地球上的水时时刻刻都在循环运动,从长期来看,全球水的总量没有什么变化。但是,对一个地区来说,有的时候降水量多,有的时候降水量少。某个地区在某一段时期内,水量收入和支出的差额,等于该地区的储水变化量。这就是水平衡原理。

根据水平衡原理,一条外流河流域内某一段时期的水平衡方程式为:

P-E-R=ΔS

式中P为流域降水量,E为流域蒸发量,R为流域径流量,ΔS为流域储水变数。从多年平均来说,流域储水变数ΔS的值趋于零。

流域多年水平衡方程式为:

P0=E0+R0

式中P0、E0、R0分别代表多年的平均降水量、蒸发量、径流量。

海洋的蒸发量大于降水量,多年平均降水量平衡方程式可写为:

P0=E0-R0

全球多年平均水平衡公式为:P0=E0


粗糙来说是平衡的,但是精确地专业地来说蒸发量和降雨量不平衡,而地球水的每年蒸散量和降水量是平衡的。其中蒸发量被蒸散量替代,降雨量被降水量替代。在这里,可以先看看这两组概念。

1.蒸散≠蒸发

蒸散=植物蒸腾+蒸发

蒸发是指水从液态变成气态的过程,是一个物理过程,在土地表面,树叶表面,海洋表面等都可以发生。

蒸腾也是指水的状态从液态变为气态,但是这个过程只能借助植物来完成,是一个生物过程,土壤中的水被植物吸收后跑到叶片从叶片中的气孔跑出到大气即为植物蒸腾。

2.降水≠降雨

降水=垂直降水(降雨、降雪、降冰雹)+水平降水(霜、露、雾、雾凇等)

水在太阳能和地球表面热能的驱动下在全球范围内循环。水在陆地和海洋内部循环,并且海陆之间也通过水汽输送和地下径流循环交换。根据物质守恒定律和质能守恒定律,水在全球循环中水的质量和能量是不变的。

尽管地球作为整体,水分是平衡的,但是海洋与陆地的降水和蒸散情况并不相同。

海洋中,蒸散量超过降水量;陆地上,降水量超过蒸散量。

从上图可以看出,海洋的蒸发量(425)>降水量(385),被海洋蒸发的水分(40=425-385)通过水汽输送被带到了陆地上空,以降水方式落到地面,导致了陆地降水量(111)>蒸发量(71)。它们最终又通过径流(40)回到到海洋,从而使海洋到陆地之间的水分输运达到平衡。

从全球尺度看,海洋蒸散425+陆地蒸散71=海洋降水385+陆地降水111,所以说,地球的水每年蒸散量和降水量是平衡的。


地球上的水不会轻易的散失到地球以外的宇宙空间中,宇宙空间中的水也很少能够来到地球,所以地球上的水的总量大体可以看做一个不变的常量。

据估算,全球海洋平均每年有50.5*10^4立方千米的水蒸发到空中,而总降水量约为45.8*10^4立方千米,两者差值为陆地注入海洋的径流量。

地球表面有大陆和海洋两大基本单元,可以根据通用水量平衡方程(对于任一时段的任一区域,收入水量I与支出水量Q之差为时段内区域的蓄水量△S)分别建立海洋和陆地的水量平衡方程:

  • 对于任意时段的全球海洋有:Po+Ro-Eo=△So
  • 即:海洋的降水量加上流入海洋的径流量再减去海洋的蒸发量等于海洋蓄水量的变化量。
  • 若是多年平均情况,则上式可写为Po+Ro-Eo=0 (1)
  • 多年平均情况下陆地水量平衡方程:P1+R1-E1=0 (2)
  • 即:陆地降水量减去流出陆地的径流量减去陆地蒸发量等于陆地蓄水量的变化量(0)。

在1和2两个式子中,Ro和R1都是全球陆地流入海洋的径流量,所以统一用R来表示;Po和P1之和即为全球降水量Pe,Eo和E1之和为全球蒸发量Ee。

  • 随后将1和2两个式子相加,则得到多年平均全球水量平衡方程:Pe=Ee

上式表明,全球的降水全部用于蒸发。而从全球角度来说,径流R只是全球水文系统内部水量的转移,并没有影响全球水量平衡。


有意思

非专业先来抛砖引玉,只说主观臆断,没有任何现实依据

1、大体均衡

湖河海洋的蒸发量应该会受到温度、气压、光照等因素影响,降水量,不仅仅是雨,也可能是雾、露、雪、冰雹等形式从大气中降到地面,也受温度、湿度、气压、风速等因素影响

除去围绕太阳公转的影响之外,也受到人类生产生活的影响

直觉是全球变暖时,蒸发量上升,降水量也在上升,但是总体依然均衡

2、应该会有很小一部分逸散在宇宙之中,具体数值不知

3、小行星/流星、彗星等会有一定量的补充,具体数值不知

期待考古学、地球科学、气象学等专业人士的回答


应该是不一样的,毕竟不是还得下点雪吗?


肯定平衡,不然大气会越来越湿或干,但如果换一种说法:地球的水消耗和产生是否平衡就不一定了。


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