氣候變遷學堂:什麼是水循環?

作者:info 於 2019-01-02
70
次閱讀

(程度:困)難 適合高中以上程度閱讀

圖文來自:https://climatekids.nasa.gov/climate-change-evidence/



什麼是水循環?

水遍佈於地球之中,海洋、陸地、大氣中都有水的身影,而水循環即是水分子在地球上移動的路徑。

水資源000.png

圖片來源:NASA/JPL-Caltech
資料來源: NASA's Earth Observatory

在地球上,水有三種常見的型態:固態、液態、氣態。
液態水存在於地球的海洋、河流、湖泊、溪流,甚至在土壤和岩層中。
固態水常見於冰川、極地、下雪、冰塊。
氣態水即是水蒸氣,雲與霧就是一種氣態水存在的例子

水循環就是水如何從河川到海洋再到雲的過程。

水資源001.png

圖片來源:NASA/JPL-Caltech

太陽的熱能導致冰川、白雪融化成液態水,這些水流入海洋、湖泊及土壤,這也是地下水的來源之一。

水是如何進入大氣中的?主要有兩種方式:

當太陽升起時,海洋、湖泊、溪流中的水份因為輻射熱而蒸發,或透過植物的蒸散作用散佈到大氣之中。

隨著水蒸氣上升,大氣中的雲朵與冷空氣作用,使水蒸氣冷凝回液態水,直到雲層充滿水之後便會下雨,雨水再度回歸溪流、湖泊,整個過程又重新開始。

water-cycle3.jpg

圖中位於非洲肯亞(savannah in Nairobi, Kenya),當大氣中的水蒸氣冷凝回液態水時的雲朵

圖片來源:Department of State

 

我們為什麼要關注水循環呢?

因為所有生物都需要水才能生存,而NASA正在利用衛星幫助我們了解水在地球上的變化。

 

在土壤之中的水

人類需要飲水才能生存,而農作物必須要澆水才能生長,NASA有一顆叫做「SMAP」(short for Soil Moisture Active Passive)的衛星,用於測量地球土壤表層5公分的水份,這可以幫助我們了解土壤中的水與惡劣天氣條件(如乾旱)之間的關係。

 

在大氣之中的水

NASA的CloudSat任務是研究雲層中的水,並收集雲系相關資訊與地球氣候的交互作用。

此外全球降雨量測任務(GPM)的衛星將會統計全球下雨及下雪的地點及時間。

 

在海洋之中的水

隨著地球暖化,南北極的冰層開始融化,導致海平面上升。

NASA的Jason-3的任務是收集有關海平面和海洋溫度的資料訊息,這對追蹤海洋承受氣候變遷的影響有關。

NASA持續觀測水在地球上的運動情況,這有關GRACE-FO或地層與氣候實驗,此任務追蹤水體一個月內的移動路徑,甚至可以追蹤到地下數百英尺的變化。

   

   

我們為什麼要關注水循環呢?

水的循環過程與氣候的型態息息相關。然而,人為干擾的作用像是砍伐森林、都市化、人為溫室氣體的濃度增加等,在全球水循環的時空變異上占據了越來越重要的地位。

什麼是水循環?