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小水滴的奇妙旅行

2024-01-04 17:00:34黃萍
科學大眾·小諾貝爾 2023年12期
關鍵詞:小水滴酸雨水循環(huán)

黃萍

水是生命進行新陳代謝活動所必需的物質(zhì),也是人類生產(chǎn)、生活的重要資源。通過學習三年級上冊《地球上的水資源》這一單元,我們知道,在自然界中,有的水域大,蓄水量多,如江、河、湖、海;有的水域小,蓄水量少,如池塘、小溪。我們還知道,地球上海洋的面積占地球表面積約71%,地下水、河流和湖泊是重要的淡水資源。不同水域中的水并不是一成不變的,它們一直在進行交換和更替。今天,我們就一起來了解大自然的水循環(huán)過程吧!

水循環(huán)的3種方式

水有3種存在形式:液態(tài)水(水)、固態(tài)水(冰)、氣態(tài)水(水蒸氣)。大自然水循環(huán)過程中伴隨著水的這3種狀態(tài)的變化。

水循環(huán)的方式有3種,我們把海洋與陸地之間的水循環(huán)叫作“海陸間大循環(huán)”,把海洋與海洋之間的水循環(huán)叫作“海上內(nèi)循環(huán)”,陸地與陸地上空之間的水循環(huán)叫作“陸地內(nèi)循環(huán)”。在水循環(huán)過程中,還有一個物體扮演了很重要的角色,是水循環(huán)的“導火線”,它就是太陽。

海陸間大循環(huán)

太陽給萬物蓬勃生長的力量,海水也不例外。在太陽光的輻射下,吸收大量能量的海水開始蒸發(fā),慢慢從液態(tài)水變成了氣態(tài)的水蒸氣。水蒸氣成群結(jié)隊上升到大氣中,在空氣中的微塵(凝結(jié)核)周圍越聚越多,便形成了云。云不是水蒸氣,因為高空溫度低,水蒸氣在遇冷的情況下會凝結(jié)成小水滴,所以我們看到的云是由無數(shù)小水滴組成的。隨后,在氣流的作用下,小云朵們開啟了自己的旅程。有些云留在了海洋上空,有些云則千里迢迢來到了陸地,這個過程叫作“水汽輸送”。在這個過程中,小水滴也會相互擁抱,變成大水滴,大到空氣承受不住時,就變成了雨水,降落至地球表面。

降落的雨水一部分被植被攔截;一部分在降落的過程中重新蒸發(fā)變成水蒸氣,返回大氣中;還有一部分滲入土壤,成為地下水,叫“地下徑流”;其余的水沿著斜坡形成漫流,通過沖溝、溪澗,注入河流,匯入海洋,這種水流被稱為“地表徑流”。

海陸間大循環(huán)是最重要的水循環(huán)類型,使陸地水得到補充,使淡水資源得以再生。

海上內(nèi)循環(huán)

那些從海洋中蒸發(fā)但沒有隨氣流飄到陸地的水汽,會停留在海洋的上空。當水汽足夠多時,海洋上空就會下起雨來,這便是海上內(nèi)循環(huán)。

海上內(nèi)循環(huán)的過程比較簡單,主要是蒸發(fā)和降水。但是,它是攜帶水量最大的水循環(huán),是海陸間大循環(huán)的近10倍。

陸地內(nèi)循環(huán)

陸地內(nèi)循環(huán)就是陸地上的水一部分或全部通過地面、水面蒸發(fā)和植物蒸騰作用,形成水汽,被氣流帶到陸地上空,遇到高空的冷環(huán)境后,凝結(jié)形成降水,降落到陸地上。它補充陸地水的量很少。

水循環(huán)受影響

水循環(huán)是聯(lián)系地球各生物圈和各種水體的“紐帶”,它使地表各圈層之間、海陸之間實現(xiàn)物質(zhì)遷移和能量的轉(zhuǎn)換。水循環(huán)也是“調(diào)節(jié)器”,它調(diào)節(jié)了地球各圈層之間的能量,影響了全球的氣候和生態(tài),對冷暖氣候變化起到了重要的作用。水循環(huán)更是“雕塑家”,它通過侵蝕、搬運和堆積作用,塑造了豐富多彩的地表形象。

影響水循環(huán)的自然因素主要有大氣環(huán)流、風向、風速、溫度、濕度等氣象條件和地形、地質(zhì)、土壤、植被等地理條件。森林是水循環(huán)的重要調(diào)節(jié)者,植物通過根吸收土壤中的水分,這些水分又由葉片在太陽的作用下蒸發(fā)到大氣中。由于森林樹冠的截留,可減少地表徑流和水土流失。

但是,人類活動不斷改變著自然環(huán)境,越來越強烈地影響水循環(huán)的過程。農(nóng)業(yè)的發(fā)展、森林的砍伐,會引起蒸發(fā)過程的變化;引水灌溉、修建水庫、跨流域調(diào)水、填河改陸、圍湖造田等活動,極大地改變了地表徑流的自然分布狀態(tài);地下水資源的開發(fā)利用、局部地區(qū)的地下工程建設,都不可避免地對地下徑流產(chǎn)生影響;城市柏油路、水泥地面等不透水層會阻止水分下滲,導致地下水位下降,地表徑流增多。

此外,生活和生產(chǎn)排放的污染物會通過各種途徑進入水循環(huán)。例如,煤和石油的燃燒以及金屬冶煉等工業(yè)活動會釋放二氧化硫,同時高溫燃燒會產(chǎn)生氮氧化物。二氧化硫和氮氧化物遇水或水蒸氣,就會生成號稱“空中殺手”的酸雨。酸雨降落地面后很容易使得土壤、湖泊、河流酸化,引起水中生物的減少;會傷害植物的新生芽葉,從而影響其發(fā)育生長;會腐蝕建筑材料、金屬結(jié)構(gòu)、油漆等,古建筑、雕塑像也會受到損壞。近年來,我國一些地區(qū)已經(jīng)成為酸雨多發(fā)區(qū),酸雨污染的范圍和程度已經(jīng)引起人們的密切關注。

水循環(huán)是自然界最重要的物質(zhì)循環(huán)之一,它維持著地球的穩(wěn)定。要使水資源能一直滿足人類社會發(fā)展的需求,就必須積極保護良好的水循環(huán),維持自然生態(tài)系統(tǒng)和人類社會經(jīng)濟系統(tǒng)的平衡。同學們,讓我們從身邊的小事做起,一起保護大自然的水循環(huán)吧!

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