水循環（The water cycle）

水循環（The water cycle）
國立高雄海洋科技大學水產養殖系張朴性教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題：

1. 水循環的路徑如果因為人為因素而有變動，可能造成怎樣的衝擊？

水循環 （英文名稱有water cycle ， hydrologic cycle， H₂O cycle）指水在一個既沒有起點亦沒有終點的循環中，不斷移動或改變存在的模式。水可以由地球不同的地方透過吸收太陽以來的能量轉變存在的模式（固態、液態或氣態），而且移動到地球中另外一些地方（圖1）。重要的水循環的過程如下：

圖1：水循環. （圖片來源：http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E5%BE%AA%E7%8E%AF）

• 降水 （Precipitation）：一些空中凝結的水從空中墜下至地面或海面，而下雨則成為最常見的降水現象。當然落雪、落冰雹、霧、雪丸和雪雨也是降水的現象之一。而每年大約有505,000 km3透過降水，這個現象返回陸地或海洋。當中有398,000 km3會返回海洋當中。
• 植物截流 （Canopy interception）： 當降水時，未必全部的水份會落到地面或海洋。有一部份的水會被樹林、樹木的葉所欄截，通常這些水會再被蒸發至大氣層中，而只有少數被欄截的水會由樹木降會地面。
• 溶雪 （Snowmelt）：當雪溶時，則會產生一些逕流。
• 逕流 （Runoff）：這是指水由一處移動至另一處，這包括地面逕流和地底的逕流。 當發生逕流，水會滲入到地底、蒸發入空氣、儲存於湖泊或水庫， 或被人提取作農業用途或作其他用途。
• 滲透 （Infiltration）：水由地面流入地底。當水滲入泥土後，會令泥土變得濕潤或變成地下水。
• 地下水流 （Subsurface Flow）：水於地下蓄水層或地下水位線以上的空間流動。當被泵、於泉源或最終流回海洋，水是會返回地面。水會在較滲入地面地方海拔低的地方返回地面。而因為地心吸力或由地心吸力所產生的壓力關係，地下水會以非常緩慢的速度流動或是補充，所以地下水會存於地下蓄水層一段非常長的時間。
• 蒸發 （Evaporation）：指當水由地面或大量的水中轉變成氣態即水蒸氣返會大氣層，而此過程中需要的能量主要是來自太陽。蒸發往往涉及植物的蒸騰作用(transpiration)，但整體上仍然會把它們計算為蒸散量（evapotranspiration）。在大氣層中，大約百份之九十的水份是來自蒸發，而另外的百份之十是來自植物的蒸騰作用。年總蒸發量大約是 505,000 km3，其中 434,000 km3是蒸發自海洋的。
• 昇華 (Sublimation)：指固態水即冰或雪直接轉變成氣態即水蒸氣。
• 移流 (Advection)：指固態、液態或氣態的水在大氣層中移動。沒有移流，水只會在海洋中被蒸發卻沒有任何水降至陸地。
• 凝結 (Condensation)：指水蒸氣在空氣中轉變成液態的水，從而產生雲和霧。
• 蒸騰(Transpiration): 水從植物和土壤中蒸發到空氣中。

參考資料：
1. United Nations Environment Programme 2007: Global Environment Outlook – environment for development (GEO-4). （中文版：聯合國環境規劃署2007：《全球環境展望4 ——旨在發展的環境》），第四章。（http://www.unep.org/geo/GEO4/report/GEO-4_Report_Full_CH.pdf）
2. 維基中文百科：水循環（http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E5%BE%AA%E7%8E%AF）
3. 維基英文百科：Water cycle （http://en.wikipedia.org/wiki/Water_cycle）