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1、自然地理学中将地理环境（地理壳）划分为大气圈、生物圈、岩石圈和水圈。而水是地球表面分布最广和最重要的物质，并作为最活跃的因素参与地理环境的形成的发展过程，在所有自然地理过程都不可或缺。自然地理环境中，水的各种现象的发生、发展及其相互关系和规律性，称为水文。所谓水体，是指以一定形态存在于自然地理环境中的水的总称。如大气中的水；地表上的河流、冰川、湖泊、沼泽和海洋中的水；地下的地下水；生物有机体中的水等等。,水的作用：,1）水是一种可以重新利用，可以更新的资源；2）水是自然界的动力；3）没有水就没有天气；4）水是生物圈中形成光合作用的基本原料；5）水是外营力中的主导因素之一，它对地球上物质的运输、
2、搬移、化学迁移均起重要作用。,第一节 地球上的水分循环和水量,一、地球上水的分布,二、水分循环,（一）水分循环及其成因 地表水、地下水和生物有机体内的水，不断蒸发和蒸腾，化为水汽，上升至空中，冷却凝结成水滴或冰晶，在一定的条件下，以降水的形式落到地球表面。降落于地表的水又重新产生蒸发、凝结、降水和径流等变化。水的这种不断地蒸发、输送、凝结、降落的往复运动过程称为水分循环。水分循环的产生有其内因和外因。内因是水的“三态”变化，也就是在常温的条件下，水的气态、液态、固态可以相互转化。这使水分循环过程的转移、交换成为可能。其外因是太阳辐射和地心引力。太阳辐射的热力作用为水的“三态”转化提供了条件；太
3、阳辐射分布的不均匀性和海陆的热力性质的差异，造成空气的流动，为水汽的移动创造了条件。地心引力（重力）则促使水从高处向低处流动。从而实现了水分循环。,水分循环过程包括了蒸发、降水、径流3个阶段和水分蒸发、水汽输送、凝结降水、水分下渗、径流5个环节。地球上的水分循环，根据其路径和规模的不同，可分为大循环和小循环。1.大循环 从海洋表面蒸发的水汽，被气流带到大陆上空，在适当的条件下，以降水的形式降落到地面后，其中一部分蒸发到空中，另一部分经过地表和地下径流又回到海洋，这种海陆之间的水分交换过程，称为大循环，也称海陆间循环。它是由许多小循环组成的复杂的水分循环过程。2.小循环 小循环是指水体在局部地区
4、（海洋或陆地）内完成的循环过程。小循环可分为海洋小循环和陆地小循环。海洋小循环就是从海洋表面蒸发的水汽，在空中凝结，以降水形式降落回海洋上的循环过程。陆地小循环，就是从陆地上蒸发的水汽，在空中凝结，以降水形式降落回陆地上的循环过程。,各种形式的水在循环中以不同周期自然更新。多年冻土带和极地冰盖更新周期最长，约需1万年左右，海水则需2500年，山岳冰川视规模需数十年到1600年不等，深层地下水1400年，较大的内陆海1000年，湖泊几年到几十年不等，沼泽15年，土壤水280天到1年，河川水1020天，大气水89天，生物水只需几小时。,（二）水分循环的地理意义 水分循环对于全球性水分和热量的再分配
5、起着重大的作用，这种作用与大气循环相互联系而发生，从而影响了一地气候的主要方面降水与气温。水分循环具有物质“传输带”的作用，而且又是岩石圈表层机械搬运作用以及自然地理环境中无机成分和有机成分化学元素迁移的强大动力。在水分循环过程中伴随产生了各种常态地貌和河流、地下水、湖泊等等。水分循环也是生物有机体维持生命活动和整个生物圈构成复杂的水胶体系统的基本条件，起着有机界和无机界联系的纽带作用。总之，水分循环有如自然地理环境的“血液循环”，它沟通了各基本圈层的物质交换，促使各种联系的发生。水分循环过程同时起着水文过程、气候过程、地形过程、土壤过程、生物过程以及地球化学过程等作用。,三、水量平衡 水平衡
6、概念是建立在现今的宇宙背景下，地球上的总水量接近一个常数，自然界的水循环持续不断，并具有相对稳定性这一客观的现实基础上的。根据质量守恒规律，地球上任何一个区域在任何时段内，水的收入与支出的差额等于该地区的储水变化量。从长期的观点看，区域内的蓄水变量趋于零，即收入水量约等于支出水量。降水、蒸发、径流在整个水循环中是三个重要环节，因而降水量、蒸发量和径流量是水量平衡的三个重要因素。大洋水平衡：蒸发=降水+径流 陆地水平衡：蒸发=降水-径流 全球水平衡：总蒸发=降水,尽管对于全球海洋陆地的蒸发量、降水量与径流量的估算值还不完全相同，但有一点是共同的，就是全球的水量是平衡的。全球多年平均降水量等于全球
7、多年平均蒸发量，在水循环过程中，全球水量基本不变。但各种水体的数量都处于经常变化状态之中。,从上表4-2可以看出：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，基本上长期不变；2）海洋蒸发量提供了海洋降水量的85和陆地降水的89，海洋是大气水分和陆地水的主要来源；3）陆地降水量中只有11来自陆地蒸发，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；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达到平衡。,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。多年平均蒸发系数与多年平均径流系数之和等于1。这两个系数在不同的自
