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第一节 水循环
地球上的水
第
章
三
新课导入
江河奔流不息,最终注入大海,为什么大海的水没有增多?几千年来很多先哲都试图回答这一问题。公元5世纪,《宋书·天文志》中有人对此问题作了解释(图 3.1):太阳加热海水,使海水蒸发;河流注入大海,补充蒸发的消耗,使海水不会增多也不会减少。
这种解释是科学的。蒸发的海水,大部分在适当条件下在海洋上空以降水形式还给大海,小部分则随风来到陆地上空,在适当条件下形成降水,降落到地面上。
图3.1 《宋书·天文志》中关于海水水量维持稳定的解释
问题:这种对海水水量维持稳定的解释科学吗?蒸发的海水去哪儿了呢?
核心素养
人地协调观
认识水循环维持全球水热平衡、提供淡水资源的作用,理解人类活动(如跨流域调水、水污染)对水循环的干扰,树立保护水资源、尊重水循环规律、协调人水关系的意识。
区域认知
对比不同区域(如湿润区与干旱区、陆地与海洋)水循环环节(蒸发、降水等)的差异,理解区域地理环境对水循环的影响,明确区域水资源利用的差异与策略。
综合思维
综合水循环的蒸发、水汽输送、降水等环节,分析其对地表形态、气候、生物的影响,认识水循环各环节及与其他地理要素的关联,形成整体认知。
地理实践力
通过绘制当地水循环示意图、调查河流径流量变化等实践,提升对水循环的直观认知,培养地理图表绘制与实地调查分析的实践能力。
课标解读及重难点
课标解读
重难点
运用示意图,说明水循环的过程及其地理意义
①强调学习要依托示意图;
②行为动词是“说明”,对学习层次要求较高;
③“水循环的过程及其地理意义”是核心内容
重点:水循环的过程;水循环的地理意义
难点:结合具体案例,说明水循环的地理意义
CONTENTS
水循环的过程及类型
水循环的地理意义
1.
单击此处输入你的正文,文字是您思想的提炼,请尽量言简意赅的阐述观点
2.
单击此处输入你的正文,文字是您思想的提炼,请尽量言简意赅的阐述观点
目录
水循环的过程和成因
水循环的定义和成因
定义:
内因:水循环是指自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈中,通过蒸发(蒸腾)、水汽输送、降水、下渗、径流等环节连续不断、周而复始地运动的过程。
图3.2 水循环示意
水循环的定义和成因
成因:
内因:水在通常环境条件下存在“固液气”三态转化
外因:太阳辐射和重力能为水循环提供能量和动力
水循环的类型
海上内循环
蒸发
降水
发生领域:海洋表面和海洋上空之间
特点:循环水量最大
作用:对全球的热量输送有重要意义
典例:未登陆的台风
水循环的类型
陆地内循环
植物蒸腾
降水
发生领域:陆地表面和陆地上空之间
特点:循环水量小(补给陆地的水量很小)
作用:对水资源的更新有一定作用,对干旱地区非常重要
典例:塔里木河水的蒸发及该流域的降水
蒸发
水循环的类型
海陆间循环
发生领域:海洋和陆地之间
特点:最重要的水循环类型
作用:使陆地水不断得到补充,水资源得以再生
典例:长江参与了海陆间大循环的地表径路环节;夏季风参与了海陆间大循环的水汽输送环节
蒸发
降水
水汽输送
地表径流
下渗
地下径流
水循环的类型
外流区域既存在海陆间循环,又存在陆地内循环,以海陆间循环为主;而内流区域只存在陆地内循环。
三种水循环类型共有的环节:蒸发、降水。
海陆间循环又称为大循环,是指该循环环节最多(包括蒸发、植物蒸腾、水汽输送、降水、地表径流、下渗、地下径流等)、范围最广(涉及区域既包括海洋也包括陆地)。但它的参与水量不是最多的,就水循环的参与水量而言,海上内循环是海陆间循环的十倍左右。
水循环的过程
海洋
陆地
蒸 腾
蒸 发
降 水
蒸 发
降 水
陆上内循环
海上内循环
海陆间大循环
水汽输送
地表径流
下渗
下渗
地下径流
水循环的过程
水分从植物表面(主要是叶子)以水蒸气状态散失到大气中
地球上的各种水体,在太阳辐射作用下大量蒸发,形成水汽
降落到地面的水,或蒸发,或沿地面流动形成地表径流,或渗入地下形成地下径流
海洋上空的水汽通过风输送到陆地上空
水汽上升到空中,在一定条件下形成降水
影响水循环主要环节的因素
地表径流
年降水量:决定地表径流量的主要因素,与地表径流量呈正相关
流域面积(支流数量):地表径流量呈正相关
植被状况:植被能涵养水源,对地表径流起到“削峰补枯”的作用
地势条件(土壤质地):喀斯特地貌区、沙质土壤区,河水易下渗,地表径流较少
蒸发量:干旱、半干旱地区蒸发量大,对地表径流量影响较大
人类活动:沿岸取水会导致地表径流量减小
影响水循环主要环节的因素
