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第三单元 地球上的水


[知识要点]

一、水圈

水圈的特点
  水圈是一个连续不规则的圈层,由呈固态、液态、气态,颁于海洋、陆地、大气中的各种水体共同组成,质量只占地球总质量的万分之四。
水体的储量
  海洋水是水圈的主体,占总储量的96.53%;陆地水(河湖水、冰川水、土壤水、地下水)占总储量的3.467%;大气水只占总储量的0.001%。淡水只占水体总储量的2.53%,而目前人类可以开发利用的淡水又只占淡水总储量的0.3%。
水圈的重要性
  水是人类和一切生物的物质基础,是地理环境中活跃的要素,对其它圈层产生深刻的影响。



二、水循环和水平衡

  1、水循环的概念:水循环是指自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈四大圈层中通过各个环节连续运动的过程。

  2、水循环的类型

海陆间循环
  又称为大循环,是指海洋水与陆地水之间通过一系列过程所进行的相互转换运动。这是最重要的一种循环运动,其具体过程是:广阔海洋表面的水经过蒸发变成水汽,水汽上升到空中随着气流运行,被输送到大陆上空,其中一部分水汽在适当条件下凝结,形成降水。降落到地面的水,一部分沿地面流动,形成地表径流;一部分渗入地下,形成地下径流。二者经过江河汇集最后又回到海洋。这种循环运动,使陆地上的水不断得到补充,水资源得以再生。
内陆循环
  是指大陆与大陆上空之间的水循环,其具体过程是:降落到大陆上的水,其中一部分或全部(指内流区域)通过陆面、水面、蒸发和植物蒸腾形成水汽,被气流带到上空,冷却凝结形成降水,仍降落到大陆上。这种循环运动供给陆地上的水量为数很少。
海上内循环
  是指海洋和海洋上空之间的水循环,具体过程是:海洋水蒸发成水汽,在海洋上空凝结,形成降水,又降到海面。


  3、水循环的意义:水循环通过各个环节,使大气圈、水圈、岩石圈和生物圈相互联系起来,并在它们之间进行能量交换;水在运动中夹带溶解物质和泥沙而使物质迁移;通过水循环运动,使各种水体相互转化,使水资源形成不断更新的统一系统。

  4、水平衡原理:从长期看,全球水的总量没有什幺变化。某个地区在某一段时间内,水量收和支出差额,等于某地区的储水变化量。

  5、各区域水平衡状况:

海 洋
多年平均蒸发量-多年平均径流量=多年平均降水量
内流区域
多年平均蒸发量=多年平均降水量
外流区域
多年平均蒸发量+多年平均径流量=多年平均降水量
全 球
多年平均蒸发量多年平均降水量


  6、研究水循环和水平衡的意义:人类利用水循环和水平衡的规律,可以在局部地区对地表径流输送施加某些影响。例如,植树造林、修建水库、引水灌溉、跨流域调水等,可改变水的时间和空间分布,化害为利,使水资源发挥最大的效益。

三、海洋水

  1、海水的盐度

  (1)海水盐度的概念:1000克海水中所含溶解的盐类物质的总量。大洋海水的平均盐度为35%。。

  (2)影响海水盐度高低的因素:

气 候
  降水量>蒸发量,盐度低;降水量<蒸发量,盐度高。
洋 流
  暖流经过的海区,盐度高;寒流经过的海区,盐度低。
径 流
  有河流淡水注入的海区,盐度偏低。
其 他
  盐度的高低还与海区与外洋沟通的状况有关。海区与外洋沟通少,盐度很难得到外部海水盐度的调节;反之则容易得到外部海水盐度的调节。此外,海水结冰时的盐度比融冰时的盐度大。


   3、世界海洋盐度的分布:

规 律




  从南北半球的副热带海区分别向两侧的高纬度和低纬度递减,形成马鞍形的分布特点。世界大洋的平均盐度约为35%。。
最高海区
  盐度最高的海区是红海,盐度超过40%。。这是由于红海地处副热带高气压控制的地区,降水少,蒸发量大,且几乎没有河流淡水注入,同时该海域面积小,较封闭,与外洋沟通少。
最低海区
  盐度最低的海区是波罗的海,盐度不超过10%。。这是由于该海域纬度较高,蒸发量较小,且四周陆上河流有大量淡水注入,同时海域与外洋沟通也较少


