《水在自然界的循环思维导图五上》

中心主题：水在自然界的循环

一、 蒸发（Evaporation）

• 定义： 液态水转化为气态水蒸气的过程。
• 影响因素：
  • 温度： 温度越高，蒸发速率越快。（箭头指向：↑温度 ↑蒸发）
  • 湿度： 湿度越低，蒸发速率越快。（箭头指向：↓湿度 ↑蒸发）
  • 风速： 风速越大，蒸发速率越快。（箭头指向：↑风速 ↑蒸发）
  • 表面积： 表面积越大，蒸发速率越快。（箭头指向：↑表面积 ↑蒸发）
• 来源：
  • 海洋： 海洋是地球上最大的水体，提供主要的蒸发来源。
  • 湖泊： 湖泊是淡水的重要来源，也进行蒸发。
  • 河流： 河流中的水也在不断蒸发。
  • 土壤： 土壤中的水分通过蒸发进入大气。
  • 植物： 植物通过蒸腾作用释放水分，也属于蒸发的一种形式（实际上是蒸腾作用，应该区分）。
• 蒸发过程：
  • 水分子获得能量： 从周围环境吸收热量。
  • 分子运动加速： 克服液态的束缚。
  • 转化为水蒸气： 进入大气。
• 对环境的影响：
  • 降低地表温度： 蒸发过程中吸收热量，起到降温作用。
  • 增加大气湿度： 提高空气中的水蒸气含量。

二、 蒸腾作用（Transpiration）

• 定义： 植物通过叶片上的气孔将水分以水蒸气形式释放到大气中的过程。
• 重要性：
  • 水分运输： 帮助植物根部吸收的水分向上运输至叶片。
  • 营养运输： 协助运输植物所需的养分。
  • 调节温度： 类似蒸发，起到冷却植物的作用。
• 影响因素：
  • 光照： 光照强度增加，气孔开放，蒸腾作用增强。（箭头指向：↑光照 ↑蒸腾）
  • 温度： 温度升高，蒸腾作用增强。（箭头指向：↑温度 ↑蒸腾）
  • 湿度： 湿度降低，蒸腾作用增强。（箭头指向：↓湿度 ↑蒸腾）
  • 风速： 风速增加，蒸腾作用增强。（箭头指向：↑风速 ↑蒸腾）
  • 植物种类： 不同植物的蒸腾速率不同。
• 气孔：
  • 定义： 植物叶片表面的微小孔隙，是气体交换和水分散失的通道。
  • 控制： 由保卫细胞控制开闭。
• 对环境的影响：
  • 增加大气湿度： 与蒸发类似，提高空气中的水蒸气含量。
  • 调节局部气候： 通过蒸腾作用降低局部温度，增加湿度。

三、 凝结（Condensation）

• 定义： 气态水蒸气转化为液态水或固态冰的过程。
• 条件：
  • 降温： 水蒸气冷却到一定程度。
  • 凝结核： 需要微小的颗粒物作为凝结中心（如尘埃、盐粒）。
• 形式：
  • 云： 大量水蒸气在高空凝结形成。
  • 雾： 接近地面的水蒸气凝结形成。
  • 露水： 夜间地表物体冷却，水蒸气凝结在其表面。
  • 霜： 当温度低于冰点时，水蒸气直接凝结成冰晶。
• 云的形成：
  • 上升气流： 携带水蒸气上升到高空。
  • 冷却： 高空温度较低，水蒸气冷却。
  • 凝结： 在凝结核的作用下，水蒸气凝结成小水滴或冰晶。
• 对环境的影响：
  • 形成降水： 云中的水滴长大后会降落到地面。
  • 影响能见度： 雾会降低能见度，影响交通。
  • 调节地表温度： 云层可以反射太阳辐射，起到降温作用。

四、 降水（Precipitation）

• 定义： 从大气中降落到地面的各种形式的水，包括雨、雪、冰雹等。
• 形成：
  • 云中水滴增大： 通过凝结、碰撞等方式不断增大。
  • 重力作用： 当水滴足够重时，克服空气阻力，降落到地面。
• 类型：
  • 雨： 液态降水。
  • 雪： 固态降水，由冰晶组成。
  • 冰雹： 固态降水，由冰块组成，通常发生在雷雨天气。
  • 雾凇： 固态降水，由过冷水滴冻结而成。
• 影响因素：
  • 气温： 影响降水的形式（雨、雪、冰雹）。
  • 湿度： 大气湿度越高，降水概率越大。
  • 地形： 山地迎风坡降水较多，背风坡降水较少（地形雨）。
• 对环境的影响：
  • 补充淡水资源： 降水是淡水的主要来源。
  • 影响农业生产： 适量的降水有利于作物生长，过多的降水可能导致洪涝。
  • 改变地表形态： 长期的降水侵蚀作用可以改变地表形态。

五、 径流（Runoff）

• 定义： 降水到达地面后，沿着地表或地下流动的过程。
• 类型：
  • 地表径流： 降水直接在地表流动，形成河流、湖泊等。
  • 地下径流： 降水渗入地下，在地下流动，最终汇入河流或海洋。
• 影响因素：
  • 降水量： 降水量越大，径流量越大。（箭头指向：↑降水量 ↑径流量）
  • 地形： 坡度越大，径流量越大。（箭头指向：↑坡度 ↑径流量）
  • 植被： 植被覆盖率越高，径流量越小。（箭头指向：↑植被 ↓径流量）
  • 土壤渗透性： 土壤渗透性越强，地表径流量越小。（箭头指向：↑渗透性 ↓地表径流量）
• 径流的去向：
  • 河流： 径流汇入河流，最终流入海洋。
  • 湖泊： 径流汇入湖泊，成为湖泊的水源。
  • 地下水： 径流渗入地下，补充地下水。
  • 蒸发： 径流中的一部分水分蒸发回到大气。
• 对环境的影响：
  • 塑造地表形态： 径流的侵蚀作用可以塑造地表形态。
  • 运输物质： 径流可以携带泥沙、营养物质等，影响水质和生态系统。
  • 提供水资源： 径流是河流、湖泊等水体的主要来源。

六、 渗流（Infiltration）

• 定义： 地表水渗入土壤的过程。
• 影响因素：
  • 土壤类型： 沙质土壤渗透性强，粘土土壤渗透性弱。
  • 土壤湿度： 土壤越干燥，渗透速率越快。
  • 植被覆盖： 植被可以增加土壤的渗透性。
  • 降水强度： 降水强度过大，土壤可能无法及时吸收，导致地表径流增加。
• 渗流的去向：
  • 地下水补给： 渗流是地下水的主要补给来源。
  • 土壤水分： 渗流增加土壤水分，供植物生长。
  • 蒸发： 部分渗入土壤的水分会通过蒸发回到大气。
• 对环境的影响：
  • 补充地下水： 维持地下水位。
  • 影响土壤湿度： 调节土壤水分含量，影响植物生长。
  • 减少地表径流： 降低洪涝风险。

七、 总结

水在自然界中通过蒸发、蒸腾、凝结、降水、径流和渗流等过程不断循环，维持着地球上的水资源平衡，影响着气候、地貌和生态系统。理解水的循环对于保护水资源、应对气候变化具有重要意义。