第五章水圈系统.ppt

第五章 水 圈 系 统 自然地理环境组成要素： 大气——决定性的因素 水分——最活跃的因素，是物质移动与能量转换、 的传输的载体。 生物 岩石 1、水循环基本过程 地球上的水循环过程: 蒸发--水汽输送--降水--径流(地表径流和地下径流) 2、水循环机理 服从质量守衡定律； 太阳辐射和重力是基本动力； 涉及水圈、大气圈、岩石圈核生物圈； 全球水循环是闭合系统，但局部水循环却是开放 系统。 3、水循环的基本类型 大循环： 概念：发生在全球海洋与陆地之间的水分交换过程。 又称为外部循环。 小循环 概念：发生在海洋与大气之间，或陆地与大气之间 的水分交换过程。又称为内部循环。 ●海洋小循环：海洋与大气之间的水分交换过程。 ●陆地小循环：陆地与大气之间的水分交换过程。 二、水量平衡(water balance) 概念：任意区域在任意时段内，其收入(input)的水 量与支出(output)的水量之差额必等于该时 段区域内蓄水的变化量。 水量平衡的研究意义： 水量平衡研究是水文、水资源学科的重大基础研究课题，具有重要的理论意义和实际应用价值。 可以定量地揭示水循环过程与全球地理环境、自然生态系统之间的相互联系、制约的关系； 是人们认识和掌握河流、湖泊、海洋、地下水等各种水体的基本特征、空间分布、时间变化以及今后发展趋势的重要手段； 为工程规划提供基本设计参数，以及用来评价工程建成以后可能产生的实际效益； 水量平衡方法是合理处理各部门不同用水需要，进行合理调度、充分发挥工程效益的重要手段。 第二节 大洋环流 一、洋流的成因及类型 概念:海洋中具有相对稳定的流速和流向的海水。 1、洋流的类型 按成因分3类： 风海流：在稳定的盛行风作用下形成的洋流； 密度流：是由于海水密度分布不均匀引起的洋流； 补偿流：是由于海水从一个海区大量流出，而另一个海区海水流来补充而形成的。 密度流的形成 世界著名的上升补偿流 按本身与周围海水温度的差异分为： 暖流：本身水温较周围海水温度高的洋流 寒流：本身水温较周围海水温度低的洋流 按流经的地理位置分为： 赤道流 大洋流 极地流 沿岸流 2、作用于洋流的力 风对海水的应力：风对海面的摩擦力 海水的梯度力：处于压缩状态下的流体，能产生向外膨胀的力 地转偏向力 摩擦力：当海水作相对运动时，流速不同的海水之间就会发生动量交换，表现为内切应力的摩擦力 二、世界大洋表层环流系统 大气与海洋之间相互作用、相互影响，大气在海洋上获得能量而产生运动，大气运动又驱动着海水，海面上的气压场和大气环流决定着大洋表层环流系统。 1、大洋表层环流特点 洋流的分布 世界洋流分布图 世界大洋环流的联系示意图（Broecker,1995) 2、大洋表层环流模式 赤道漂流 在信风带的应力作用下，形成赤道洋流(又称信风漂流)，对南北半球水量交换起着重要作用。 特点：宽约2000Km，厚约200m，表面流速为20—50cm/s。由于赤道偏北，所以信风漂流也偏北。 赤道逆流 副热带环流 分布在南北纬50°之间，并在赤道两侧成非对称出现。洋流都具有高温、高盐、水色高、透明度大的特点。 西风漂流 副极地环流 3、太平洋洋流 黑潮起源于菲律宾 吕宋岛以东海区，流经台湾一带，东到日本以东与北太平洋西风漂流相接。 特点： ●在台湾以东黑潮宽度约277.8公里; ●平均厚度约400米，最大厚度可达1000多米; ●强流带靠近大陆一侧，在主轴右侧有巨大旋涡， 流路如蛇形； ●流速在台湾以东为50—80cm/s，到琉球以西增 到100—130cm/s; ●流量相当全世界河流总流量的20倍。 4、大西洋洋流 湾流 ●湾流长约3000多公里， 宽约120公里; ●表层水温约25℃; ●流量约为全世界河流总量 的120倍; 5、印度洋洋流 北印度洋季风漂流 ●冬季，北印度洋盛行东北季风，形成东北季风漂 流； ●夏季，北印度洋盛行 西南季风，形成西南 季风漂流。 6、南极绕极环流? 绕极环流的特点是低温、低盐，冬季大部分水温在冰点左右，流量相当于世界大洋中最强大的湾流和黑潮的总和，但流速仅为其1/10。 四、洋流对地理环境的影响 1、调节气候 洋流可以调节全球高低纬间热量平衡，由低纬向中高纬输送的热量20%由洋流输送。 湾流 黑潮 2、产生降雨 3、形成雾 4、形成渔场 洋流对地理环境的影响 五、海洋—大气相互作用 海洋—大气相互作用的形式： 海洋对大气产生热力作用 大气对海洋产生动力作用 1、沃克环