  2、海水的温度

  (1)海水热量的收支:海水热量的收入,主要来自太阳辐射的热量。海水热量的支出,主要是海水蒸发所消耗的热量。世界海洋每年热量的收入和支出,基本上是平衡的,但不同季节,不同海区的热量收支不平衡。

  (2)影响海水温度高低的因素:

太阳辐射
  同一海区的水温,夏季高些,冬季低些;不同海区的水温,低纬高些,高纬低些。
洋 流
  暖流经过的海区水温高些,寒流经过的海区水温低些。
海 深
  海水温度因海深而变化,即从表层向深层逐渐降低,但变化的幅度不大,特别是1000米以下的水温变化很小。


  (3)海水对大气温度的调节作用:海水面积广,热容量大,水温变化比陆地小得多,所以海洋上空的气温比陆地上空的气温变化慢,因此气温的日变化和年变化都小。

  3、海水的运动--洋流:

  (1)洋流的分类:

按性质分
暖 流   洋流的水温比流经海区的水温高叫暖流。
寒 流   洋流的水温比流经海区的水温低叫寒流。
按成因分
风海流   盛行风推动海水随风漂流,形成规模很大的洋流。例如,南北半球的信风和西风所形成的洋流。
密度流   由于各地海水的温度盐度不同,引起海水密度的差异,使水面高度不同,从而导致海水流动。如地中海蒸发旺盛,盐度大,水面低,而相邻的大西洋水面较高,于是大西洋表层海水经直布罗陀海峡流入地中海,地中海海水由海峡底层流入大西洋。
补偿流   由风海流和密度流产生的洋流,使出发海区的海水减少,而由相邻海区的海水来补充。补偿流有水平的(如赤道逆流),也有垂直的。垂直补偿流又分为上升流和下降流,秘鲁附近的海区就是典型的上升补偿流。


  (2)世界洋流分布规律:

中、低纬度海区
  形成以副热带为中心的反气旋型大洋环流,在北半球呈顺时针方向流动,南半球呈逆时针方向流动。环流西侧为暖流,东侧为寒流。
北半球中、高纬度海区
  形成气旋型大洋环流,呈逆时针方向流动;环流西侧为寒流,东侧为暖流
南极大陆外围
  南纬40度海区,陆地很少,海面广阔,终年受西风影响,形成环球一周的西风漂流
北印度洋海区
  因受季风的影响,形成季风洋流。冬季盛行东北风,海水向西流,呈逆时针方向流动;夏季盛行西南风,海水向东流,呈顺时针方向流动


  (3)洋流对地理环境的影响:①促进高低纬度间热能的输送和交换,对全球热量平衡有重要意义;②暖流对其流经的沿岸地区有增温加湿的作用,寒流对其流经的沿岸地区有降温减湿的作用;③寒暖流和拉布拉多寒流交汇处,北海道渔场处在日本暖流和千岛寒流交汇处,北海渔场处在此北大西洋暖流和北冰洋南下冷水流交汇处,秘鲁渔场处在秘鲁寒流的上升补偿处);④洋流可把海域的污染物携带到别的海域加快了净化违度,但也可使污染范围扩大。

四、陆地水

  1、河流水

  (1)河流的补给:

雨水补给
  降水中的雨水,是河流补给最重要的形式。我国和世界上大多数河流的补给靠雨水。这些河流径流量的大小、水位变化决定了该流域内降水量的多少和降水季节变化。我国东部季风区夏秋多雨,冬春少雨,洪水期也相应出现在夏秋季节。
季节性积雪融水补给
  在温带和寒带的许多地方,冬季积雪,第二年春暖以后积雪融化,使河流形成春汛。如我国东北山区的河流,春汛期间流量增大。
永久性积雪和冰川融水补给
  在高山永久积雪地区,冰川融水是河流补给的重要水源。冰川的消融量随气温的升高而增加,夏季气温最高,径流量也以夏季为最大。冬季封冻,许多小河断流,径流量最小。如我国西北部有些河流夏季水量大部分是靠天山、昆仑山、祁连山的冰雪融水补给的。
湖泊水补给
  山地的湖泊,有的成为河流的源头,如我国松花江的源头--白头山天池。位于河流中下游的湖泊,对河流径流常起着调节作用,如我国长江中游众多的湖泊。
地下水补给
  是河流稳定而可靠的补给来源。有些河流的源头就是靠泉水补给的,如济南附近的小清河。我国西南部的喀斯特地区有很多河流与地下暗河关系密切。


