水分循环

 春三月，天地干燥，水纠列之时也。山川涸落，天气下，地气上，万物交通。
 

《管子·度地篇》

 见雨从上集，则谓从天下矣，其实地上也。然其出地，起于山。何以明之？《春秋传》曰：“触石而出，肤寸而合，不崇朝而遍天下，惟太山也。”太山雨天下，小山雨一国，各以小大为近远差。雨之出山，或谓云载而行。云散水坠，名为雨矣。夫云则雨，雨则云矣。初出为云，云繁为雨，犹甚而泥露濡污衣服。若雨之状，非云与俱，云载行雨也。……夫雨从山发，月经星丽毕之时，丽毕之时当雨也。时不雨，月不丽，山不云，天地上下自相应也？月丽于上，山蒸于下，气体偶合，自然道也。云雾，雨之征也。夏则为露，冬则为霜，温则为雨，寒则为雪。雨露冻凝者，皆由地发，不从天降。
 

汉·王充《论衡·说日篇》

 【评】东汉时，已认识到水分循环只在地面和大气(而不在天上)进行，并且也已初步了解了露、雨、雾、霜之间的内在关系。
 水泉东流，日夜不休。上不竭，下不满；小为大，重为轻，圜道也。
 

《吕氏春秋·季春纪·圜道》

 【评】第一次在中国明确提出了水分的海陆大循环的概念。
 气因卑而就高，水从高而趋下。水出于高原，气之化也。水归于川泽，气之锺也。
 

明·王逵《蠡海集·地理类》

 气自卑而升上。水出于山，气之化也。水自高而趋下，入于大海，水归本也，盖水、气一也。气为水之本，水为气之化，气锺而水息矣。水流而气消矣。盈天地间万物，由气以形成，由水以需齐。一化一归，一息一消，天地之道耳。
 

明·郎瑛《七修类稿》卷一《水气天地》

 【评】至明代，已清楚地认识到水分循环只是形态变化，不是物质变化，并了解水分循环对万物生长的重要意义。这时已建立了一种较为完善的水分海陆循环的模式。
 日为火主，照及下土，以吸动地上之热气。热气炎上，而水土之气随之，是水受阳嘘，渐近冷际，则飘扬飞腾，结而成云。云上隔日气下，隔火气冷湿之气，在云中旋转，相荡相薄，则旋为千百螺,势将变化，而万雨生焉。雨既成质，必复于地。譬如：蒸水因热上升，腾腾作气，云之象也。上及于盖，盖是冷际，就化为水，便复下坠。云之行雨，即此类也。
 

清·游艺《天经或问》卷四《风云雨露雾霜》

 【评】到清代已用热量的变化解释水分循环的机制。

水分循环shuifen xunhuanhydrological cycle

地球
表面各部分(海、陆)间以及与大气之间水分交换的总称。从海洋表面蒸发的水汽， 通过上升运动被带到高空， 然后随大气环流输送到大陆上空， 冷却凝结成降水落至地面， 然后又从江河流回海洋。海陆之间的水分循环称“外循环”或“大循环”。海洋或陆地蒸发的水分在高空凝结以降水形式重新降回海面和陆面则称“内循环”或“小循环”。地球上的水分循环， 见图1。

图 1 地球上的水分循环

Em, Et: 分别为海洋和大陆的蒸发；
γm, γt: 分别为降落到海洋和大陆的降水
Am: 自海洋流向大陆的水汽；
A_t: 自大陆流向海洋的水汽；
f: 流向海洋的地表径流

水分循环概念早在17世纪已经形成， 但到本世纪初才得到详细论证， 提出较完全的理论。陆地上的降水r可由海洋输送的外来降水rA和由陆地蒸发的内

系数， 说明从外部进入并以降水形式降落在该地区的水分， 在参加多少次循环之后才被大气径流和河川径流输送出去。苏联欧洲地区全年各月的水分循环系数在1.05～1.24之间，年平均为1.12，这表明局地降水平均只有外来降水量的12%，所以年降水量的绝大部分都是由外部水汽输送所组成。全球水分循环各分量大致如下：若把全球平均降水量当作100单位，则海洋蒸发的水汽为84单位；降回海洋的降水量为77单位；由海洋输向大陆的水汽为7单位；由陆地蒸发的水汽为16单位，降到陆地的降水为23单位，余下的7单位由地表径流流入海洋，见图2。水分循环结果使得海洋和陆地的总水量大体保持平衡。水分循环是水文学和气候学研究的重要内容，是气候形成的基本物理过程之一，它与辐射平衡、热量平衡组成气候形成过程的三大平衡。

图2 全球水分循环示意图

水分循环

hydrological cycle