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水循环
湘教版
第4章第1节
如图所示,若将①地球上的水,②沼泽、河流、湖泊和地下水中的液态淡水,③河流和湖泊中的淡水三者分别汇集起来,只不过形成三个小水珠。
地球上水的体积与地球体积大小对比
【探究】
直径
56千米
地球上水的体积与地球体积大小对比
地球上的水
沼泽、河流、湖泊和地下水中的液态淡水
河流和湖泊中的淡水
1.这三个水珠相对地球来说并不太大,但地球却被称为“水的行星”,你知道其中的原因吗?
直径
1384千米
直径
273千米
在太阳系八大行星中,地球被称为“水的行星”
地球约有 71% 的表面覆盖着水
地球约有71%的表面覆盖着水
形态:固态、液态、气态
分布:海洋、陆地、大气之中,形成各种水体,共同组成水圈。
海洋水
海洋水是地球上主要的水体
约占全球水储量的97%
海洋水
陆地水
陆地水的水量不足全球水储量的3%
沼泽水
冰川
河水
地下水
湖泊水
冰川:是地球淡水的主体,主要分布在两极地区和中低纬度高山地区,水量占全球淡水储量的2/3以上
目前人类利用较多的淡水资源,主要是河水、淡水湖泊水以及浅层地下水,水量约占全球淡水储量的0.3%
大气层中也有少量的水,基本上是以水汽的形态存在。
大气水
直径
56千米
地球上水的体积与地球体积大小对比
地球上的水
沼泽、河流、湖泊和地下水中的液态淡水
河流和湖泊中的淡水
2.地球上淡水资源的储量并不多,而人类每天都在大量取用它,这会不会造成水资源的枯竭呢?为什么?
直径
1384千米
直径
273千米
水循环是指自然界的水在地理环境中的移动,以及与之相伴的状态变化。
太阳能和地球重力作用
驱动水循环的能量主要是什么?
P86 图4-3 水循环示意
(水循环的内因)
水在常温常压条件下
固、液、气三态的转化
(水循环的外因)
P86 图4-3 水循环示意
根据发生的空间范围,水循环划分为哪些类型?
湖泊
河流
海洋
1、海上内循环
降水
水汽蒸发
参与循环的水量最多
未登陆的台风参与海上内循环
湖泊
河流
海洋
降水
水汽蒸发
水汽输送
风
水汽蒸发
植物蒸腾
地表径流
下渗
地下径流
地下水补给地表径流
2、海陆间循环(大循环)
地表水主要循环方式,使陆地上的水得到持续补充,水资源得以再生。
湖泊
河流
海洋
降水
植物蒸腾
水汽蒸发
补给陆地水体的水量较少
3、陆地内循环
塔里木盆地附近的河流多参与陆地内循环
江湖环绕的地理环境,为庐山提供了生成云雾的充足水汽。此外,当地郁郁葱葱的森林通过蒸腾作用,也向大气输送了大量水汽。
P87 图4-5 庐山云雾
在外流区也存在陆地内循环
修建水库
路面硬化
修建水库
跨流域调水
路面硬化
植树造林/植被破坏
修建水库
路面硬化
植树造林/植被破坏
开采地下水
人工降雨
人类活动对水循环的影响体现在哪些方面?
