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27.7:

水循环

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生物学
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The Water Cycle

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水圈是指地球上 水出现的整个区域。 地球上大部分水源都存在于 咸水海洋中,那里的单个水分子 可能会持续3000多年, 这个数值被称为停留时间。 重要淡水资源中的水分子, 例如湖泊和河流,循环速度更快。 太阳的能量使水温变暖, 将海洋、河流和湖泊中的地表水 蒸发到大气中, 并凝聚成云。 然后水又以沉淀方式回到地表。 现在,它可以以河流和湖泊的径流方式 返回大海,渗入土壤, 储存在含水层中,作为地下水在地表下流动 或者通过陆生植物的蒸腾作用 再次蒸发。

27.7:

水循环

地球的水圈包括水的储存和运动的所有区域。由于水是所有生命过程的基础,水的循环对于生态系统动态非常重要。

水循环开始于太阳加热陆地和海洋的地表水,使其蒸发并以蒸汽的形式进入大气。水汽凝结成云,最终以雨、雪或冰雹的形式降下。

水回到地球后,可能进入大的水体,再次蒸发,作为径流留在地表,或渗入土壤,在土壤中被植物吸收并蒸发(从树叶的孔隙中释放并蒸发到大气中)或成为地下水。深层地下水可能形成水库或含水层,浅层地下水最终到达水体,在那里可以作为地表水蒸发,以继续循环。

长期储存

人类细胞70%以上是水,陆地上几乎所有的生物都需要淡水才能生存。然而,地球上97.5%的水是咸水,只有不到1%的淡水可以通过河流和湖泊获得。地球上的大部分水存在于海洋中的冰、地下水或咸水中,许多植物、动物和真菌无法进入,短期内无法使用。在这些形式中,水在进入水循环之前被长期储存,称为停留时间。

短期水循环

来自太阳的能量加热陆地和海洋的地表水,使其通过蒸发、升华(固体形式的冰蒸发)和蒸腾(植物的水蒸发)进入大气。然后,水蒸气凝结成云,最终以降水(如雨或雪)的形式落到地球上。返回地表的水可以:填满水体,再次从地面蒸发,渗透到土壤中被植物吸收和吸收,作为地下水在地表下流动,或长期储存在含水层中。

Suggested Reading

Hamlington, B. D., J. T. Reager, M.-H. Lo, K. B. Karnauskas, and R. R. Leben. “Separating Decadal Global Water Cycle Variability from Sea Level Rise.” Scientific Reports 7 (April 20, 2017). [Source]

Haddeland, Ingjerd, Jens Heinke, Hester Biemans, Stephanie Eisner, Martina Flörke, Naota Hanasaki, Markus Konzmann, et al. “Global Water Resources Affected by Human Interventions and Climate Change.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 111, no. 9 (March 4, 2014): 3251–56. [Source]