● 文/江蘇省南京市鼓樓實驗小學 黃萍
水是生命進行新陳代謝活動所必需的物質,也是人類生產、生活的重要資源。通過學習三年級上冊《地球上的水資源》這一單元,我們知道,在自然界中,有的水域大,蓄水量多,如江、河、湖、海;有的水域小,蓄水量少,如池塘、小溪。我們還知道,地球上海洋的面積占地球表面積約71%,地下水、河流和湖泊是重要的淡水資源。不同水域中的水并不是一成不變的,它們一直在進行交換和更替。今天,我們就一起來了解大自然的水循環過程吧!
水有3 種存在形式:液態水(水)、固態水(冰)、氣態水(水蒸氣)。大自然水循環過程中伴隨著水的這3 種狀態的變化。
水循環的方式有3 種,我們把海洋與陸地之間的水循環叫作“海陸間大循環”,把海洋與海洋之間的水循環叫作“海上內循環”,陸地與陸地上空之間的水循環叫作“陸地內循環”。在水循環過程中,還有一個物體扮演了很重要的角色,是水循環的“導火線”,它就是太陽。
太陽給萬物蓬勃生長的力量,海水也不例外。在太陽光的輻射下,吸收大量能量的海水開始蒸發,慢慢從液態水變成了氣態的水蒸氣。水蒸氣成群結隊上升到大氣中,在空氣中的微塵(凝結核)周圍越聚越多,便形成了云。云不是水蒸氣,因為高空溫度低,水蒸氣在遇冷的情況下會凝結成小水滴,所以我們看到的云是由無數小水滴組成的。隨后,在氣流的作用下,小云朵們開啟了自己的旅程。有些云留在了海洋上空,有些云則千里迢迢來到了陸地,這個過程叫作“水汽輸送”。在這個過程中,小水滴也會相互擁抱,變成大水滴,大到空氣承受不住時,就變成了雨水,降落至地球表面。
降落的雨水一部分被植被攔截;一部分在降落的過程中重新蒸發變成水蒸氣,返回大氣中;還有一部分滲入土壤,成為地下水,叫“地下徑流”;其余的水沿著斜坡形成漫流,通過沖溝、溪澗,注入河流,匯入海洋,這種水流被稱為“地表徑流”。
海陸間大循環是最重要的水循環類型,使陸地水得到補充,使淡水資源得以再生。
那些從海洋中蒸發但沒有隨氣流飄到陸地的水汽 ,會停留在海洋的上空。當水汽足夠多時,海洋上空就會下起雨來,這便是海上內循環。
海上內循環的過程比較簡單,主要是蒸發和降水。但是,它是攜帶水量最大的水循環,是海陸間大循環的近10 倍。
陸地內循環就是陸地上的水一部分或全部通過地面、水面蒸發和植物蒸騰作用,形成水汽,被氣流帶到陸地上空,遇到高空的冷環境后,凝結形成降水,降落到陸地上。它補充陸地水的量很少。
水循環是聯系地球各生物圈和各種水體的“紐帶”,它使地表各圈層之間、海陸之間實現物質遷移和能量的轉換。水循環也是“調節器”,它調節了地球各圈層之間的能量,影響了全球的氣候和生態,對冷暖氣候變化起到了重要的作用。水循環更是“雕塑家”,它通過侵蝕、搬運和堆積作用,塑造了豐富多彩的地表形象。
影響水循環的自然因素主要有大氣環流、風向、風速、溫度、濕度等氣象條件和地形、地質、土壤、植被等地理條件。森林是水循環的重要調節者,植物通過根吸收土壤中的水分,這些水分又由葉片在太陽的作用下蒸發到大氣中。由于森林樹冠的截留,可減少地表徑流和水土流失。
但是,人類活動不斷改變著自然環境,越來越強烈地影響水循環的過程。農業的發展、森林的砍伐,會引起蒸發過程的變化;引水灌溉、修建水庫、跨流域調水、填河改陸、圍湖造田等活動,極大地改變了地表徑流的自然分布狀態;地下水資源的開發利用、局部地區的地下工程建設,都不可避免地對地下徑流產生影響;城市柏油路、水泥地面等不透水層會阻止水分下滲,導致地下水位下降,地表徑流增多。
此外,生活和生產排放的污染物會通過各種途徑進入水循環。例如,煤和石油的燃燒以及金屬冶煉等工業活動會釋放二氧化硫,同時高溫燃燒會產生氮氧化物。二氧化硫和氮氧化物遇水或水蒸氣,就會生成號稱“空中殺手”的酸雨。酸雨降落地面后很容易使得土壤、湖泊、河流酸化,引起水中生物的減少;會傷害植物的新生芽葉,從而影響其發育生長;會腐蝕建筑材料、金屬結構、油漆等,古建筑、雕塑像也會受到損壞。近年來,我國一些地區已經成為酸雨多發區,酸雨污染的范圍和程度已經引起人們的密切關注。
水循環是自然界最重要的物質循環之一,它維持著地球的穩定。要使水資源能一直滿足人類社會發展的需求,就必須積極保護良好的水循環,維持自然生態系統和人類社會經濟系統的平衡。同學們,讓我們從身邊的小事做起,一起保護大自然的水循環吧!