蒸腾
植树造林/植被破坏
建坝前后下游河段水位变化示意
合理建坝能调节径流,造福人民
过度建坝用水导致下游水量减少,地表水位升降又引起地下水位变化
建坝前
建坝后
路面硬化 / 植被破坏
降雨后短时间增加地表径流
长期来看蒸发量和下渗量都减少
气候趋向干旱,生态趋向恶化
硬化前
硬化后
路面硬化前后河流水位变化
雨量
一、实验用品
烧瓶、石棉网、带有弯玻璃导管的橡皮塞、玻璃板、托盘、铁架台、酒精灯、火柴、自来水、冰块等。
二、实验步骤
1.往烧瓶内加入适量的自来水。按右图所示,将装置连接好。
2.用酒精灯加热烧瓶,待玻璃导管中有充足的水蒸气释放出来,在玻璃板上放置若干冰块。
3.水蒸气遇到玻璃板后,冷却凝结形成水滴,再降落到托盘中。
【活动1】
水循环主要环节模拟
三、实验思考
1.据图说出该实验模拟了自然界水循环的哪些主要环节。
2.若要改变托盘中水量的多少,可以通过哪些措施来实现?以小组为单位进行讨论,并通过实验验证小组的想法。
【活动1】
水循环主要环节模拟
蒸发、水汽输送、降水、地表径流等环节。
若要使托盘中的水量增加,可通过加大蒸发量、加强水汽输送、增加降水的方式;反之,可通过减少蒸发量、减弱水汽输送、减少降水的方式。此外,还可考虑改变地表性质,如增加下渗量,减少托盘中的水量。
宁夏中部气候干旱,人们在耕作土壤表面铺设厚10-15厘米的砂石覆盖层,发展农作物种植,这就是砂田。砂田作物的产量较高,品质较好。
1.分析砂石覆盖层对水的下渗的影响。
【活动2】
认识砂田影响的水循环环节
在土壤表层铺设砂石,可以增加地表粗糙度,削减地表径流,增加水的下渗量。
2.读图,比较砂田和裸田蒸发量的差异,说明砂石覆盖层对蒸发的影响。
【活动2】
认识砂田影响的水循环环节
砂田和裸田的蒸发量
砂石覆盖层可以有效抑制蒸发,减少蒸发量。
3.读图,比较4月末砂田和裸田土壤含水量,归纳砂田影响的水循环环节及其作用。
【活动2】
认识砂田影响的水循环环节
4月末种植前砂田和裸田不同深度土壤含水量
砂田影响的水循环环节主要有下渗、蒸发、地表径流、地下径流;
砂田的作用主要表现为增加下渗、抑制蒸发、削减地表径流、蓄水保墒,是干旱地区一种有效的保护性耕作方法。
地球上的大气
1.A 2.C 3.B 4.B 5.C 6.B 7.B 8.B 9.D 10.D 11.C 12.B 13.D
14.(1)晴朗 晴朗的夜晚大气逆辐射弱,地面散失热量多,气温低 丙
(2)多云天气云层对太阳辐射有反射作用,到达地面的太阳辐射减少 甲
(3)对流层大气的直接热源是地面辐射 乙
(4)氮气 氧气 绿色植物进行光合作用 保温
15.(1)海陆热力性质 热力
(2)
(3)减轻城市热岛效应;增加空气湿度;改善城市空气质量。
水循环把大气圈、水圈、岩石圈和生物圈有机地联系起来
大气圈
生物圈
岩石圈
水圈
蒸发
水汽输送
蒸发
植物蒸腾
陆地
海洋
地表径流
湖
降水
降水
地下径流
下渗
大气圈
水圈
水圈
岩石圈
水循环促进了地球上各种水体的更新,维持了全球水的动态平衡。
地球上不同水体的更新周期
江河:16天
湖泊水:17年
深层地下水:1400年
高山冰川:1600年
海洋:2500年
极地冰川:9700年
在一定的空间与时间范围内,水资源是有限的,如果人类用水量超过了水体更新的速度,或者水资源遭到严重污染,就会造成水量型缺水或水质型缺水。因此,水资源处在不断更新之中,但不是“取之不尽,用之不竭”的。
水循环作为大气系统能量的主要传输、储存和转化者,通过对地表太阳辐射的重新分配,使得不同纬度热量收支不平衡的矛盾得以缓解。
水循环的强弱变化,往往引发区域性的洪涝、干旱等自然灾害。
