赵景宜

前言：一切科学，无论是自然科学，或者是心理学，其目的都是在于使我们的经验互相协调，并将他们拉入到一个逻辑体系中来（摘自相对论）。可是，现行的地理教材中，只讲述了自然变化过程，并不没有把这种自然变化协调到一个逻辑体系中来。这给我们建立一个统一的地球水系模型带来了极大的不便。本文将就这一问题进行阐述。

1、海洋水系：

海洋不仅是地球的水库，还是大气中水汽和陆地水的主要来源。世界海洋每年的蒸发总量达450 000立方千米，其中90%的水汽直接在海洋上空凝结，以降水形式返回大海，其余10%的水汽由大气输送到陆地上空，凝结降落，再通过河川径流返回大海。

2、陆地水系：

陆地水是指分布在陆地的各种水体的总称。陆地水按其空间分布的不同，可以分为地表水和地下水。

地表水的主要来源是大气降水，海洋蒸发的水汽通过大气输送到陆地上空和陆地蒸发的水汽凝结降落到地面，大部分被下渗和蒸发，其余部分沿地面流动形成径流。径流汇入河槽形成河流水。通过河流返回大海。

3、水循环规律：

地球上的水体，主要是海洋水和陆地水。在太阳辐射作用下大量蒸发，形成水汽。水汽被输送到天空，在适当的情况下凝结，形成降水。大部分降落在海洋，其余部分降落在陆地。形成陆地与海洋的空中循环。小部分降落在陆地地面的水，或沿地面流动形成地表径流，或渗入地下形成地下径流。两者汇集江河，最后又返回海洋。（摘自地理教材）

根据上面对于海洋水和陆地水的循环方式，可以得出以下结论，海洋向陆地输送的水汽在陆地上空凝结降落到陆地，除一部分蒸发下渗外。其余的降水沿地面流动形成径流，径流汇入河槽形成河流水。最后又返回海洋。从而达到了陆地水与海洋水的平衡。

也就是说，海洋通过大气将气态水输送到陆地。而陆地通过河流把液态水还回海洋。从而保证了海洋水与陆地水的相对平衡。

我们根据海洋向陆地输送水和陆地向海洋输送水的这种方式，可以用数学表达式来表示。

海洋向陆地年输水总量==陆地向海洋年输水总量

根据海洋水与陆地水的平衡表达式可知：

海洋当年向陆地输送的总水量大于陆地当年向海洋输送的总水量，海平面下降。

海洋当年向陆地输送的总水量小于陆地当年向海洋输送的总水量，海平面上升。

海洋当年向陆地输送的总水量等于陆地当年向海洋输送的总水量，海平面保持不变。

根据上面的推理，当海洋每年向陆地输送的总水量为45000立方千米。陆地每年也应该向海洋输送的总水量为45000立方千米。则陆地水的总量与海洋水的总量不变。当陆地通过河流向海洋的年输送水总量大于45000平方千米。则陆地水总量减少。海洋水总量增加。直观表现为海平面上升。反之，当陆地通过河流年输送水量小于45000立方千米，则陆地水总量增加，海洋水总量减少。直观表现为海洋平面下降。

例：河南省洛阳市国土面积为15208平方千米，地理区位处于年降雨800毫米区。要保持洛阳地区水资源长期稳定。洛阳地区提供河流每年输出的水量应控制在多少为宜？如果要将洛阳地区年降水量提高到1000毫米，要怎样做？

解：根据海洋向陆地年输水总量等于海洋总蒸发量的10% 。而陆地向海洋的年输水总量等于海洋向陆地的输水总量。海洋的面积是陆地的三倍。那么，当地的年降水量就等于外区向该地区的输水量和当地蒸发量之和。同理，外区向本区输水量同样等于当地蒸发量的三分之一。

年降水总量：

15208平方千米×800毫米=12.1664亿立方米=12.1664立方千米

年河流向外输送水总量：

      12.1664亿立方千米×30%=2.64992亿立方千米

答：洛阳地区提供河流每年输出的水量应控制在1201664亿立方千米为宜。

增加当地降水量的方法有两种，一种是增加本地区的水面积，即增加湖面面积；一种增加植被覆盖面积，植被覆盖面积的蒸发量大于同等裸露土地面积蒸发量，即利用植被来增大地区空间表面积。例如一株草占用土地面积为0.01平方米，草的茎叶面积是所占土地面积约十倍，一颗直径30厘米的树，占地面积是0.07平方米，树的木质部分和树叶的表面积就是树生长占用地面积的上百倍。

根据上面的推论，洛阳地区年降雨量由八百毫米增加到一千毫米，增加量为二百毫米，洛阳地区总需要增加降雨量：

15208平方公里×200毫米=3.0416亿立方米

洛阳地区现在每年每平方公里蒸发量为：

      12.1664亿立方米÷15208平方公里=800000立方米

洛阳地区现在每年每平方公里少蒸发量为：

      1000000立方米—800000立方米=200000立方米

按照每平方米草地的蒸发量等于10倍的裸地，每平方公里需要把多少裸地变成草地？

200000立方米÷800毫米÷10=25000平方米

洛阳地区需要在裸地上增加多少绿化草地面积？

25000平方米×15208平方公里=3802平方公里

如果按照每平方米树林的蒸发量是裸地的100倍计算，每平方公里需要把多少裸地变成树林？

200000立方米÷（800毫米÷100）=2500平方米

洛阳地区需要在裸地上培育多少面积成才树林？

2500平方米×15208平方公里=38.02平方公里

答：洛阳地区需要在裸地上增加3802平方公里绿化草地面积。或者在裸地上培育38.02平方公里面积成才树林

二〇一二年十月二十三日星期二