8、然地理区内是不同的，它们综合地反映了一个地区的干湿程度。干旱区蒸发系数大，径流系数小；湿润区则蒸发系数小，径流系数大。2.水量平衡分析是水资源研究的基础。通过水量平衡研究，可了解各地区的水资源总量，为水资源的开发利用提供依据。3.水量平衡法是现代水文学研究的基本理论之一。水量平衡分析，是揭示自然界水文过程基本规律的主要方法，亦能校核水文计算成果。4.水量平衡法是揭示人与环境间相互影响的方法之一。通过水量平衡的研究，可以定量地揭示水循环过程对人类社会的深刻影响，以及人类活动对水循环过程的消极影响和积极控制的效果。例如，全球的温室效应，使冰川加剧消融，冰川蓄水量减少；陆地上许多内陆湖泊蒸发旺盛，水
9、位下降，蓄水量减少；地下水也因蒸发和开采而使蓄水量减少。这三方面减少的水量最后汇入海洋，促使海平面上升。而修水库又可减少入海水量。,四、水资源 水资源是人类社会赖以生存、发展的最为宝贵的自然资源，它既是生活资料，又是生产资料，也是巨大的廉价能源。它已成为有重大经济价值的商品，受到政治、法律与社会的保护。在广义上，水资源是指水圈中水量的总体。但是海洋水因其含有较高的盐分，所以通常说的水资源是指能为人类直接利用的陆地上的淡水资源。（一）水资源的特性 1、循环性和有限性 2、时空分布不均匀性 3、用途广泛性和不可代替性 4、经济上的两立性,（二）水资源的评价、利用与管理 在水资源的评价中，不仅包括可
10、用水资源的估算，而且还要考虑到社会经济和环境方的问题，预测未来水资源的供需平衡。这是制定水资源综合开发与合理利用长远规划的依据，是减少水的浪费，提高水资源利用率的重要措施。在水资源开发利用和管理中，强调综合性。在规划时要考虑到包括环境问题在内的多目标，水资源的地区分布和跨流域调水，地面水和地下水的联合运用，水库群的联合运用等等。水资源保护的目的是最大限度地利用水源，增辟水源，节约用水，加强管理，提高用水效率。研究内容：农业用水主要靠工程措施，如灌溉系统的护砌、平整土地和科学地拟定供水程序，采用节水技术如喷灌、滴灌等；工业用水，主要是重复利用和改善设备，节约用水，这部分潜力较大。,五、世界大洋及
11、其区分（一）世界大洋 分为四部分：太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。从南美合恩角沿68oW线至南极洲，是太平洋与大西洋的分界线。从马来半岛起通过苏门答腊、爪哇、帝汶等岛、澳大利亚的伦敦德里角，沿塔斯马尼亚岛的东南角至南极洲，是太平洋与印度洋的分界。从非洲好望角起沿20oE线至南极洲，是印度洋与大西洋的分界。北冰洋则大致以北极圈为界。世 界 大 洋 的 面 积 和平 均 深度,（二）海及其分类 1.定义：大洋的边缘因为接近或伸入陆地而或多或少与大洋主体相分离的部分称为海。海是洋的组成部分。据国际水道测量局统计，各大洋共有海54个。2.海的分类：（1）内海：四周几乎完全被陆地包围，只有一个或多个海峡
12、与洋或邻海相通。它位于一个大陆内部或两个大陆之间。如地中海、红海、黑海、波罗的海、渤海。（2）边缘海：位于大陆边缘，以半岛或岛屿与大洋或邻海相分隔，但直接受外海洋流和潮汐的影响。如白令海、黄海、东海。（3）外海：虽位于大陆边缘，但与洋有广阔联系的海。如阿拉伯海等。（4）岛间海：大洋中由一系列岛屿所环绕形成的水域，称为岛间海。如爪哇海。,一、7万年来的海平面变化 1.两个事实：1)近代在全球各个大陆发现的贝壳堤、海滩岩、珊瑚礁、牡蛎堤，以及取自钻孔剖面中的沉积物和生物遗迹标本，证明即使在最近地质历史时期，出现过远高于现代的海平面;2)大量埋藏在今天的海水下的贝壳堤、海滩、海滨沼泽、村落遗址、河口
13、三角洲和外陆架，证明过去确曾发生过海平面远低于现代海平面的情况。,第四节 海平面变化,2.全球范围的海平面变化是全球气候变化的反映。冰期中冰盖和冰川的发展，使大量水体以固态形式储存于极地和其它大陆的山地，全球水循环机制发生巨变，必然导致海平面降低;3.我国东部海岸变迁史。,二、近百年的海平面变化 由于气候变暖导致海洋热膨胀和冰川消融加剧，加上CO2排放量猛增形成的温室效应，全球海平面普遍呈上升趋势。许多研究者对海平面上升进行观测和估算，但所得结果差异悬殊。但是，对海平面上升这一点没有异议。下面是不同学者对近百年来全球海平面上升的估算和上升贡献因素的估计。,近百年来全球海平面上升估算,三、21世
14、纪海平面上升预测 1.IPCC的预测 1）如果21世纪CO2 不受限制照常排放，21世纪海平面上升速度为20世纪的35倍。2）如果 A.能源供应转向低碳燃烧；B.可再生能源与核能取代矿物燃料；C.2050年CO2排放量降到1985年的一半；那么，2050年全球海平面上升2031cm。如下图所示：,IPCC1990年的21世纪海平面上升量估算,2.1992年，一批欧洲学者与中国学者合作，依据IPCC1992年的温室气体排放方案（IS92a）提出2050年海平面上升最佳估计值为22cm，2100年为48cm。3.1993年中国科学院地学部以全球海平面2050年上升20到30cm为依据，估计我国珠江三角洲海面将上升4060cm，上海地区5070cm，天津地区70100cm，同时考虑了上述各地区地面下沉幅度的。,
