【地理热点】 气候变化如何影响水循环、地理过程性分析

气候变化是当今现代世界面临的最大因素和担忧之一。从碳排放到全球气候变暖，再到冰盖融化，气候变化以多种方式影响着地球，还有大量副作用比我们想象的要深远得多。这些副作用之一是对水循环的影响。

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什么是水循环？

水循环是地球上所有水的不断运动。水量永远不会改变，而是在各个地区循环，并通过天气模式和流水运送到世界各地。从雨水到海洋，再到河流、地下水和冰川，一切都是地球水循环的一部分。

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水循环过程图

水循环通常分为各个阶段或过程，所有水最终都会经历这些阶段或过程。包括蒸发、凝结、降水三大类，以及截留、下渗、渗滤、蒸腾、径流、蓄积。这些阶段共同构成了人类、植物和动物赖以生存和地球繁荣的循环。

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气候变化对水循环的影响

已经发现气候变化对地球的水循环产生了越来越大的影响。碳排放、农业和工业导致地球平均温度整体上升。这种平均增长对水循环产生了一些直接影响，尤其是在蒸发和降水以及水在全球的流动方面。

气候变化对水循环产生哪些影响呢？

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蒸发

蒸发是水（通常在地球表面的地面或水体中）变成水蒸气的过程。这个过程需要热量，使液态水变成气体，并上升到大气中。随着全球平均温度的升高，蒸发量也随之增加。由于蒸发和降水密切相关，蒸发的增加也直接导致了世界范围内的大量降水。

工作原理：如果你想到一个在阳光下变干的水坑，那水坑里的水会被阳光的温暖照在上面蒸发掉。因此，那个水坑会干涸，其中的水会转化为空气中的水蒸气。天气越热，这个过程发生得越快。在更大的范围内，同样的事情正在世界上更重要的水域发生。由于全球变暖导致温度升高，而臭氧减少导致太阳热量增加，这种热量会影响湖泊、池塘和海洋，导致水以更快的速度蒸发。

由于高温引起的干旱，在美国内华达州的米德湖发现了历史性的低水位。

由于气候变化导致温度升高，许多已存在多年的已知湖泊正在干涸，或者至少在减少。例如，玻利维亚波波湖是该国第二大湖。然而，在 2015 年，由于该地区极度干旱，该湖完全干涸。同样，米德湖虽然是源自科罗拉多河的人工湖，但从2000 年到 2015 年，其水位下降了 37 米，这主要是由于干旱和区域温度升高。

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降水

由于它们在水循环中如此紧密地联系在一起，干旱和气候变化导致的蒸发速度增加导致降水增加。不仅水蒸发得更快，而且当大气变暖时，可以保持更多的水分，因此产生更多的雨水。

当来自地球表面的水变成气态，并在大气中变成水蒸气时，它就会上升并形成云。随着云层的聚集，越来越多的水蒸气聚集在一起。一旦云中的水蒸气变得太重——即气体或大气中的水蒸气比例太高——水开始再次形成液体，在一个称为冷凝的过程中，并以降水的形式从云中滴落（雨、雪、雨夹雪等）。

这似乎会抵消增加的蒸发，但实际上它不会——至少不是直接的。由于地球上的气流和天气模式，蒸发的水很少会落在同一个地方。它聚集，形成云，并在再次降落之前被吹过平原或山脉。

由于这个过程，过去几年世界的天气模式发生了重大变化。虽然一些地区经历了极端干旱，但其他地区的洪水却增加了。本质上，这是由于蒸发速度快。由于水蒸发得很快，它也会更快地冷凝和降水。这会导致极端暴雨和山洪暴发。

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气候变化引起的洪水

由于气候变化及其对水循环的影响，有四种主要类型的洪水都在增加。第一种是山洪暴发，任何特定地区的水量都过大。

第二种是城市洪水，当突然的大雨淹没城市排水系统时就会发生这种情况。雨水渠等一次只能吸收一定量的雨水，而大雨有时会使这些系统过满，导致主要城市发生洪水。这发生在 2014 年的底特律，随着城市街道、地铁系统或主要公园道路被水淹没，世界各地的各个州和城市都曾出现过这种情况。

第三类和第四类类似，都是河岸泛滥，沿海泛滥。在这两种情况下，增加的降水淹没了水体的河岸，河流、湖泊或海洋溢出到周围地区，造成大规模洪水。在多伦多，加拿大，在2017年的春天，降水增加导致的溢出安大略湖。湖岸边的城镇 - 包括多伦多市和多伦多岛 - 被洪水淹没，使家庭陷入困境，并对道路和房屋造成重大破坏。

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极端天气

这种洪水属于极端天气类别，是气候变化最大的副作用之一。虽然过去仅指“全球变暖”的旧术语，现在科学家们意识到这种变暖会影响气候和天气的方方面面，并导致全球危险极端天气事件的数量急剧增加。

热带风暴、飓风和季风的强度近来显着增加。飓风是所有自然灾害中危害最大的，并且可能具有极大的破坏性。虽然飓风的平均数量保持不变，但研究表明，确实发生的风暴强度正在增加。4 级和 5 级风暴在区域内有所增加。我们在飓风易发地区看到了同样的风暴，但强度增加，这可能是由于大气中降水量增加以及海洋温度升高造成的，因为暖水是形成飓风的主要因素热带风暴。

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海平面上升

除了所有这些变化之外，海水温度也在上升，全球气温升高意味着冰川和极地冰盖一直在缩小和融化。这导致了两个主要问题。

首先，冰的融化导致冰川景观和极地动物栖息地的丧失。此外，随着冰融化，它会产生更多开放的水，比冰更强烈地反射太阳，进一步加速了这一过程。

第二个主要问题是，随着冰层融化，它取代了周围的水，导致海洋上升，海平面上升。海洋在水循环中发挥着关键作用，而这种转变反过来又会扰乱这一循环的谨慎平衡。

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持续性的影响

总体而言，水循环对地球上的生命至关重要，并且受气候轻微变化的影响很大。随着气候变化的持续，事实上它似乎每年都在增加，全球气温继续上升。这以各种方式影响全球的水循环，从大规模干旱到山洪暴发，再到更强烈的破坏性天气和风暴。

随着气温升高和水循环加快，天气变得越来越难以预测，条件也越来越极端。干旱不但不会平衡，反而会变得更糟，而其他地区将被洪水淹没，风暴将有可能造成越来越多的破坏。如果不改变，维持地球上所有生命的水循环将面临越来越大的风险。因此，必须做出改变以纠正这些气候问题，从而恢复水循环和整个地球生态系统的自然平衡。

地上河的形成过程

“地上河”是一个概念，而不特指某条河流，当河床海拔高度高于该段河流流经地区的两岸地面海拔高度，就被叫做地上河，又称悬河。由于水往低处流、水流方向全靠两岸人工修建的河堤约束。

“地上河”成因：流域内水土流失严重，含沙量很大的河流，在河谷开阔，比降平缓的中、下游，泥沙大量堆积，河床不断抬高，水位相应上升。河床高出两岸地面的河，称为“地上河”。

世界最著名的地上河是黄河下游。由于携带了来自黄土高原的大量泥沙，黄河干流进入比降平缓的下游平原地区后，径流动能不足以输送携带的大量泥沙。河床不断淤积抬高，平均高出两岸地面4~5米以上，成为地上河的代表。

【例题】(2017·湖北模拟)图1所示地区在20世纪90年代频发洪涝灾害。读图，完成下列要求。

“人在江底走，水在头顶流”是C河段景观描述，请说明其形成过程。

【解析】荆江之所以成为地上河的主要原因有三个:一是荆江两岸地势低平，北面是江汉平原，南面是洞庭湖平原。长江流出三峡进入平原后，河床变宽，流速变缓，从上游带来的泥砂沉积下来。二是下荆江是典型的婉蜒性河道，洪水渲泄不畅。全长240公里的堤岸其实只有80公里的直线距离，江水在这里绕了16个大弯，被称为“九曲回肠”。三是筑堤防水，进一步抬高河床。如明代江边修建的沙市万寿塔，如今已被江堤围了半截子，洪水期船行荆江，船比塔高。

【答案】由于长江上游植被破坏严重、河流含沙量较大，该区域河段穿越二、三级阶梯交汇处（或长江出巫山山口），长江出巫山山口，进入长江中下游平原，河道变宽，坡度变缓，水流变慢，泥沙沉积，河床抬高，成为地上河。

【举一反三】(2018·西安模拟)阅读图文资料，完成下列要求。

黄河“病在中游、根在泥沙、害在下游”。长760多千米的下游形成了宽3-20千米的地上河，一遇暴雨，河水猛涨，两岸河堤随时随处都有决口的可能。有人建议在下游将河床往下挖60多米，以彻底清理黄河沉积的泥沙。下图为黄河流域示意图。

（1）从自然地理要素角度，分析地上河“病在中游、根在泥沙”的原因。

（2）分析黄河下游流域面积小的形成原因。

（3）有人反对通过深挖河床的方式改变地上河，请简述理由。

【解析】（1）抓住沙源；（2）地上河+无支流；（3）难度大，效率低，无法根治。

【答案】（1）黄河中游流经黄土高原地区，地表崎岖，植被稀少，土质疏松，加之降水集中且多暴雨，水土流失严重，河流含沙量大，为下游地上河的形成提供了丰富的沙源。

（2）下游地势平坦，流速慢，泥沙沉积，河床抬高，人工筑堤束水，形成地上河；几乎无支流汇入，流域面积小。

（3）土石方挖掘工程量大，投资大；挖沙量大，堆放困难；新泥沙沉积量大，清理效率低，见效慢；改变地上河的根本是治理中游地区的水土流失，减少泥沙来源。

盐碱化

土壤盐渍化是指土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表，水分蒸发后，使盐分积累在表层土壤中的过程。是指易溶性盐分在土壤表层积累的现象或过程，也称盐碱化。

（1）地下水位上升（原因可能有：大水漫灌、水坝回水区内、调水线路两侧、地上河两侧等），注意降水多的地区一般不会有盐碱化，比如我国南方地区；（2）蒸发旺盛旺；（3）盐分随着水分蒸发到地表集聚。沿海地区的滩涂，多盐碱土地，是受海水入侵的结果，用海水或咸水湖水灌溉也会造成土壤盐碱化。

土壤盐碱化示意图

中国盐渍土或称盐碱土的分布范围广、面积大、类型多，总面积约1亿公顷。主要发生在干旱、半干旱和半湿润地区。盐碱土的可溶性盐主要包括钠、钾、钙、镁等的硫酸盐、氯化物、碳酸盐和重碳酸盐。硫酸盐和氯化物一般为中性盐，碳酸盐和重碳酸盐为碱性盐。

【例题】(2018·盐城模拟)图示的平原地区在20世纪60年代频发沙尘暴，因沙尘中含有较多的盐尘，该地区的沙尘暴被称为“白风暴”，读图完成下列要求。

在开垦的同时，大量引河水灌溉。不合理灌溉会导致地下水位上升。

简要分析在该地区不合理灌溉对土壤的影响，并说明其发生过程。

【解析】不合理灌溉使地下水位上升，水分蒸发，盐分聚集。

【答案】影响：导致土壤盐碱化。发生过程：不合理灌溉使地下水位上升，因蒸发旺盛，水中矿物质(或盐分)在土壤表面不断积累，导致土壤盐碱化。

【举一反三】(2019·宁夏银川模拟)1.阅读图文材料，完成下列要求。

土壤盐渍化已经成为严重影响我国部分地区农业生产的主要环境问题，下图示意我国某地区土壤盐渍化的形成过程。

（1）指出土壤盐渍化的形成条件。

（2）简述土壤盐渍化对当地农业生产造成的不利影响。

（3）试提出土壤盐渍化的防治措施。

【解析】

（1）读图并结合所学知识可知，土壤盐渍化是由于人类不合理的灌溉等原因，在地势较低处，地下水位上升，气候干旱，蒸发量大，水分蒸发，盐分在地表集聚，形成土壤盐渍化。

（2）土壤盐渍化对当地农业生产造成的不利影响可从对土壤、农作物的生长等方面的影响来分析。

（3）土壤盐渍化的防治措施可从原因来分析，农业发展过程中可采取合理灌溉，采用先进的农业灌溉技术，实施喷灌、滴灌等；灌溉或雨后，可及时排水，降低地下水位；可采用地膜覆盖，减少蒸发的影响；还可以种植耐盐碱植物，提高植被覆盖率等。

【答案】

(1)气候干旱，蒸发量大；地势较低，地下水位高。

(2)加剧土壤板结，不利于农作物根系的伸展；土壤水盐碱度较高，不利于农作物的成活；不利于农作物吸收养分，阻碍作物生长，造成农业减产。

(3)合理灌溉，实施喷灌、滴灌；及时排水，降低地下水位；覆盖地膜减少蒸发的影响；种植耐盐碱植物，提高植被覆盖率。谭老师地理工作室综合整理

湖泊的演变过程

湖泊演变为陆地的过程中，湖泊泥沙沉积量逐渐增加，水量减少，湖泊面积缩小，到后期陆生生物生长，演变过程结束。

淡水湖变成盐湖过程

①淡水湖→咸水湖→盐湖：内陆地区，气候干旱，降水量减少，蒸发量增大；人类活动用水量增加，入湖径流量减少；湖泊水位不断下降，外流湖变成内流湖，径流携带盐分不断汇入积累，盐度不断增加，逐渐变成咸水湖，最终形成盐湖。

