气候变化对水循环的影响

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「热点探究」水循环是如何受气候变化的影响?

地球上不同的地方上的水,通过吸收太阳的能量,改变状态到地球上另外一个地方,周而复始进行水的循环。例如地面的水分被太阳蒸发成为空气中的水蒸气。而水在地球的状态包括固态、液态和气态。而地球中的水多数存在于大气层、地面、地底、湖泊、河流及海洋中。水会通过一些物理作用,例如:蒸发、降水、渗透、表面的流动和地底流动等,由一个地方移动到另一个地方。如水由河川流动至海洋。

水对物质是很好的溶剂,在生态系统中起着能量传递和利用的作用。

水是一切生命机体的组成物质,也是生命代谢活动所必需的物质,又是人类进行生产活动的重要资源。?水是地质变化的动因之一,一个地方矿质元素的流失,而另一个地方矿质元素的沉积往往要通过水循环来完成。地球上的水分布在海洋、湖泊、沼泽、河流、冰川、雪山,以及大气、生物体、土壤和地层。有96.5%水在海洋中,约覆盖地球总面积的70%。陆地上、大气和生物体中的水只占很少一部分。

水循环是联系地球各圈和各种水体的“纽带”,是“调节器”,它调节了地球各圈层之间的能量,对冷暖气候变化起到了重要的因素。

地球上的水圈是一个永不停息的动态系统。在太阳辐射和地球引力的推动下,水在水圈内各组成部分之间不停的运动着,构成全球范围的海陆间循环(大循环),并把各种水体连接起来,使得各种水体能够长期存在。海洋和陆地之间的水交换是这个循环的主线,意义最重大。在太阳能的作用下,海洋表面的水蒸发到大气中形成水汽,水汽随大气环流运动,一部分进入陆地上空,在一定条件下形成雨雪等降水;大气降水到达地面后转化为地下水、土壤水和地表径流,地下径流和地表径流最终又回到海洋,由此形成淡水的动态循环。这部分水容易被人类社会所利用,具有经济价值,正是我们所说的水资源。

水循环是“雕塑家”,它通过侵蚀,搬运和堆积,塑造了丰富多彩的地表形象。

水循环是“传输带”,它是地表物质迁移的强大动力,和主要载体。更重要的是,通过水循环,海洋不断向陆地输送淡水,补充和更新新陆地上的淡水资源,从而使水成为了可再生的资源。水在水循环这个庞大的系统中不断运动、转化,使水资源不断更新。陆地径流向海洋源源不断地输送泥沙、有机物和盐类;造成侵蚀、搬运、堆积等外力作用,不断塑造地表形态。水循环可以对土壤的优质产生影响。对地表太阳辐射吸收、转化、传输,缓解不同纬度间热量收支不平衡的矛盾,对于气候的调节具有重要意义。

气候变化是当今现代世界面临的最大因素和担忧之一。从碳排放到全球气候变暖,再到冰盖融化,气候变化以多种方式影响着地球,还有大量副作用比我们想象的要深远得多。这些副作用之一是对水循环的影响。

01

什么是水循环?

水循环是地球上所有水的不断运动。水量永远不会改变,而是在各个地区循环,并通过天气模式和流水运送到世界各地。从雨水到海洋,再到河流、地下水和冰川,一切都是地球水循环的一部分。

水循环通常分为各个阶段或过程,所有水最终都会经历这些阶段或过程。包括蒸发、凝结、降水三大类,以及截留、下渗、渗滤、蒸腾、径流、蓄积。这些阶段共同构成了人类、植物和动物赖以生存和地球繁荣的循环。

02

气候变化对水循环的影响

已经发现气候变化对地球的水循环产生了越来越大的影响。碳排放、农业和工业导致地球平均温度整体上升。这种平均增长对水循环产生了一些直接影响,尤其是在蒸发和降水以及水在全球的流动方面。

气候变化对水循环产生哪些影响呢?

01

蒸发

蒸发是水(通常在地球表面的地面或水体中)变成水蒸气的过程。这个过程需要热量,使液态水变成气体,并上升到大气中。随着全球平均温度的升高,蒸发量也随之增加。由于蒸发和降水密切相关,蒸发的增加也直接导致了世界范围内的大量降水。

工作原理:如果你想到一个在阳光下变干的水坑,那水坑里的水会被阳光的温暖照在上面蒸发掉。因此,那个水坑会干涸,其中的水会转化为空气中的水蒸气。天气越热,这个过程发生得越快。在更大的范围内,同样的事情正在世界上更重要的水域发生。由于全球变暖导致温度升高,而臭氧减少导致太阳热量增加,这种热量会影响湖泊、池塘和海洋,导致水以更快的速度蒸发。

