体组合成一个连续的、统一的水圈，并把气候系统五大圈层（大气圈、岩石圈、生物圈、冰雪圈和水圈）联立组成既互相联系、又互相制约的有机整体。 2）水分循环使地球上的物质和能量得到输送。它把地表上获得的太阳辐射能重新分布，使地区之间得到调节；水量和热量的不同组合，又使地表形成不同的自然带，组成丰富多彩的自然景观。如大气降水落到地面后，除了部??蒸发和下渗外，地表形成径流，径流的冲刷和侵蚀作用，创造了各种地貌形态，水流把冲刷出来的大量泥沙输送到低洼的地区，经长期堆积作用形成平原；部分低洼地由于地面水的蓄积形成湖泊、沼泽。所有这些形态的塑造，水循环都建立了卓越的功勋。 3）水分循环使海洋与陆地之间的联系十分紧密。海洋向陆地输送水分，影响陆地上一系列的气象、气候变化过程，而陆地向海洋输送泥沙、有机质和营养盐，也影响海洋的物理、化学和生物变化。 4）水分循环使地球上的水周而复始地补充、消耗和变化，供人们利用，是可再生的资源。水分循环的强弱、循环路径等都会影响区域内水资源可开发利用的程度，对生态环境和经济发展均有重大影响。;　;1月(a)和7月（b）的平均大气水含量，用可降水的厘米值表示 ;全球1月（a）和7月（b）平均大气水分含量的空间分布（可降水量表示，单位：mm）（缪启龙根据NCEP1971-2000年资料绘制）;表4.3 大气中的平均水汽含量(可降水量表示) ;我国全年大气中平均水汽含量分布图（毫米）;　　大气中的水汽输送; 根据 r-B 平衡和根据大气通量推算出的水汽平均向北通量（1014kg·a-1） ; (单位：105ton·s-1。细实线、点线和粗实线分别为行星尺度涡动、天气尺度涡动和总涡动的通量。粗虚线为经圈环流的通量);第22页/共46页;4.4 降水;世界年降水量（mm）的分布（缪启龙根据CMAP1978-2008年资料绘制 ;　我国年降水量分布（毫米） ;　地表径流 ;2、流域的蓄渗过程 ;3、坡面漫流过程;4、河网汇流阶段;　径流的特征量;　　径流的时间变化;我国的径流分布;4.6.气候系统的水分平衡; 若以地球的大陆作为研究对象，其水量平衡方程为 若以海洋为研究对象，则其水量平衡方程为 这里，且Ec、Es，分别为陆地和海洋上的蒸发量，rc、rs分别为陆地和海洋上的降水量；f为大陆的地表径流；ΔWc、ΔWs分别为陆地和海洋在研究的时段内储水量的变化量。; 对于海洋和陆地，从多年平均看来，并没有发现明显的增减趋势。因此，ΔWc、ΔWs可近似看作为零。于是，在多年平均情况下，大陆的水分平衡方程为 海洋的水分平衡方程为 式中Ecy、Esy分别为陆地和海洋上的多年平均蒸发量，rcy