   (2)河流径流的变化

  ①季节变化:河流径流一年内有规律的变化,叫河流径流的季节变化,它同河流补给密切相关。以雨水补给为主的河流。主要随降雨量的季节变化而变化。以冰雪和冰川融水补给为主的河流,主要是随气温变化而变化。径流季节变化大的河流,容易发生洪涝灾害和用水紧张,因而修建水利工程、调节径流的季节变化,是保证人们生产和生活用水的必要措施。

  ②年际变化:任何一条河流,各年的径流量都不尽相同,这种变化叫做年际变化。我国大部分地区降水量的年际变化大,反映在河流径流量年际变化上也比较大。因此,很多河流需要修建水利工程,调节丰水年和枯水年的径流量。

  2、冰川

  (1)冰川的形成及作用:在高纬度和高山地区,气候严寒,大气降水主要以固体形式下降,地表为冰雪覆盖。这些冰雪经过积压和重新结晶,变成具有可塑性的部川冰。冰川冰在压力和重力影响下,沿地面缓慢运动,就成为冰川冰。冰川是地球上淡水的主体,而且又是一种重要的外力。

  (2)冰川的分类:

大陆冰川
成因:纬度高、气温低
特点:面积大、厚度大、呈盾形
分布:主要分布在南极大陆和格陵兰岛
山岳冰川
成因:地势高、气温低
特点:面积小、厚度小、呈舌状
分布:主要分布于亚欧大陆、南北美大陆的高山地区


  3、地下水

  (1)地下水的来源

渗入水
  大气降水下渗到地表以下而形成(包括地表的河流和湖泊补给)。
凝结水
  有些干旱的沙漠地区,因昼夜温差大,使空气中的水汽或沙子空隙间的水汽,夜间凝成小水滴,下渗而成。
原生水
  岩浆在地壳中上升时,随着温度和压力的降低,分离出来的氢气和氧气,也可以直接结合成温度较高的热水。


  (2)含水层和隔水层的区别

含水层
  空隙大、透水性能好的岩层和土层,地下水容易进入空隙,使空隙充满水并且容易从空隙渗出,这样的岩层和土层就是含水层。含水层是地下水运动和储存的地层。
隔水层
  致密的岩石以及粘土,由于空隙小、透水性能差,地下水很不容易从这一层渗透过去,成为隔水层。


   (3)地下水的分类:

类型
潜水 承压水
埋藏条件
埋藏在第一个隔水层之上的地下水 埋藏在上下两个隔水层之间,承受一定压力的地下水
补给来源
大气降水和地表水渗入补给 大气降水和地表水通过潜水补给承压水
排泄方式
露出地表成泉或直接补给地表水或蒸发 补给潜水或补给地表水或露出地表成泉
主要特点
1.具有自由水面
2.受制于地形的坡度,在重力作用下,顺着倾斜方向从高处流向低处
3.分布区与补给区基本一致
4.埋藏较浅,流量不稳定
5.受气候因素影响大,易受污染
1.受隔水层顶的限制,承受静水压力
2.水的运动取决于静水压力
3.分布区、补给区、排泄区基本不在同一地区
4.埋藏较深,直接受气候影响较小,流量稳定
5.不易受污染,水质比较好
示意图


  4、水资源的利用

  (1)水资源:通常所说的水资源主要是指陆地上的淡水资源。目前人类比较容易利用的淡水资源,主要是河流水、淡水湖泊水,以及浅层地下水,储量占全球水总储量的0.3%。全世界真正有效利用的淡水资源每年约9000立方千米。反映一个国家或地区水资源的丰歉程度,以多年平均径流量为主要指标。

  (2)世界的地区差异:从年径流总量上看,亚洲最多,大洋洲最小;从人均径流量上看,大洋洲最多,欧洲最少。

  (3)我国的水资源:①径流量:年径流量约27000亿立方米,居世界第六位;人均占有量为2240立方米,比许多国家都少。②分布不均衡:从时间分配看,夏秋多,冬春少,各年变化率大;从空间分布看,南方多,北方少,东部多,西部少。

  (4)存在问题及解决办法:用水紧张是世界性的问题,我国同样存在。随着世界人口急剧增长和环境污染,问题愈来愈严重。我国许多地方供水不足,尤其是华北平原。解决的办法主要是:节约、保护水源、防治污染、建设水库和跨流域调水工程等。