《水圈与水环境》PPT课件

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1、第五章水圈与水环境水圈的组成水循环与水平衡水环境与水生态水环境遥感监测表5.1水圈的组成水体种类总水量咸水淡水1012m3%1012m3%1012m3%海洋水133800096.538133800099.041冰川与永久积雪24064.11.736224064.168.6973地下水234001.6883128700.95271.53030.0606永冻层中冰3000.02163000.8564湖泊水176.40.012785.40.0063910.2598土壤水16.50.001216.50.0471大气水12.9

2、0.000912.90.0368沼泽水11.470.000811.470.0327河流水2.120.00022.120.0032生物水1.120.00011.120.0032总计1385984.611001350955.410035029.21100资料来源：中国大百科全书﹒水利，1992一.海洋水海洋是大气水的主要水源，因而是大气降水的源泉，是地球的水库。此外，海洋蕴含着极其丰富的化学资源、矿产资源、动力资源、生物资源，是地球的一个巨大的资源宝库。（一）海洋水的理化性质1.海水的盐度图5.1世界海洋平均盐度与蒸发量

3、、降水量分布全球海洋表面盐度以副热带海区最大，向赤道和高纬度海区逐渐减小，南极海区小于34‰。最高盐度值和最低盐度值多出现在大洋边缘的海域中．如红海北部高达42.8‰。盐度较低的海域如波罗的海的含盐度只有15‰，北部的波的尼亚湾更低至3‰左右，称为淡化海。2.海水的pH值海水为弱碱性，天然海水的pH值介于7.9～8.4之间。海水增温和光合作用增强可使表层海水CO2含量和H+浓度下降，导致pH值上升，反之则使pH值下降。海水中pH值的大小控制着许多矿物的形成，例如方解石和白云石形成于pH为7的弱碱性环境，高岭石则形成于

4、pH值小于6的酸性环境中。3.海水的温度海水温度是海洋热能的一种表现形式，绝大部分来自太阳辐射能。海洋热能不仅驱动大部分的大洋环流，而且还制约着海洋生物系统的运转速率。全球大洋表层年平均水温为17.4℃，比全球陆地表面的年平均气温高3.1℃。大洋表面年平均温度一般在-2℃到30℃之间，从低纬到高纬总体逐渐降低，等温线的走向大致沿纬度分布。但在大陆海岸附近，等温线可能呈现南北流向的形式。图5.2海洋表面海水平均温度分布（NOAA数据）4.海水的密度与压力通常在0℃时正常盐度的海水密度约为1.028g／cm3。温度升高时

5、密度减小，盐度增加时密度增大，气压加大时密度增大。海水的压力随水深的增加而加大，每增加10m约增加1.05Pa。在1000m深处的海水压力大约为107Pa。（二）海水运动与洋流海水在海洋表面风力和密度差异、太阳和月球引力等作用下，不停的运动，其运动形式主要有潮汐、海浪、洋流等形式。图5.4世界洋流分布图洋流对地理环境的影响主要表现在对气温和降水两方面。据统计，由低纬向中、高纬度输送的热量，有一半通过洋流输送，洋流性质和方向不同，形成了不同的地理环境特点。由于洋流在各大洋的分布不同，使高低纬地区大洋东西两岸气温差异十分

6、显著。一般来说，暖流流经的地区，气温高，降水机会增多，寒流流经的地区，气温降低，降水的机会减少。（三）海气相互作用图5.5厄尔尼诺示意图（据中国科普博览网）左图：正常状态下的赤道大气环流，西太平洋海温偏高，伴有较强上升运动。右图：厄尔尼诺时的赤道大气环流，东太平洋海温升高，大气上升运动东移。赤道赤道温跃层温跃层大气对流厄尔尼诺是全球气候信号里最强的。在20世纪60年代，很多科学家都认为厄尔尼诺是区域性问题，它主要影响太平洋东部的南美沿海地区和太平洋中部的澳大利亚沿海地区。然而20世纪80年代以后，通过气象卫星的观测发

7、现，厄尔尼诺在世界很多地方都出现。近年来通过对全球气候异常的综合分析认为，厄尔尼诺现象影响的范围不单是局部地区，而是遍及全球。影响的时间不只是夏季，而是全年甚至更长。对全球自然地理环境影响的影响很大，会造成不同地区洪涝、干旱、酷热、低温、热带气旋等灾害。厄尔尼诺现象是周期性出现的，大约每隔2－7年出现一次。一般认为，海水表层温度连续3个月（中国用6个月）高出平均值0.5℃以上，即可认为是一次厄尔尼诺现象。当前气象学家普遍认为，厄尔尼诺现象的发生对全球不少地区的气候灾害有预兆意义，所以对它的监测已成为气候监测中一项重要

8、的内容。对于厄尔尼诺和拉尼娜的频繁发生，科学家比较普遍的一种看法是人类对大气环境的影响导致了大气环流和气候的异常。目前能够较好共识的思路是改变经济和社会发展模式，减少排放。国际社会采取的主要措施就是绿色经济，这是世界适应和减缓气候变化的未来之路。二.陆地水（一）河流水系与流域流域面积、形状、流域高度、流域坡度、流域的倾斜方向、干流流向等是流域的