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hydrologic cycle
地球上的水在太阳辐射和重力作用下，以蒸发、降水和径流等方式进行的周而复始的运动过程。又称“水分循环”或“水循环”。水的三态转化特性是产生水文循环的内因，太阳辐射和重力作用是这一过程的动力。太阳向宇宙空间辐射大量热能，在到达地球的总热量中约有23%消耗于海洋和陆地表面的水分蒸发。平均每年有577000立方公里的水通过蒸发进入大气，通过降水又返回海洋和陆地。水文循环的空间范围上达地面以上平均约11公里的对流层顶，下至地面以下平均约 1公里深处。水以各种形态往返于大气、陆地和海洋之间。
认识史 古希腊柏拉图臆测地下有一个大水库，是一切水的来源，大水库中的水来回摆动，形成河流，汇入大海，通过地下通道，海水又返回水库。亚里士多德认为，地下空穴中的空气冷却凝结成水，成为许多发源于高山的河流的水源。他也曾提出，降水是河水的来源之一。古罗马建筑师M.V.P.维特鲁维吸收了前人关于水文循环概念的科学描述部分，提出了一个包括雨水入渗形成地下水等比较完整的水文循环概念。中国古代《黄帝内经素问》(公元前 400余年)一书中提出:“地气上为云，天气下为雨，雨出地气，云出天气。”比较科学地描述了成云致雨的水文现象。成书于公元前 3世纪的《吕氏春秋·圜道》篇比较完整地记述了水文循环现象:“云气西行云云然，冬夏不辍;水泉东流，日夜不休。上不竭，下不满，小为大，重为轻。圜道也。”法国水文学家P.佩罗1674年在《泉水之源》一书中，把观测的年降水量与塞纳河的估计流量作了比较，得出塞纳河年径流量是降水量的六分之一的结论。这个科学的定量概念的提出被公认为现代科学水文学的开始。20世纪60年代以来，随着现代科学技术的发展，把水文循环视为一个动力连续系统在不断地探索和研究。
物理过程 ①蒸散发。太阳辐射使水从海洋和陆地表面蒸发，从植物表面散发变为水汽，成为大气的一部分(见植物散发)。②水汽输送。水汽随着气流从一个地区被输送到另一地区，或由低空被输送到高空。③降水。进入大气的水汽在适当条件下凝结，并在重力作用下以雨、雪和雹等形态降落。④径流。降水在下落过程中一部分蒸发,返回大气,一部分经植物截留、下渗、填洼及地面滞留后，通过不同途径形成地面径流、表层流和地下径流，汇入江河，流入湖海。海洋同大陆之间的水分交换过程称大循环或外循环;海洋或大陆上的降水同蒸发之间的垂向交换过程称为小循环。
水量变化规律 ①总水量保持平衡。在全球范围内，在相当长期的水文循环中，从地球表面的蒸发量同返回地球表面的降水量相等,处于相对平衡状态。在海洋,蒸发量虽然大于降水量，但来自大陆的径流使这部分缺水得到补偿，所以海水量不会减少。在大陆，虽然降水量大于实际蒸发量，但多余的水量形成径流汇入海洋，因此大陆上的水也不会增多。②时空分布不均匀。水文循环中水量的年际变化很明显，一些地区河川径流的丰水、枯水年往往交替出现。一般说，低纬度湿润地区，降雨较多，雨季降水集中，气温较高，蒸发量大，水文循环强烈;高纬度地区冰雪覆盖期长，气温低，水文循环较弱;而干旱地区降水稀少，蒸发能力大，但实际蒸发量小，水文循环微弱。水文循环这种不均匀现象造成了洪涝、干旱等多变的复杂的水文情势。
循环速度 据估算，地球上每年参加水文循环的总水量平均为577000立方公里(折合水深为1130毫米)，而大气对流层中的水分总量约为 12900立方公里(折合水深25毫米)。这些水分通过蒸发和降水每年平均更换约45次，即更新期约8天。河川径流的更新期约16天,土壤水约 1年。地球上各种水体在水文循环中有不同的更新期(见水资源)。
中国的水文循环路径 中国上空的水汽主要来自印度洋的孟加拉湾和南海地区。也来源于西风环流带来的大西洋水汽。强盛的北风带来北冰洋的水汽，鄂霍次克海的水汽随东北风来到东北地区。上述水汽在一定条件下形成大量降水。径流主要通过黑龙江、辽河、海河、黄河、淮河、长江、珠江等水系,浙、闽、台水系及西南诸河水系入海。中国的外流流域约占全国总面积的64%,即流入太平洋的约占57%,流入印度洋的约占6.5%，尚有小部分流入北冰洋，只占0.5%。