下渗
地表水下渗
硬化地面
地面性质
沙质土壤
地表水下渗
大
坡度
小
稀疏
植被
茂密
大
降水强度
茂密
短
降水持续时间
长
不利于
利于
影响水循环主要环节的因素
地下径流
可参考影响地表径流和下渗的因素,并重点考虑喀斯特地貌(岩溶地貌),因为喀斯特地貌区地下溶洞、地下暗河众多
影响水循环主要环节的因素
蒸发
气温:气温高,蒸发强烈
光照:光照强,蒸发量大
风速:风速大,蒸发强烈
湿度:空气越干燥越容易蒸发;空气湿度大,蒸发弱
水域面积:水域面积大,蒸发量大
人类活动:硬化地面等不利于蒸发
影响水循环主要环节的因素
水汽输送
风带(信风带、西风带、极地东风带)
季风(主要为夏季风)
风
地形
与海距离
海洋上空
陆地上空
水汽输送
影响水循环主要环节的因素
降水
海陆位置:近海地区大气中水汽含量丰富,降水较多
地形:迎风坡降水多,背风坡降水少
大气环流:如我国的夏季风、冬季风对降水的影响不同
下垫面:植被覆盖率高、水域面积大,降水多
人类活动:人工降水、植树造林、修建水库、退田还湖等人类活动影响降水
活动
认识砂田影响的水循环环节
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(图3.3)。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
图3.3 宁夏砂田景观
砂石覆盖层结构疏松,空隙大,有利于水的下渗。
活动
认识砂田影响的水循环环节
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(图3.3)。砂田作物的产量较高,品质较好。
读图 3.4,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。
图3.4 砂田和裸田的蒸发量
砂田的蒸发量小于裸田。由此可见,砂石覆盖层能明显减少土壤水分蒸发。
活动
认识砂田影响的水循环环节
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(图3.3)。砂田作物的产量较高,品质较好。
3.读图3.5,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。
图3.5 4月末种植前砂田和裸田不同深度土壤含水量
4月末砂田含水量大于裸田。由此可见,砂石覆盖层能增加下渗、减少土壤水分蒸发,能更好地积蓄雨水,能起到明显的保墒、抗旱作用,改变了作物耗水模式。
人类活动对水循环的影响
城市道面硬化
跨流域调水
修建水库
用水不当
城市铺设渗水砖
人工增雨
围湖造田
滥伐森林,破坏植被
植树造林,保护湿地
人类活动对水循环的影响
修建水库
能改变地表径流的季节分配;
同时由于水域面积的扩大和下渗量的增大,地下水位提高,蒸发量和降水量加大
丹江口水库
人类活动对水循环的影响
跨流域调水
能改变地表径流的空间分布,也可以使受水区域蒸发量增加,大气中水汽增多,从而增加降水量
南水北调工程
人类活动对水循环的影响
植树造林,保护湿地
能起到涵养水源的作用,使下渗增多,地表径流减少
塔合曼湿地
人类活动对水循环的影响
城市铺设渗水砖
减少地表径流,增加下渗,增加地下径流,减少城市内涝
人类活动对水循环的影响
人工增雨
增加降雨量,缓解水资源不足状况,调节局部水循环
人类活动对水循环的影响
砍伐森林,破坏植被
降雨时,下渗减少,地表径流汇集速度加快,容易发生洪涝灾害;减少蒸腾,空气中水汽减少,降水量减少
人类活动对水循环的影响
围湖造田
会减少湖泊自然蓄水量,削弱其防洪抗旱能力;减弱湖泊水体对周围地区气候的调节作用
人类活动对水循环的影响
城市路面硬化
会增加地表径流,减少下渗,减少地下径流,易造成城市内涝
人类活动对水循环的影响
用水不当
河流上游地区过度引水灌溉,会导致下游水量减少,甚至出现断流;对地下水过量开采,会使地下水位下降,形成地下水漏斗区,绿洲地区出现土地荒漠化等
水循环的地理意义
水循环的地理意义
水循环把大气圈、水圈、岩石圈和生物圈有机联系起来
促进水体更新
内容:在水循环系统中,水的联系运动、转化,使地球上各种水体处于不断更新状态
气态水、液态水与固态水,大气水、海洋水与陆地水相互转化、不断更新
水循环的地理意义
水循环把大气圈、水圈、岩石圈和生物圈有机联系起来
维持全球水量的动态平衡
内容:在一定时期内,全球的海水、陆地水和大气水不会增多,也不会减少
局部地区短时间内可能有变化;水量平衡过程中水循环一直在进行
水循环的地理意义
水循环是地球上物质迁移和能量转换的重要过程
塑造地表形态
