《气候系统的水循环》PPT课件

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1、第四章气候系统的水循环WCRP属下的CLIVAR和GEWEX项目以及IGBP属下的BAHC(BiosphericAspectsoftheHydrologicalCycle)项目的研究主题，是地学界关注的一个焦点。从21世纪开始，这两项内容将合并而成为一个整体,而成为世纪性的科学研究主题之一;水圈/冰雪圈－气圈－陆圈/生物圈相互作用是地球系统中的基本物理过程；而水份循环则是海－陆－气相互作用中的一种最活跃，最重要的纽带。两者在全球变化的区域响应中起着关键的作用;是进行准确的季节和年际气候预测的保障,是国家防洪

2、抗旱决策的需要。对于我国经济的持续发展具有重要的意义涉及大气、海洋、地理、水文和生态多种学科。科学意义主要内容4.1气候系统的水分循环4.2地表蒸发的计算4.3降水与地表径流4.4气候系统的水分输送、水分平衡以及研究进展4.1气候系统的水分循环全球水圈的组成水循环25.2×106km3全球水圈系统大气圈中的水雨、雾、露雪、雹、霰、水水蒸汽生物圈中的水体液（细胞外液）细胞液（细胞内液）生物聚合水化物（键合水）地表圈中的水陆地水海洋水泉水、沼泽水池水、塘水、湖水、冰盖和雪盖江水、河水、冰川河口区水浅海水大洋水海

3、洋沉积物孔隙水岩石圈中的水地下水岩浆水聚合水土壤水1350×106km3占全球总水量的97%0.0006×106km30.013×106km38.4×106km3（一）全球水圈的组成《将进酒》李白君不见，黄河之水天上来，奔流到海不复回。君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。天生我材必有用，千金散尽还复来。烹羊宰牛且为乐，会须一饮三百杯。岑夫子，丹丘生，将进酒，君莫停。与君歌一曲，请君为我侧耳听。钟鼓馔玉不足贵，但愿长醉不愿醒。古来圣贤皆寂寞，惟有饮者留其名。陈王昔时宴平乐，

4、斗酒十千恣欢谑。主人何为言少钱，径须沽取对君酌。五花马，千金裘，呼儿将出换美酒，与尔同销万古愁。（二）水循环海洋1350×1015m3陆地33.6×1015m3大气0.013×1015m3冰川＝25地下水（活跃）＝8.4湖河＝0.2生物圈＝0.0006E=361×1012m3/YearR0=37×1012m3/YearP=361×1012m3/YearE=62×1012m3/YearP=99×1012m3/Year1117140385425（二）水循环1.定义：水分循环：水在气候系统各圈层间的永无休止的循环

5、运动；外循环（大循环）：水分由海洋输送到陆地，又回到海洋的循环；内循环（小循环）：由海洋（陆地）通过蒸发的水汽，再以降水的形式直接落到海洋（陆地）的循环。（二）水循环土壤水分(w)陆地水循环海洋水循环全球水循环裸地蒸发雪3851112.水分循环的成因：（二）水循环内因：水的三种状态及其相互转化外因：热力（太阳辐射）和动力（地球引力）条件3.水分循环尺度（二）水循环全球水循环区域水循环水-土-植系统水循环4.水分循环的意义：将气候系统各圈层紧密联系在一起，形成有机整体；输送地球上的能量和物质；使海洋和陆地联系

6、更紧密；可再生资源。（二）水循环都江堰长江三峡大坝“之最世界防洪效益最为显著水利工程；世界最大的电站；世界工程量最大的水利工程；世界施工难度最大的水利工程；施工期流量最大的水利工程；世界泄洪能力最大的泄洪闸；世界级数最多、总水头最高的内河船闸；世界规模最大难度最高的升船机；世界水库移民最多、工作最为艰巨的移民建设工程。5.影响水分循环的因素:气象因素下垫面因素人类改造自然的活动（二）水循环全球水循环的陆地分支－陆地水循环蒸发地表径流土壤湿度地下水水分过程4.2地表蒸发的计算定义:蒸发：水分从物体表面（蒸发面

7、）向大气逸散的现象。蒸发率：单位时间从蒸发面单位面积上逸散到大气中的水分子数与从大气中返回到蒸发面的分子数的差值（当为正值时）。蒸散＝土壤蒸发＋植被蒸腾。广义的蒸发=陆面、水面的蒸发+植物的蒸腾+冰雪面的冰雪汽化。4.2地表蒸发的计算掌握基本概念自由水面蒸发（湖面、河面）、土壤蒸发、冰面和积雪面的蒸发、蒸腾。需要严格区分的几个基本概念：自由水面蒸发（一般用蒸发皿观测），潜在蒸散（最大潜在蒸发）、实际蒸发（观测困难）蒸发皿4.2地表蒸发的计算影响蒸发率的三个因素：供水供能动力条件蒸发的计算（1）1.梯度（扩散

8、）方法蒸发计算（2）热量平衡方法：其中R为辐射平衡量，L为蒸发潜热系数，为土壤热交换量蒸发计算（3）Penman（1948）的潜在蒸发计算公式：主要用于开阔水面Penman—Monteith方法：蒸发计算（4）蒸发计算（5）世界粮农组织发展的Penman－Monteith方法（1990－1998）：地表蒸发的分布全球:由副热带向高纬递减;最大值在副热带海洋,可达2000mm以上/a;最小值出现在副热带大陆.中国: