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科学:小学教师指南/水循环

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给自己倒一杯水,喝一口。你知道你刚喝下的水是猛犸象、图坦卡蒙和第一批人类喝过的同一杯水吗?那是因为地球已经循环了40多亿年的水了!

世界上的水在湖泊、河流、海洋、大气和陆地之间不断循环,这是一个持续的循环,称为——你猜对了!——水循环。当它经过这个连续的系统时,它可以是液体(水)、气体(蒸汽)或固体(冰)。

地球上最丰富的元素是氧气。

大多数这些元素是在

地球表面的71%

地球生命必需的另一种成分。

对经济至关重要,如制造业和农业。

关于水的事实:人骨中含有25%的水。水会导致能量水平提高。地球上不到1%的水供应可以作为饮用水。饮用足够的水可以降低患某些类型癌症的风险,包括结肠癌、膀胱癌和乳腺癌。

水循环

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水循环。
蒸发

来自太阳的能量加热地球表面,导致我们河流、湖泊和海洋中的水温升高。当这种情况发生时,水会慢慢“蒸发”到空气中,变成一种称为“蒸汽”的气体。植物和树木也会通过树叶将水分散失到大气中。这个过程被称为“蒸腾”。

蒸发是第一步。
凝结

当水蒸气上升到高空中时,它会冷却并重新变成液体,形成云。这个过程称为“凝结”。凝结也可见于较低的水平,通常在大多数环境的早晨以露水的形式出现。另一个这样的例子可以在液体杯子上看到,液体杯子的表面出现水滴,导致出汗,这是一种更小的凝结形式。高空的气流将这些云带到全球各地。

你知道吗?

水循环也被称为水文循环

降水

当水蒸气凝结过多时,云中的水滴会变得太大太重,以至于空气无法将其保留在云层中。因此,水滴开始以雨、雪、冰雹或雨夹雪的形式降落回地球,这个过程被称为“降水”。

雪可能是降水导致的众多结果之一。
收集

降落下来的降水随后被“收集”在水体中——例如河流、湖泊和海洋——从那里最终会蒸发回到空气中,再次开始循环。它的收集方式取决于它降落在哪里……

  • 一些会直接落入湖泊、河流或海洋,从那里蒸发,再次开始循环。
  • 如果水落到植被上,它可能会从树叶蒸发回空气中,或者滴落到地面。这些水中的部分可能会被土壤中的植物根部吸收。
  • 在寒冷的气候中,降水可能会在陆地上以雪、冰或冰川的形式堆积。如果气温上升,冰会融化成液态水,然后渗入地下,或流入河流或海洋。
  • 直接到达陆地的水可能会流过地面,并汇集到海洋、河流或湖泊中。这种水被称为“地表径流”。一些降水会渗透(或“渗透”)到土壤中,然后会慢慢穿过土壤,直到最终到达河流或海洋。

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露点是空气温度,在该温度下会发生凝结。比湿越高,露点就越高。如果空气中存在更多的水分,露点将在更高的温度下达到。

假设影响湿度的所有其他因素保持不变,在地面水平,相对湿度会随着温度下降而上升。这是因为随着温度下降到露点以下,更多水蒸气会凝结。露点温度永远不会高于气温,因为相对湿度不能超过 100%。

在技术术语中,露点是空气样本在恒定气压下,水蒸气凝结成液态水的温度,其速率与水蒸发速率相同。在低于露点的温度下,凝结速率将大于蒸发速率,形成更多的液态水。凝结的水被称为露水,当它形成在固体表面上时。凝结的水被称为雾或云,取决于它的高度,当它形成在空气中时。

高相对湿度意味着露点更接近当前气温。相对湿度为 100% 表示露点等于当前温度,并且空气中含有最大量的水分。当水分含量保持不变且温度升高时,相对湿度会降低。

露水和霜

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当空气中的水分凝结并收集在物体和地球表面上时,就会形成这种现象。如果空气冷却到其露点以下,空气中的水蒸气会在表面上凝结成被称为露水的液态水滴。如果露点低于冰点,凝结将以冰晶的形式出现,在物体表面留下一层霜。

当空气冷却到其露点以下时,水蒸气会在微小的水滴周围凝结,形成云。当水蒸气在它们上凝结时,它们会变大变重,最终会以降水的形式从空气中掉落。尺寸在很大程度上取决于使它们悬浮在空中的湍流量。云的形状取决于它们是如何形成的:当气流为水平时,云会形成层状,被称为卷云和积云,它们往往在垂直气流的条件下形成。

卷积云

这些云是羽毛状或卷须状的,是天空中最高的云,它们的高度在 6.5 到 13 公里之间,由于它们的高度,它们总是由冰晶组成。

这种云可以在海拔 16,500 英尺(3.13 英里)到 45,000 英尺(8.5 英里)之间的任何高度形成。

这种类型的云以层状形式形成,它们最靠近地球表面,与暴风雨天气有关。

层云可能会产生轻微的毛毛雨或少量雪。这些云本质上是地面上的雾,要么是通过早晨雾的上升形成,要么是通过冷空气在低空移动到某个区域形成。

这种类型的云底部平坦,但可以延伸到很高的地方,与晴朗的天气有关,但当它们变得又大又黑时,它们就会变成雷雨云,并可能带来暴雨。我们称这些云为积雨云。

参加这个测验,测试你的知识!

1 定义水循环的另一个术语是什么?

水蒸发
水凝结
水降水
水文

2 地球上的大部分水在哪里?

河流
海洋
沼泽
湖泊

3 对还是错?世界上最大的回收项目已经持续了数百万年。

4 水循环以一种壮观的方式完成了_________和_________?

净化,运输
雨,冷空气
水分,风
蒸发,凝结

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