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第10章 水文(1)

【水圈】地球表面由各种水体所组成的一个连续而不规则的圈层称为水圈。水圈的质量只占地球质量的万分之四,但是水圈在人类赖以生存的地理环境中却起着重要作用。

【水循环】地球上的水,在太阳辐射能的作用下,不断地从水面、陆面和植物表面蒸发和蒸腾,化为水汽升到高空,然后被气流带到其他地区,在适当的条件下凝结,又以降水的形式降落到地表,形成径流。水的这种不断蒸发、蒸腾、输送、凝结、降落的往复循环过程,就叫做水循环。水循环的内因是水的三态(气态、液态、固态)在常温下可以相互转化;水循环的外因是太阳辐射和地心引力。地球上的水循环可以分为大循环和小循环。大循环指的是海陆之间的循环;小循环又称内循环,可分为海上内循环和陆地内循环。影响水循环的因素很多,归纳起来有两大类,即自然因素和人为因素。在自然因素中,气象因素是主导因素,因为在水循环的四个环节(水分蒸发、水汽输送、凝结降水、径流)中除径流外,三个环节都取决于气象过程。人为因素主要表现在调节径流,加大蒸发,增加降水等环节。大气圈、水圈、岩石圈和生物圈通过水循环相互联系起来,并进行能量交换;同时溶解物质和泥沙等因水的运动而发生迁移;再者,水循环运动使大气降水、地表水、地下水、土壤水相互转化,使水资源形成不断更新的统一系统。

【水量平衡】地球上的水不断地运动、变化和循环着,根据物质不灭定律可知:某一个流域(一个地区、一个水体等)在某一个时段(一天、一月或一年等),收入的水量与支出的水量之间的差额,必然等于其蓄水量的变化,也就是水在循环过程中的收支基本平衡。

【海洋】地球上相互连通的广大水域叫做海洋。海洋的总面积约为3.61亿平方公里,约占地球总面积的71%。在南半球,海洋面积约占80.9%,在北半球,海洋面积约占60.7%,可见南半球海洋面积比北半球大。海洋水的总储量约有133800万立方公里,约占地球各种水体总储量的96.5%。海洋的平均深度约为3800米。海洋不仅影响着气候,而且是交通运输的重要通道。近年来,对海洋的探索得知,海洋还为人类提供了丰富的资源,可称之谓“宝库”。

【洋】是海洋的主体和中心部分,它远离大陆,深度大(一般深度大于二三千米),面积广,不受大陆影响,大洋的水深,一般在3000米以上,最深处可达1万多米。具有较稳定的理化特性,具有独立的潮汐系统和强大洋流系统。洋约占海洋总面积的89%。世界上共有四大洋:太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋。

【海】一般指海洋的边缘部分,它是靠近大陆的水域,深度浅(一般深度小于二三千米,)面积小,兼受洋、陆影响,具有不稳定的理化特性,潮汐现象明显,并有独立的海流系统。海约占海洋总面积的11%。

【边缘海】指濒临大陆,以半岛、岛屿或群岛与大洋分开的海。边缘海与大洋之间水流交换畅通。例如黄海、东海、南海、日本海等。

【内海】指伸入大陆内部,仅有狭窄水道与大洋或边缘海相通的海,如渤海、波罗的海等。从政治地理的角度而言,内海是指全部海域都归一个国家所有的,也可指属于国家主权范围内的海,例如我国的琼州海峡。

【地中海】介于两个或两个以上大陆之间,有狭窄水道与相邻海洋相通的水域,如地中海。

【海湾】是海洋伸入大陆的那部分水域,其深度和宽度向大陆方向逐渐减小。例如,大连湾、北部湾、孟加拉湾等。海湾的潮差比较大。海湾的大小不一,有的海湾面积很大,比一般的海的面积还要大,如哈得逊湾。所以海和湾的命名常混淆。

【海峡】被夹在两块陆地之间,两端连接两大海域的狭窄通道叫海峡。如马六甲海峡、直布罗陀海峡等。其水文特征是水流急,流速大,上下层或表层两侧的海水理化特性不同,流向也不同。海峡在交通和战略上往往具有重要意义。

【盐度】是指在1000克海水中含溶解的盐类物质的总克数。通常以克/千克作为盐度单位,以千分率‰来表示。并以S‰作为盐度的符号。

盐度的水平分布情况是:赤道附近较低,南北纬20°附近盐度最高,盐度随纬度的增高而降低。这样,形成了盐度在亚热带地区高,向低纬地区和高纬地区降低的马鞍形分布规律。世界大洋的平均盐度约为35‰,盐度极高区出现在亚热带的红海,其盐度值大于40‰;盐度最低区出现在波罗的海,盐度值小于10‰。

【海水的温度】海水的冷热程度称为海水的温度。海水的热量主要来自太阳的辐射,支出的热量主要是海水的蒸发耗热。每年海洋获得的热量大致等于支出的热量。整个海洋的年平均水温几乎没有变化,但在一年中,不同季节、不同海区的热量收支是不平衡的,因此海洋的水温分布与变化不同。从太平洋、印度洋、大西洋三大洋的水温情况看:三大洋表面年平均水温约为17.4℃,其中太平洋的水温最高,达19.1℃;印度洋次之,达17.0℃;大西洋最低,为16.9℃。三大洋表面年平均水温分布的特点是:北半球高于南半球;在南北纬0°到30°之间的印度洋的水温最高;在南纬和北纬50°到60°之间,大西洋的水温相差最悬殊。这是由于陆地集中于北半球,北半球各大洋的水温略高于同纬度南半球各大洋的水温。南半球上是三大洋相连,并与南极大陆相接,因此海水温度急剧冷却。印度洋热带海区三面受亚、非、澳热带大陆包围,并受暖流影响,所以水温最高。总之,大洋表面水温分布的特点是由太阳辐射和洋流性质决定的。此外,水温随海水深度和季节、昼夜等也有变化。

