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地球的“血液循环”
地球上的水连续不断地变换地理位置和物理形态（相变）的运动过程，称为水分循环，又称水循环或水文循环。水的三态转化特性是产生水分循环的内因，太阳辐射和重力作用则是水分循环的动力。在一定时期内，地球上的水分收入、支出总量基本保持平衡。
根据水分循环的过程可将自然界的水分循环分为大循环和小循环两种类型。大循环，就是从海洋上蒸发的水汽被气流带到大陆上空，在适当的条件下凝结，以降水的形式降落到地表。降落到地面的水一部分可以形成地表径流；一部分可为植被拦截或被植物散发。渗入地下的水一部分以表层壤中流和地下径流形式进入河道，成为河川径流的一部分，而贮于地下的水则一部分上升至地表供蒸发，一部分进一步向深层渗透，在一定的条件下溢出成为不同形式的泉水。地表水和返回地面的地下水，最终沿着江河水系或地下水系而注入海洋。这样，就完成了地球上的水分大循环，又称海陆水循环或全球水循环，如图所示。
水分循环示意图
小循环，又分为两种。一是海洋小循环，就是从海洋表面蒸发的水汽，在海洋上空成云致雨，然后再降落到海洋表面上，这样的局部水分循环过程，称为海洋小循环；一是陆地小循环，就是从陆地表面蒸发的水汽，在内陆上空成云致雨，然后再降落到大陆表面上，这样的局部水分循环过程，就叫陆地小循环。
实际上，由于水循环过程中蒸发、水汽输送、凝结降水、入渗以及径流等环节交错并存，所以情况要复杂得多。一般而言，不同的下垫面条件对水文循环过程有着明显的影响。例如，森林对水循环的数量、时间和空间上的再分配、水质等都有极大的影响。虽然学术界对森林能否增加降雨和年径流总量还存在着不同的观点，但森林能保持水土流失、延缓和调节径流、削减洪峰流量是公认的事实。再比如，修筑梯田可以改变坡面汇流条件，延缓汇流过程，是水土保持的一种行之有效的办法。总之，造林种草、封山育林、增加地面覆盖等措施通常都会增加其保水性，对改善区域生态环境产生一定的积极意义。但也应该因地制宜，在一些树木无法正常生长的地区，就不应该强行种树，可改种草等其他植物，否则“今年种明年死”或长成“老头树”，白白消耗大量的人力、物力和财力，而且没有任何效果。
由于存在水分循环，水才能周而复始地被重复利用，成为再生性资源。但是，如果水循环过程中由于受到各种因素（如气候系统、地面条件、人类活动等）的影响，大循环的途径和强度在某一特定时段发生变化，则区域水文情势就将发生明显变化。如果水量明显大于这一年份的平均强度，则有可能造成残酷无情的洪灾；反之若明显小于正常年份的平均强度，则有可能造成煎熬难忍的旱灾。
用水应从长计议
说到水，就不能不提到干旱。干旱灾害的直接经济损失表现为农业减产、工业产值降低，对于我国西、北部广大地区而言，干旱是影响最大的一种自然灾害。此外，干旱还会带来严重的间接经济损失，主要表现在：农、牧业减产，工业原料不足，工业产值下降；农村副业生产量减少，商贸交易量受到影响；水力发电量下降，造成煤、油等燃料需求的大幅度上升；水运量锐减甚至造成停航；干旱少雨和河流断流，地下水的补给量减少，地下含水层趋于枯竭，城市生活和农村人畜等饮水困难；林业资源损失；树木枯死，土壤沙化；地下水位下降、地面下沉，海水入侵等水环境恶化。
干旱灾害对人类赖以生存的生态环境的影响，更是无法用经济方法来衡量的，而且这种影响往往是多方面、多层次、潜在的、滞后的和难以逆转的。
旱灾和河道断流对区域水文资源的影响是直接和明显的。首先，会对河道水文情势产生影响，例如，黄河下游近年来长期处于小流量的断流状态，使淤积在下游河道内泥沙的主要位置由滩地转向主河槽，致使主河槽高于滩地，而滩地又高于堤外两侧地面，使悬河和二级悬河形势加剧，河道行洪能力降低。其次，干旱还会造成区域地表水资源供应紧张，使供需矛盾进一步尖锐化，例如我国华北平原的海河流域，随着逐步干旱程度的加剧，径流系数和入海流量明显减少，湖泊萎缩。
第三，干旱还会使地下水环境明显恶化，主要表现在地下水位降落、漏斗发展、泉水流量锐减、城市地面沉降频频发生、沿海地区海水入侵现象加剧等方面。
例如，大连市由于工农业发展对水资源需求的急剧增加，降水等地表水体已无法满足其需求，从而对地下水过量超采，其后果是造成海水入侵现象日益加重。海水入侵是指海水入侵淡水含水层的现象。在海滨地区，当含水层与海水有直接水力联系时，如地下水位高于海水位，则地下水排泄入海，一般不会发生海水向内陆含水层入侵现象。但若超量开采地下水，使地下水位逐渐下降，则破坏了淡水与海水的补排关系，海水即会向内陆含水层入侵。海水入侵带来的直接后果是滨海地区地下水的水质发生变化，盐度增大，从而无法满足城乡人民生活、工农业生产对水质的要求。
此外，我国北方的许多干旱城市，如太原、西安、天津已经形成明显的地下漏斗。地下漏斗又称地下水降落漏斗，是指过量开采地下水引起地下水文下降，形成区域性漏斗状凹面，其地下水等水位线往往呈同心圆状。地下水为可更新资源，即在当年或一定水文周期内开采的地下水可以得到补给，在各种天然补给和消耗的综合影响下，地下水保持相对稳定，处于一种动态平衡之中。但当某一地区形成地下漏斗时，就表明区域地下水过量开采，地下水的收支平衡遭到破坏，地下水位持续下降，供给人们使用的地下水的数量在逐渐减少，开采的难度在不断增加，从而有可能对区域工农业生产带来巨大的负面影响。
第四，干旱期间，地表径流减少，河流、湖泊等陆地水体纳污能力和稀释能力下降，地表水体污染加重。污水灌溉得不到有效的节制，不仅污染了土壤和农作物，影响人体健康，而且污水渗入地下，更恶化了地下水水区。20世纪80年代后期，华北地区污水年排放总量达43亿吨，而河川年径流量仅338亿立方米， 污径比（指河流中污水与河川径流量的比值，此值越大，表明河流污染程度越严重。也有的学者使用径污比，是污径比的倒数）为0.13，超过规定标准。进入90年代后，情况更加恶化。
土地沙漠化是在干旱缺水的条件下，对土地植被进行过量的人类经济活动所逐步形成的。25年来，我国平均每年扩大沙漠化土地面积1500平方千米左右，尚有正孕育和发展的潜在沙漠化土地15.8万平方千米。
此外，干旱灾害还会对草地生态系统、水生生态系统、湿地生态系统、森林（林地）生态系统、农业生态系统等的结构、功能、演替规律等形成极为不利的负面影响。
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