内容:水循环是自然界最富动力作用的循环运动,可以塑造地表形态
水循环主要通过降水和地表径流塑造地表形态
水循环的地理意义
水循环是地球上物质迁移和能量转换的重要过程
是海陆间联系的主要纽带
内容:水循环是海陆间物质联系的主要方式之一
地表径流源源不断地向海洋输送泥沙、有机物和无机盐类;海洋向陆地输送水汽
水循环的地理意义
水循环是地球上物质迁移和能量转换的重要过程
平衡海陆之间、高低纬度之间的热量收支
内容:水循环对到达地表的太阳辐射能起到吸收、转化和传输的作用,缓解了不同纬度地区热量收支不平衡的矛盾
太阳辐射能是水循环的动力和能量源泉
水循环的地理意义
水循环影响全球的气候和生态
影响全球气候
内容:缓解了不同纬度地区热量收支不平衡的矛盾,维持全球水的动态平衡,影响水热状况,从而影响气候
通过蒸发进入大气的水汽是产生云、雨的基础;使海洋水汽深入大陆内部,在一定程度上减轻内陆地区的干燥程度;使不同时段、不同区域的水热条件得到重新分配
水循环的地理意义
水循环影响全球的气候和生态
影响全球生态
内容:促进陆地淡水资源不断更新,海洋水汽能够到达的区域,生态环境充满生机
水循环影响区域的水热状况,进而影响生态环境
尼罗河所流经的下游地区,荒漠中形成了一条绿色走廊
案例
塞纳河的水是从哪里来的
河流源源不断地注入湖泊或大海,但是17世纪之前,人们一直没有找到对河水来源的合理解释。许多人都认为降水量太少,不能成为河水的主要来源。
法国水文学家佩罗通过3年的实地观测,计算出塞纳河(图3.6)流域的降水量,并估算出河流径流量。他发现,塞纳河流域的年降水量是年径流量的6倍。1674年,佩罗在《泉水之源》一书中公布了这一成果,这是人们首次通过定量的方法证明降水 是河水的主要来源。后来,佩罗的结论得到科学精密观测的证实。
图3.6 塞纳河景观
课堂小结
课堂小练
下图为海陆间水循环过程示意图,图中数字序号代表水循环环节。读图,完成下面小题。
1.图中甲、乙、丙、丁分别表示( )
A.植物截留、陆面蒸发、河川储蓄、地下水储蓄
B.陆面蒸发、植物截留、河川储蓄、地下水储蓄
C.地下水储蓄、陆面蒸发、河川储蓄、植物截留
D.陆面蒸发、植物截留、地下水储蓄、河川储蓄
解析:陆面蒸发散发应包括植物蒸腾、土壤蒸发和地下水蒸发,为甲;乙接纳降水,一部分通过下渗到土壤层,一部分植物散发,故乙为植物截留;丙为地下水储蓄,一部分蒸发掉,一部分通过地下径流流走,另一部分汇入海洋;丁不透水面形成的径流、壤中流、地下径流等汇集而成的河川储蓄,以径流的形式入海,ABC错误;故选D。
D
下图为海陆间水循环过程示意图,图中数字序号代表水循环环节。读图,完成下面小题。
2.与近年来黄土高原水土流失减弱关联性最强的是( )
A.①环节 B.②环节
C.③环节 D.④环节
解析:近年来黄土高原水土流失减弱,主要是植被覆盖率提高,增加下渗,土壤中水分储蓄增多,通过地表进入河流的水分减少,从而降低了洪峰,水土流失减弱,②环节为下渗,B正确;①环节为水汽输送,③环节是地下径流,④环节是地表径流,ACD错误,故选B。
B
读“水循环示意图”,据此完成下面小题。
3.下列能实现图中①的环节的是( )
A.长江 B.副热带高气压带 C.我国的夏季风 D.我国的冬季风
解析:区域位于大陆东岸,而且水汽由海洋吹向陆地,我国夏季风符合条件要求。故选C。
C
读“水循环示意图”,据此完成下面小题。
4.下列地理事物直接参与海陆间水循环过程的是( )
A.柴达木盆地的湖泊 B.天山山区的冰雪融水
C.滚滚东流的长江水 D.太平洋上未登陆的台风
解析:滚滚东流的长江水注入太平洋,沟通陆地与海洋,直接参与海陆间水循环。故选C。
C
读“贵州黄果树瀑布图”,回答下列问题。
5.瀑布属于水循环的( )
A.降水环节 B.地表径流环节
C.水汽输送环节 D.地下径流环节
解析:海洋表面蒸发形成的水汽,随着气流运动被输送到陆地上空,在一定条件下形成降水降落到地面,落到地面上的水,或沿地面流动形成地表径流,或渗入地下形成地下径流,两者汇入江河,最后又返回海洋,瀑布属于水循环的地表径流环节。故选B。
B
读“贵州黄果树瀑布图”,回答下列问题。
6.水循环对地理环境的影响有( )
①加剧不同纬度热量收支不平衡的矛盾
②促进陆地淡水资源的更新
③促进地球各圈层之间物质转移和能量交换
④塑造地表形态
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
解析:水循环可以促进不同纬度间热量平衡,缓解不同纬度热量收支不平衡的矛盾,促进陆地淡水资源更新,促进各圈层之间物质转移和能量交换,还可以塑造地表形态,②③④正确。故选B。
B
谢谢聆听