水文循环的意义 水文循环是自然界物质运动、能量转化和物质循环的重要方式之一，它对自然环境的形成、演化和人类的生存产生巨大的影响:①直接影响气候变化。通过蒸散发进入大气的水汽，是产生云、雨和闪电等现象的主要物质基础。蒸发产生水汽，水汽凝结成雨(冰、雪)，吸收或放出大量潜热。空气中的水汽含量直接影响气候的湿润或干燥，调节地面气候。②改变地表形态。降水形成的径流，冲刷和侵蚀地面，形成沟溪江河;水流搬运大量泥沙，可堆积成冲积平原;渗入地下的水，溶解岩层中的物质，富集盐分，输入大海;易溶解的岩石受到水流强烈侵蚀和溶解作用，可形成岩溶等地貌。③造成再生资源。水文循环造成巨大的、可以重复使用的再生水资源，使人类获得永不枯竭的水源和能源，为一切生物提供不可缺少的水分;大气降水把天空中游离的氮素带到地面，滋养植物;陆地上的径流又把大量的有机质送入海洋，供养海洋生物;而海洋生物又是人类食物和制造肥料的重要来源。水文循环所带来的洪水和干旱，也会给人类和生物造成威胁。
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水文循环
hydrologic cycle
地球上的水分因热力和重力的作用在大气和海陆之间周而复始的运动过程。又称水循环。地球上的水因吸热而蒸发。在海洋上蒸发的水汽随大气运动进入大陆上空，然后凝结下降为雨雪，产生径流，汇入河川，再流入海洋，形成了一个水文循环，称为大循环。在大循环系统中还有一些小循环，海洋蒸发的水汽可不进入大陆而直接降落在海洋,大陆水分蒸发后可到海洋上降落,也可在大陆上降落，这些都是小循环(见图)。两极冰山与大陆冰川的消长，也参加了水文循环。
地球上的水约有96.54%在海洋,1.74%为冰川和永久积雪，1.69%为地下水，地面水只有约0.01%，其他形态的水约为0.02%(见世界水资源)。人类对水资源的利用，主要是地面水，及少部分地下水。它们的存储量虽不大，但由于有水文循环，周转较快(见水资源)，使水资源不断得到再生。人类要利用水资源就必须研究这种再生的过程及其规律性。
地球上的不同地区以及同一地区的不同季节，水文循环的大小强弱及其发生的作用都很不相同，洪旱灾害就是一种突出表现。针对不同特点研究水循环的具体规律是水文学的重要任务。
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水文循环
hydrologic cycle
地球上的水在太阳能和重力作用下以蒸发、水汽输送 、降水和径流等方式不断运动的往复循环过程。又称水循环 、水分循环。地面上的水在太阳辐射下，经蒸发和植物散发上升，遇冷凝结，受重力作用，落到地表，在地上流动，或渗入地下，在地下运动，进而汇入江河湖海。水往复于天空 、地面和地下，转化于气态、液态和固态之间，运动于蒸散发、水汽输送、降水和径流等过程中，周而复始，终年不止。在水文循环中，总水量保持平衡，从地球表面的蒸发量同返回地面的降水量相等。在海洋，虽然蒸发量大于降水量，但来自大陆的径流，使这一部分缺损得到补偿，所以海水量不会减少。在大陆，尽管降水量大于实际蒸发量，但多余的水量形成径流送入海洋，因此，大陆上的水也不会增多。在水文循环中，水的时空分布不均匀。一些地区河川径流的丰水 、枯水年往往交替出现。一般说，低纬度湿润地区，降雨较多，雨季降水集中，气温较高，蒸发量大，水文循环过程强烈 ;高纬度地区，气温低，冰雪覆盖期长，水文循环过程较弱 ;干旱地区降水稀少，蒸发能力大，但实际蒸发量小，水文循环微弱。同一地区不同季节水文循环强度也存在差异，水文循环的这种不均匀现象造成了洪涝、干旱等多变的复杂的水文情势。水文循环对自然环境的形成、演化和人类的生存影响很大，它影响气候变化，改变地表形态。水文循环为人类造成巨大的、可以重复使用的再生水资源，使人类获得永不枯竭的水源和能源，为生命提供不可缺少的水分。水文循环所带来的干旱和洪水，也会给人类造成灾害。