②咸水湖→淡水湖：沿海地区，古海洋遗迹湖(如西湖)；后来由于沙坝、沙洲、沙岛的形成或人工河口坝的建设；导致湖泊与海洋分离；由于径流不断汇入，盐度不断降低，逐渐变成淡水湖。

【例题】(2019·全国卷Ⅰ)阅读图文材料，完成下列要求。

随着非洲板块及印度洋板块北移，地中海不断萎缩，里海从地中海分离。有学者研究表明，末次冰期晚期气候转暖，里海一度为淡水湖。当气候进一步转暖，里海北方的大陆冰川大幅消退后，其补给类型发生变化，里海演化为咸水湖，但目前湖水盐度远小于地中海的盐度。下图示意里海所在区域的自然地理环境。

(1)板块运动导致的山脉隆起改变了区域的地貌、水文和气候特征，分析这些特征的变化对里海的影响。

(2)末次冰期晚期里海一度为淡水湖，对此作出合理解释。

(3)分析补给类型发生变化后里海演化为咸水湖的原因。

(4)指出黑海、地中海未来演化为湖泊的必要条件。

【解析】

(1)板块运动(挤压)导致地形隆升并形成山脉，使得里海逐渐与地中海隔离，形成湖盆。山脉的隆升，导致汇水面积缩小，来水减少，湖泊面积会缩小。 山脉的隆升，影响到了大气环流和水汽的输送，导致其后向干旱化发展，湖泊逐渐演化为内陆湖。

(2)末次冰期晚期，气温开始回升，湖泊北方冰川融化量会大幅度增加，导致淡水补给增多，而此时气温还相对比较低，湖面蒸发较弱，淡水支出小于补给，盐度较低。

(3)一是要说明盐分的来源(河流带来)；二是要说明盐分无法随径流(无出水口)排出；三是说明水分可以通过蒸发而排出。

(4)结合题干材料可知，里海的形成是板块挤压运动的结果。而地中海和黑海演化为湖泊的原理与里海相同，因此非洲板块和印度洋板块继续北移与亚欧板块持续挤压，导致直布罗陀海峡和土耳其海峡消失，地中海和黑海水域封闭，最终变成湖泊。

【答案】

(1)山脉隆起，里海与海洋分离，形成湖泊(湖盆)。山脉隆起，导致里海汇水面积缩小，湖泊来水量减少，湖泊面积缩小。山脉隆起，阻挡湿润气流，导致干旱，推动湖泊向内陆湖演化。

(2)气温仍较低，湖面蒸发弱；受冰雪融水补给；补给大于蒸发。

(3)有河流汇入，带来盐分；无出水口，盐分无法排出；地处内陆，蒸发强烈，导致盐度升高。

(4)非洲板块及印度洋板块(继续)北移(或板块运动趋势不变)。

【举一反三】(2019·舒城模拟)根据下列材料，完成问题。

材料一　图甲和图乙分别为美国局部示意图和纳米比亚及周边地区示意图。

材料二　图甲和图乙中的死亡谷都是极度干旱地区，寸草不生。图甲中死亡谷在地质时期曾是个大湖泊，后因冰川消退，逐渐干涸终成荒芜的干谷。

运用水循环原理，简述图甲中死亡谷地区湖泊演变成干谷的自然过程。

【解析】水循环的环节主要包括蒸发、水汽输送、大气降水、径流四个环节。湖泊逐渐干涸，要从补给量减少，蒸发量和下渗量增大来分析：该地深居内陆，降水较少，主要靠高山冰雪融水补给，湖泊的补给量小；该地蒸发旺盛，下渗量大，支出多，因此常年收入小于支出，湖泊不断萎缩直至消失变成干谷。

【答案】深居内陆，气候干旱降水少；湖泊为内流湖，主要靠冰川融水补给，冰川消退后湖水补给减少；蒸发量大；下渗量大；水量收入小于支出，湖泊不断萎缩直至消失变成干谷。

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注：本文由谭老师地理工作室综合自我们都爱地理、中学地理研究、中学地理课、匠心地理、轻轻松松学地理、高考地理、讲地又讲理、老丁侃地理、星球地理、如此这般学地理等各地理公众号或文中水印等，在此一并致谢！若引用不当可以随时文末留言联系注明来源或删除，点击阅读原文，获取更多内容。

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