水循环的强弱及路径,直接影响到各地的天气过程,乃至区域的基本气候特征。
水循环是海陆间联系的主要纽带,陆地径流源源不断地向海洋输送大量的泥沙、有机物和无机盐类。在水循环的驱动下,地表物质被侵蚀、搬运和堆积,地貌得到发育、演化,形成了多姿多态的地表形态。
P83 南美洲拉普拉塔河注入大西洋
黄河以高含沙量而闻名。它流经黄土高原,从那里带来大量泥沙。黄河每年从中游带入下游的泥沙约16亿吨,其中4亿吨淤积在下游河床,其余输入渤海,在入海口处形成黄河三角洲。1954-1982年,黄河造陆面积达1100平方千米,平均每年造陆约39平方千米,三角洲一带的海岸线平均每年外延470米。
1999年以来,我国在黄土高原地区实施了退耕还林(草)工程及其他水土保持生态工程。高强度、大规模治理取得显著成效,黄河年均输沙量从16亿吨减少到近年来的3亿吨左右。
【阅读】
黄河输沙造陆
1979 年与 2012 年黄河三角洲卫星影像对比
水循环的地理意义
水循环联系了大气圈、水圈、岩石圈和生物圈,促进了地球上各种水体的更新,维持了全球水体的动态平衡。
水循环是地球上能量转换和物质迁移的重要过程。
缓解不同纬度的热量收支不平衡的矛盾;影响各地的天气过程及区域的基本气候特征;引发洪涝、干旱灾害。
海陆间联系的主要纽带,地表物质被侵蚀、搬运和堆积,不断塑造着地表形态。
关于水循环的地理意义,除课文的相关描述外,你还有哪些看法?提出来,与同学们共同探讨。
【活动】
水循环建立起地球外部圈层之间的联系,促进了地球上各种水体的更新,维持了全球水体的动态平衡,是地球上能量转换和物质迁移的重要过程。
洪水灾害:由于暴雨或冰雪融化以及水利工程失事等引起的江河湖泊水量迅猛增加,水位急剧上涨,水流冲出天然水道或人工堤坝所造成的灾害。
雨涝灾害:由于大雨、暴雨或持续性降雨等使低洼地区积水、淹没的现象。
【活动】
1998年长江流域发生特大洪水时,我国气象卫星对洞庭湖区进行了实时监测。下图是气象卫星拍摄的多光谱合成遥感图像,其中右图中的红色部分
表示洪水新淹没的范围,通过与没有发生洪水时的遥感图像(左图)进行对比分析,就可以获得受灾区域的分布及面积。洪水分析是抗洪救灾与减灾决策的重要依据。读图,完成相关任务。
(1)从水循环角度,分析长江流域易发生洪涝灾害的原因。
(2)议一议,遥感技术与传统水文资料收集方式相比较,在洪水分析方面具有哪些显著的优势?
①自然原因:长江流域降水丰富,地表径流量大;长江下游地势低平,易造成地表径流排水不畅。
②人为原因:上游流域植被破坏,水的下渗作用减弱,地表径流量增大;中游地区围湖造田严重,降低了河湖对地表径流的容纳排泄能力。
传统水文资料收集方式周期长、数据统计不全面、费用高昂,且难以做到直观展示,为水文预报、洪水分析等工作常来了很大不便。而遥感技术能够在较短时间内全面统计数据资料,价格相对低廉,且遥感技术能做到将结果直观展现,为人们实施洪涝灾害防治和应急措施时提供依据。
(3)谈谈长江流域发生洪涝灾害后可能带来的危害。
洪涝危害巨大。洪水常常淹没农田聚落等,破坏交通、通信、水利等基础设施,造成人员伤亡、农作物减产、交通受阻、人畜饮用水困难等。洪涝还会引发河流泥沙淤塞、水土流失等生态问题,破坏人类生存环境,制约区域经济发展。此外,洪涝过后易发疫情,威胁人类身体健康。
防御洪涝灾害,需要工程措施与非工程措施相结合
工程措施:植树造林,保持水土,修建水库和分洪区(或滞洪区、蓄洪区),修筑堤坝,整治河道,完善排涝设施等。
非工程措施:加强洪泛区的建设管制、建立洪水预警机制(利用气象卫星对强降雨天气、水情进行监测)、提高强降雨天气预报的准确率、落实居民撤离应急预案、推行防洪保险等。
打造雨水花园
遭遇洪涝灾害,我们该怎么办?