由于高温引起的干旱,在美国内华达州的米德湖发现了 历史 性的低水位。

由于气候变化导致温度升高,许多已存在多年的已知湖泊正在干涸,或者至少在减少。例如,玻利维亚波波湖是该国第二大湖。然而,在 2015 年,由于该地区极度干旱,该湖完全干涸。同样,米德湖虽然是源自科罗拉多河的人工湖,但从2000 年到 2015 年,其水位下降了 37 米,这主要是由于干旱和区域温度升高。

02

降水

由于它们在水循环中如此紧密地联系在一起,干旱和气候变化导致的蒸发速度增加导致降水增加。不仅水蒸发得更快,而且当大气变暖时,可以保持更多的水分,因此产生更多的雨水。

当来自地球表面的水变成气态,并在大气中变成水蒸气时,它就会上升并形成云。随着云层的聚集,越来越多的水蒸气聚集在一起。一旦云中的水蒸气变得太重——即气体或大气中的水蒸气比例太高——水开始再次形成液体,在一个称为冷凝的过程中,并以降水的形式从云中滴落(雨、雪、雨夹雪等)。

这似乎会抵消增加的蒸发,但实际上它不会——至少不是直接的。由于地球上的气流和天气模式,蒸发的水很少会落在同一个地方。它聚集,形成云,并在再次降落之前被吹过平原或山脉。

由于这个过程,过去几年世界的天气模式发生了重大变化。虽然一些地区经历了极端干旱,但其他地区的洪水却增加了。本质上,这是由于蒸发速度快。由于水蒸发得很快,它也会更快地冷凝和降水。这会导致极端暴雨和山洪暴发。

03

气候变化引起的洪水

由于气候变化及其对水循环的影响,有四种主要类型的洪水都在增加。第一种是山洪暴发,任何特定地区的水量都过大。

第二种是城市洪水,当突然的大雨淹没城市排水系统时就会发生这种情况。雨水渠等一次只能吸收一定量的雨水,而大雨有时会使这些系统过满,导致主要城市发生洪水。这发生在 2014 年的底特律,随着城市街道、地铁系统或主要公园道路被水淹没,世界各地的各个州和城市都曾出现过这种情况。

第三类和第四类类似,都是河岸泛滥,沿海泛滥。在这两种情况下,增加的降水淹没了水体的河岸,河流、湖泊或海洋溢出到周围地区,造成大规模洪水。在多伦多,加拿大,在2017年的春天,降水增加导致的溢出安大略湖。湖岸边的城镇 - 包括多伦多市和多伦多岛 - 被洪水淹没,使家庭陷入困境,并对道路和房屋造成重大破坏。

04

极端天气

这种洪水属于极端天气类别,是气候变化最大的副作用之一。虽然过去仅指“全球变暖”的旧术语,现在科学家们意识到这种变暖会影响气候和天气的方方面面,并导致全球危险极端天气事件的数量急剧增加。

热带风暴、飓风和季风的强度近来显着增加。飓风是所有自然灾害中危害最大的,并且可能具有极大的破坏性。虽然飓风的平均数量保持不变,但研究表明,确实发生的风暴强度正在增加。4 级和 5 级风暴在区域内有所增加。我们在飓风易发地区看到了同样的风暴,但强度增加,这可能是由于大气中降水量增加以及海洋温度升高造成的,因为暖水是形成飓风的主要因素热带风暴。

05

海平面上升

除了所有这些变化之外,海水温度也在上升,全球气温升高意味着冰川和极地冰盖一直在缩小和融化。这导致了两个主要问题。

首先,冰的融化导致冰川景观和极地动物栖息地的丧失。此外,随着冰融化,它会产生更多开放的水,比冰更强烈地反射太阳,进一步加速了这一过程。

第二个主要问题是,随着冰层融化,它取代了周围的水,导致海洋上升,海平面上升。海洋在水循环中发挥着关键作用,而这种转变反过来又会扰乱这一循环的谨慎平衡。

06

持续性的影响

总体而言,水循环对地球上的生命至关重要,并且受气候轻微变化的影响很大。随着气候变化的持续,事实上它似乎每年都在增加,全球气温继续上升。这以各种方式影响全球的水循环,从大规模干旱到山洪暴发,再到更强烈的破坏性天气和风暴。

随着气温升高和水循环加快,天气变得越来越难以预测,条件也越来越极端。干旱不但不会平衡,反而会变得更糟,而其他地区将被洪水淹没,风暴将有可能造成越来越多的破坏。如果不改变,维持地球上所有生命的水循环将面临越来越大的风险。因此,必须做出改变以纠正这些气候问题,从而恢复水循环和整个地球生态系统的自然平衡。

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  • admin
    admin 2025年01月09日

    我是东南号的签约作者“admin”!

  • admin
    admin 2025年01月09日

    希望本篇文章《气候变化对水循环的影响》能对你有所帮助!

  • admin
    admin 2025年01月09日

    本站[东南号]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • admin
    admin 2025年01月09日

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