【海水的密度】单位体积内所含海水的质量叫做海水密度。其单位为克/厘米3。海水密度在数值上与海水的比重相等。它的大小取决于盐度、水温和压力(或深度),在数值上一般都大于1,而且前面两位有效数字对各种海水都相同,如1.01600,1.03222……。海水密度有现场密度和条件密度之分。现场密度是指在现场温度、盐度和压力条件下所测得的海水密度;条件密度是指当大气压等于零时的密度。世界大洋表面海水密度的地理分布规律是:从赤道向两极地区增大,最大密度往往出现在高纬地区。其垂直分布规律是:从表层向深层逐渐增加。海水密度是决定洋流运动的重要因素之一。

【水团】是指海洋中形成于同一源地(海区),物理、化学特性和运动状况基本相同的那部分海水。绝大多数水团是一定时期内在海洋表面获得其初始特征后,因混合或下沉、扩散而形成的。水团的特征通常以温度和盐度来表示,按温度可以分为暖水团和冷水团。按理化特性在垂直方向上的差异,又可分为表层水团、次表层水团、中层水团、深层水团和底层水团等。

【海啸】由火山、地震或风暴引起的巨浪称为海啸。海啸可分为地震海啸和风暴海啸两类。

【地震海啸】是由于海底火山爆发或海边地震而形成的巨浪。一般6.5级以上的地震,在震源深度不足4公里时才能发生海啸。产生灾难性海啸的地震,震级必须在7、8级以上。世界上遭受海啸袭击较多的国家和地区有:日本、印度尼西亚、加勒比海地区、地中海地区和墨西哥等。1883年,喀拉喀托火山喷发,在巽他海峡产生的强海啸,波高达40米,波长达524公里,32小时内传播距离相当于地球圆周的一半。这次海啸吞没了巽他海峡两岸1000多个村庄,毁坏了很多房屋和建筑物。

【风暴海啸】风暴海啸是由台风、飓风等热带风暴、强低压、强寒潮或地方性风所引起的巨浪。据目前所知,在世界大洋中,印度洋的孟加拉湾沿岸是世界上风暴海啸危害最严重的地区,其次是我国,再次是美国、西欧沿海国家和日本等。1970年11月20日,在孟加拉湾沿岸发生了世界上最严重的一次风暴海啸灾害,波高达20米,席卷了整个哈根亚岛,夷平了许多村庄,死亡30余万人,溺死牲畜50万头,100万人无家可归。

【潮汐】由月球和太阳的引力引起海水面的周期性运动,叫做潮汐。它包括海面的周期性涨落和海水周期性的水平流动。在一般情况下,每昼夜海面有两次涨落,我国古代称早晨的海水涨落为潮,称晚上的海水涨落为汐,两者合称为潮汐。海水周期性的水平流动则称为潮流。

【洋流】指海洋中海水大规模地从一个海区水平地或垂直地流向另一个海区的非周期性的运动。洋流按其成因可分风海流、密度流和补偿流三类。按其水温和所经海区水温的差异可分为寒流和暖流。洋流形成的主要原因是定向风,还有地转偏向力和陆地分布的影响。洋流对海岸的水文特征、人类的海上活动以及对大陆沿岸的气候等都有巨大影响。

【暖流】海水的温度比所经海区的水温高的洋流称为暖流。暖流通常是从低纬地区向高纬地区流动。暖流经过的海区和沿海地区的气温一般比同纬度其他地区高,而且空气湿润,雨量充沛,有利于农业生产。世界著名的暖流有:大西洋上的墨西哥湾暖流、巴西暖流;太平洋上的黑潮、东澳大利亚暖流;印度洋上的马达加斯加暖流、莫桑比克暖流。

【寒流】就所经海区的海水来说,具有较低温度的海流称为寒流。寒流通常是从高纬地区向低纬地区流动。寒流可使流经的海区和沿海地区气温降低,雨水减少。世界著名的寒流有:大西洋的拉布拉多寒流、本格拉寒流;太平洋中的千岛寒流、秘鲁寒流;印度洋中的西澳大利亚寒流等。

【中国沿岸流】指我国东部沿海海域,自渤海和黄海北部向南流动的海流。属寒流性质的海流。由于受大陆的影响,冬、夏两季的水温和流势都有显著的变化。冬季,水温低于大洋,流势较强,可流至南海海域;夏季,水温较高,流势较弱,一般流至台湾海峡南端即止。在流经途中,由于汇集了大大小小许多条河流的流水,因而盐度较低,营养物质较丰富,对沿海地区渔业生产的发展十分有利。

【河流】地表水在重力作用下,经常(或间歇)沿着陆地表面上的线形凹地流动,称为河流。河流是地球上的重要水体之一,在陆地上有广泛的分布。论面积和水量,它是最小的水体,但它和人类的关系却极为密切。河流是重要的自然资源,在灌溉、航运、发电、养鱼以及工业、城市用水等方面发挥着巨大的作用。但河流也会给人们带来洪涝等灾害。

【河源】指河流发源的地方。各条河流的河源情况不同,有的是溪涧或泉水,有的是冰川、湖泊或沼泽。例如,长江上源沱沱河是以冰雪融水补给的;黄河上源卡日曲就是山麓泉水汇集而成的。

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