通用水量平衡方程.pptx

第四章 海洋和陆地水第一节 地球水循环和水量平衡一、地球上水的分布n地球上水量总体积为1.51093。n当量深度：各类水体铺在地球表面的平均深度。海洋水体的当量深度为2700-2800m，冰和雪为50m，地下水为15m，陆地上的河湖水为0.4-1.0m，大气水的当量深度为0.03。n水域是指水体的地理位置，自由水面的形状与面积。n水圈是由地球表面各类水体各地水域共同组成，抽象为覆盖地球表面的水层，实际上是不连续的、上下高程相差很大的自在水体水域的总称。二、水循环（一）水循环及其基本过程与类型（一）水循环及其基本过程与类型1、水循环 水循环指的是地球上各种形态的水，在太阳辐射、重力等作用下，通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节，不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。小循环，又称为内部循环，是指发生在海洋小循环，又称为内部循环，是指发生在海洋与大气之间，或陆地与大气的水分交换过程。与大气之间，或陆地与大气的水分交换过程。海洋小循环是指从海洋表面蒸发的水汽，在海洋上空凝结致雨，直接降落到海面上的过程；陆地小循环是指陆地表面和植物蒸腾蒸发的水汽，在陆地上空成云致雨，降落至地表的循环过程。2、水循环的分类、水循环的分类（二）水循环机理（二）水循环机理第一，水循环服从于质量守恒定律。水循环从实质上讲是物质与能量的传输、储存和转化过程，并且整个过程具有连续性。第二、水循环的基本动力是太阳辐射能与地球引力，以及在水循环过程中的能量转移。第三，水循环广及整个水圈，并深入大气圈、岩石圈及生物圈，同时通过无数条路线实现循环和相变。（二）水循环机理（二）水循环机理第四，从全球看，水循环是一个闭合系统，但从局部地区看水循环确实开放系统。第五，地球上的水在循环过程中，总携带一些物质一起运动，不过这些物质并不像水那样构成完整的循环系统，因此通常讲的水文循环，仅指水分循环，简称水循环。（三）水循环意义（三）水循环意义第一，水循环不仅将地球上的各种水体，组合成连续、统一的水圈，而且在循环过程中渗入大气圈、岩石圈与生物圈，将地球上的四大圈层联系在一起，形成相互联系、相互制约的统一整体。第二，地球上的水循环是巨大的物质和能量流动，是具有全球意义的能量传输过程。第三，水循环是海陆间联系的主要纽带。第四，水循环不断塑造地表形态。第五，由于存在水循环，水才能周而复始地被重新利用，成为可再生资源。n各类水体的更新周期：多年冻土带的地下冰和极地冰盖更新周期最长，约需1万年左右。海水更新则需2500年，山岳冰川视其规模不同约需数十年至1600年，深层地下水1400年，较大的内陆海1000年，湖泊数至十年，沼泽15年，土壤水280天至1年，河川水1020天，大气水89天，生物水则仅需数小时。三、水量平衡（一）通用水量平衡方程（一）通用水量平衡方程水量平衡是水循环的数量表示。依据质量守恒定律，所谓水量平衡，是指任一区域（如一个流域）在任一时段（如一年）内，其收入水量等于支出水量和区域内蓄水变量之和。收入水量 支出水量 蓄水变量 细化的通用水量平衡方程P为时段内降水量；为时段内水汽凝结量和蒸发量 分别为时段内地表流入与流出的水量 分别为时段内从地下流入与流出的水量 分别为时段始末蓄水量。为时段内工农业及生活净用水量；通用水量平衡方程（二）区域水量平衡方程（二）区域水量平衡方程全球水量平衡方程 大陆降水量 海洋降水量 大陆蒸发量 海洋蒸发量 年平均大洋淡水平衡方程式 大洋年降水量加上入海径流量等于大洋年蒸发量 流域水量平衡方程式 多年平均的流域水分平衡方程（三）全球水平衡状况（三）全球水平衡状况4、海洋蒸发量大于降水量，陆地蒸发量小于降水量。海洋和陆地水最后通过径流来平衡。3、陆地降水量只有11%来源于陆地蒸发，说明大陆气团对陆地降水的作用远远不及海洋气团的作用。2、海洋蒸发量提供了海洋降水量的85%和陆地降水量的89%，海洋是大气水分和陆地水的主要来源。1、海陆降水量之和等于海陆蒸发量之和，说明全球水量保持平衡，基本上长期保持不变。（四）研究水量平衡的重要性（四）研究水量平衡的重要性（1）通过水量平衡研究，可以对研究地区的自然地理特征做出评价。多年平均蒸发系数 多年平均径流系数（2）水量平衡分析是水资源研究的基础。（3）水量平衡是现代水文学研究的基本理论之一。（4）水量平衡法是揭示人与环境间相互影响的方法之一。第二节第二节 海洋起源与海水理化性质海洋起源与海水理化性质一、海和洋n地球表面广阔连续的水面称为大洋，世界大洋可分为四个：太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋 n各大洋的边缘部分接近或伸入陆地，并或多或少地与大洋主体有所隔离的水域称为海海。海从属于洋，或者说海是洋的组成部分。海被分为四类：1 1、内海、内海 也称“地中海”。它周围被陆地包裹，仅有一个或几个海峡与大洋或与邻海沟通地中海地中海黑海黑海红海红海波罗的海渤海渤海2 2、边缘海、边缘海 位于大陆边缘，以半岛或岛弧与大洋或与邻海相隔，但直接受到洋流、潮汐传播的影响。白令海 黄海 日本海鄂霍次克海 东海 3 3、外海、外海 它虽位于大陆边缘，但与大洋有广阔的联系阿拉伯海 巴伦支海 4 4、岛间海、岛间海 指大洋中被一系列岛屿环绕的水域。二、海水的组成和物理化学性质二、海水的组成和物理化学性质（一）海水的化学成分 海水是含有多种溶解固体和气体的水溶液，其中水约占96.5%，其他物质占3.5%。海水中还有少量有机和无机悬浮固体物质。每升海水中含100以上的元素，叫常量元素，不足100的叫微量元素。（二）海水的盐度和氯度 海水盐度是指水中全部溶解固体与水重量之比，平均为34.6，变化范围3340，有的超过44 每千克海水中所含氯的克数，称海水的氯度。标准海水的氯度为19.381。（三）海水的温度、密度和透明度 1、温度2、密度 单位体积中的海水质量就是海水的密度，单位是g/3。海水密度值约为1.0221.028。海水最大密度的温度则随盐度增加而降低。结冰温度也随盐度增加而降低，但比较和缓。当盐度为24.7，最大密度的温度与结冰温度均为1.332。通常情况下海水盐度为34.6，所以，最大密度的温度比结冰温度低。3、颜色和透明度 海水的颜色决定于海水对阳光的吸收和反射状况 海水的透明度以直径为30的白圆盘投入水中可见深度来表示海水的透明度