曾俊涵 袁星

延伸閱讀
水和水循環
地球是一個由巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈構成的巨大系統。水在這個系統中起著十分重要的作用,它廣泛地分布于地球各圈層內,且處于不停的運動中,將各個系統緊密地聯系在一起。水循環又稱水分循環或水文循環,它主要分為:蒸散發、降水和徑流這3個過程。簡單地說,水循環就是指水在地球系統中無休止的循環運動過程。

植物的蒸騰作用也是水循環的一部分
我,是大海中的一滴水,正在海面上隨波蕩漾。溫暖的陽光照進我的身體,伴隨著陣陣海風,我感覺自己開始變得輕飄飄的,就像是被風拽著飄走的蒲公英,逐漸地變成了空氣中的水汽,我的形態也由液態變為氣態。
在大海上空飄蕩時,風把我吹得越來越高,越來越遠,高到溫度不斷下降,我開始覺得冷颼颼的,低下頭發現腳下的大海變為陸地。我開始凝結,變成了高空中的液態小水滴,有的小伙伴甚至變成了小冰晶,我們一起成了天空中美麗的云。
隨著越來越多的小伙伴在身邊聚集,我們終于承受不住自己的重量,在地心引力的作用下像坐過山車一般傾瀉而下。我最終降落到了一片小樹林的土壤中,在這里慢慢地滲入地下,匯入一條地下河中,并隨著河流奔回到了海洋的懷抱。
這趟奇妙旅程告一段落,回顧—下:旅途中我從大海飄向空中,在天空落到大地,匯入河流,最終又回到海洋。在這趟旅途中,我由液態水變為水汽,又變成了水。我和無數水滴一遍又一遍地重復著這趟旅程,組成了自然界的“水循環”。

常溫下水的三態變化是水循環形成的原因之一
小水滴的旅程為我們展示了水循環的簡單過程,它主要經歷了蒸散發、降水和徑流這3個過程,這也是水循環過程的3個最主要環節。
從旅行的形式上看:水循環的環節主要有3個。
蒸散發:是指自然界中的水通過蒸發或散發,變成水汽進入大氣圈的過程。比如,土壤和水面上無時無刻不在進行著悄無聲息的蒸發過程,冰雪也可以直接升華變成水蒸氣進入大氣。除此以外,植物的蒸騰作用也會向大氣中輸送水汽,叫作散發。
降水:上升的氣流將水蒸氣帶到大氣層中,由于大氣層中溫度較低,水蒸氣會凝結變成云;氣流驅使著云不停運動,其中的水汽在適當的條件下可以凝結成小水滴,小水滴合并成為大水滴,在地球引力的作用下,最終以降水的形式降落到地球表面上,也就是降水過程。
徑流:到達地球表面的降水,有的滲入地下,匯入地下河,有的則在地面上匯流成為我們熟悉的江河湖泊,形成了地底徑流和地表徑流,最終匯入海洋。
從“旅途”的遠近來看:水循環可分為大循環和小循環。
大循環又叫外循環,是指水分由海洋輸送到大陸,又回到海洋的循環。而小循環或內循環,可細分為內陸小循環和海洋小循環。只在陸地上發生的水循環叫作內陸小循環,而在海洋上發生的水循環叫做海洋小循環。
自然界中的水循環系統是復雜而龐大的,水在這一過程中走過了漫長的旅程。它是“黃河之水天上來”,又能讓“大風起兮云飛揚”,還可以“霧氣沖云水接天”,它為我們帶來繽紛的水氣現象的同時,也孕育了地球上多姿多彩的生命。
地球上的水之所以能夠循環,有兩個不可或缺的原因。首先,水在常溫下就能實現液態、氣態和固態這“三態”間的相互轉換,這是水循環發生的內因。另外,太陽輻射和地心引力為水循環提供了強大的動力,這是水循環發生的外因。
據聯合國教科文組織估計,地球上水的總量為13.86億立方千米,其中江河湖泊和大氣水量占地球總水量的比例約為0.015%。這部分水量雖然占比很小,但循環快,是地球上可更新淡水資源的主要來源。近年來,人類活動對氣候變化和水循環產生了較大的影響。人類向大氣中排入的二氧化碳等溫室氣體逐年增加,引起氣溫升高和水循環加快,而農田灌溉、森林砍伐、修筑水庫等也會引起陸地水循環變化。

地底徑流是重要水源之一

水循環使地球分出干旱與多雨地區
自然界水循環的存在,不僅是水資源和水能資源可再生的根本原因,也是讓地球上的生命生生不息延續下去的重要原因之一。
由于太陽能在地球上分布不均勻,不同時間產生的能量也不同,使主要由太陽能驅動的水循環產生了降水量和蒸發量時空分布不均的情況。因此,地球上有了濕潤地區和干旱地區的區別,也有了多水季節和少水季節、多水年和少水年的區別,就連地球上發生旱澇災害也與之密切相關。也正因此,造就了地球上千姿百態的自然景觀。
水循環是自然界眾多物質循環中最重要的一種。水是良好的溶劑,水流具有攜帶物質的能力。因此,自然界有許多物質,如泥沙、有機質和無機質均會以水作為載體,參與各種物質循環。可以設想,如果自然界不存在水循環,則許多物質的循環,例如碳循環等是不可能發生的。
延伸閱讀
水之趣
1.大氣中儲藏著約12900立方千米水量,約90%來自海水蒸發,10%由植被蒸散發提供,如果這些水一次性落在陸地上,厚度可達2.5厘米。
2.海上蒸發的水蒸氣中10%會通過水循環以雨水的形式落在陸地上。
3.為什么說水是人類生命的源泉?人類胎兒時水在人體的比重約占90%;嬰兒時占80%;青壯年占70%;老年時只占50%~60%。可以說,人體老化的過程就是水分喪失的過程。
4.水除了常見的固、液、氣三態外,還有一些特殊的形態,比如:超臨界流體、超固體、超流體等。
5.雨滴下落的速度是2~9米/秒,雷陣雨雨速約為6.7米/秒。
6.非人工干預下,地下水要經過上千年才能回到地面上。在南北極被冰;東的冰雪要在原地待上數十萬年。
7.最近的一次的冰河期(第四紀)來臨時,全球1/3的陸地被冰雪覆蓋,海平面比現在低122米。