水的循环及水资源分布

(一)水循环
地球上的水连续不断地变换地理位置和物理形态(相变)的运动过程，称为水分循环，又称水循环或水文循环。水的三态转化特性是产生水分循环的内因，太阳辐射和重力作用则是水分循环的动力。
根据水分循环的过程，自然界的水分循环可分为大循环和小循环两种类型。
 
大循环，就是从海洋上蒸发的水汽，被气流带到大陆上空，在适当的条件下凝结，又以降水的形式降落到地表，一部分降水可被植被拦截住或被植物散发;降落到地面的水可以形成地表径流;一部分渗入地下。渗入地下的水一部分以地下径流形式进入河道，成为河川径流一部分;还有一部分储存为地下水。储存于地下的水，一部分上升至地表供蒸发，一部分向深层渗透，在一定的条件下溢出成为不同形式的泉水。地表水、地下水和返回地面的部分地下水，最终沿着江河水系或地下水系注入海洋。这样，就完成了地球上的水分大循环，又称海陆水循环或全球水循环(见图1-1)。
 
小循环，又分为两种:一是从海洋表面蒸发的水汽，在海洋上空成云致雨，然后再降落到海洋表面上，这样的局部水分循环过程，称为海洋小循环;一是从陆地表面蒸发的水汽，在内陆上空成云致雨，然后再降落到大陆表面上，这样的局部水分循环过程，称为陆地小循环。
 
大循环是由许多小循环组成的复杂过程。从海洋蒸发的水汽，其中一部分被气流带至大陆上空，遇冷凝结降雨，在海洋边缘地区部分降雨形成径流返回海洋，部分水汽则蒸发上升，随同海洋输送来的水汽再向内陆输送，至离海洋更远的地方，凝结降雨，然后再蒸发到上空气团中去，这样愈问内陆水汽愈少，直至远离海洋的内陆，由于水汽含量很少不能形成降雨为止，这种循环过程称为内陆循环。在内陆循环过程中，形成径流回到海洋的水分，对内陆循环不再发生作用，而蒸发后吹向内陆的水分则继续参加水分循环。这种水分包括大气下层的水汽、土壤上层的水分、冰川积雪区的水分，所有这些水分，经过再蒸发顺着气流的运行而推向内陆，增加内陆循环的水汽。一个地区如地面和地下储水比较丰富，蒸发水汽量较多，内陆循环就比较活跃。在内陆循环旺盛的地区，活跃的内陆循环在促进凝结降水方面起了一定的作用，因此增大陆面蒸发，对改善陆地降水状况，特别是温湿状况是有好处的。
除了水的自然循坏外，还有水的社会循环。人类社会为了满足工农业生产和日常生活的需要，从天然水体中取水使用，使用后变成了工业废水和生活污水，再经过处理，并不断地排放到天然水体中，从而构成了水的社会循环。水在社会循环中形成的生活污水和各种工业废水是天然水体最大的污染来源。
整个水环境系统应该包括水的自然循环和社会循环。水在自然循环和社会循环过程中总会混入多种多样的杂质，其中包括自然界各种地球化学和生物过程的产物，也包括人类生活和生产的各种废弃物。水体中的各种物质在水体中进行循环与变化，
当水中某些杂质的数量达到一定程度后，就会对人类环境或水的作用产生许多不良影响，这就是水的环境效应。
 
(二)全球水资源分布
地球的表面面积约为5.1亿km2，被水覆盖的面积约为3.6亿km2，占地球表面积的71%，地球上的陆地面积仅为地球表面积的29%。根据现有资料估算，全球水的总储量为13.86亿 km³(见表1-1)，其中约为13.38亿km3储存于海洋中，占全球水总储量的96.5%;分布在面积为1.49亿km2的陆地上的各种水体，其储量约为0.48亿km3，占全球水总储量的3.5%;大气水和生物体内的水仅1.4万km3，只占0.001%。在陆地水储量中，有73%，即0.35亿km3为含盐量小于1g/L的淡水，占全球水储量的2.53%。在陆地淡水中，只有30.4%，即0.1065亿km3分布在湖泊、沼泽、河流、土壤和地下600m 以内含水层中，其余69.6%分布在两极冰川与雪盖、高山冰川和永久冻土层中，难以利用。
 
河川径流量(包含大气降水和高山冰川融水形成的动态地表水)和由降水补给的浅层动态地下水，基本上反映了动态水资源的数量和特征，所以世界各国通常用河川径流量近似表示动态水资源量。根据水文测验资料以及与径流有关的因素推算，全世界多年平均径流总量为4.68万km3，其中河川径流量为4.45万km3，冰川径流量为0.23万km。河川径流中有4.35万km3流入海洋，其余0.1万km排入内陆湖。径流量的地区分布和人口分布并不相适应，有人居住和适合人类活动的地区约拥有年径流量1.9万km3，占世界径流总量的40.6%。
 
因为各国发展不平衡，各国对水资源的重视程度也不同，要对全球地下水资源量进行估算比较困难，所以通常采用多年平均径流量来表示水资源量。河川径流量最能反映水资源数量和特征，它不仅包含着降雨时产生的地表水，而且还包含地下水的补给(河川基流量)。为此，通过分析世界各地的河川径流量便可说明全球水资源的分布状况。