遭遇洪涝灾害的自救举措示意
洪水
地处低洼地带的居民要准备沙袋、挡水板等物品,或砌好防水门槛,设置挡水土坝,以防止洪水进屋。
向山坡、高地、避洪台等就近迅速转移,或者爬到屋顶、楼房高层、大树等高的地方暂避。
一旦室外积水漫进屋内,应及时切断电源,防止触电伤人。
洪水
当发现高压线铁塔倾斜或电线断头下垂时,一定要迅速远避,防止触电。
不可攀爬带电的电线杆、高压线铁塔,不要爬到泥坯墙的屋顶上面。
洪水
即使会游泳,也要尽量避免下水,以免碰到暗流和漩涡。
如水位继续上涨,暂避的地方已难自保,则要充分利用好救生器材逃生,或者迅速找一些门板、桌椅、木床、大块的泡沫塑料等能漂浮的材料扎成筏子逃生。
鱼鳞坑是黄土高原常用的生态整地方式,是在较陡的山坡上,有序挖掘半月形坑穴。这些坑穴呈品字形交错排列,状若鱼鳞,故称鱼鳞坑。鱼鳞坑具有一定的蓄水能力,再加上植树造林,可保土、保水、保肥。试从水循环的角度想一想,鱼鳞坑为什么能保土、保水、保肥?
黄土高原鱼鳞坑
【活动】
下雨时鱼鳞坑可拦蓄坡面径流;在鱼鳞坑中植树造林,可增加水的下渗作用,达到涵养水源、固定表土等目的,从而有效防止水土流失,保土、保水、保肥。
练习
有专家提出水循环可分为自然循环和社会循环两大类,下图为某城市水循环示意图。读图1-2题。
1.图中①②③⑦分别表示
A.地下径流、地表径流、管道输水、跨流域调水
B.跨流域调水、地表径流、管道输水、人工降水
C.地表径流、跨流域调水、蒸发、人工降水
D.地表径流、地下径流、蒸发、人工降水
2.下列关于人类对城市水循环影响的叙述,正确的是
A.用透水材料改造水泥路面,可以增加⑤
B.大量开采地下水,可以增加④
C.污水回收利用,可以减少②
D.城市绿地建设,可以减少⑥
B
A
练习
2018年9月9日是为西部干旱地区募集用于修建水窖所需善款的“母亲水窖·爱心信用卡”在全国推出十周年的日子。下图为水循环示意图,完成下列问题。
(1)我国西部地区河流参与的水循环类型有哪些?
(2)我国西部干旱缺水地区修建的“母亲水窖”主要对水循环的_________环节和________环节施加影响,此项工程的好处是什么?
调节水资源的时间分配,保障人们的生产和生活。
陆地内循环和海陆间循环
地表径流
下渗
练习
(3)海陆间循环除了能使陆地淡水得到更新外,其意义还有哪些?
(4)试根据水循环原理分析某些地区水资源出现枯竭的人为原因有哪些?
人类用水量超过了水循环更新的数量;水资源遭到污染。
促进各种水体的转化,维持全球水的动态平衡;是地球上物质迁移和能量交换的重要过程,塑造地表形态,影响全球的气候和生态。
2018年9月9日是为西部干旱地区募集用于修建水窖所需善款的“母亲水窖·爱心信用卡”在全国推出十周年的日子。下图为水循环示意图,完成下列问题。