전 지구 물 수지

전 지구 물 수지는 해양, 대기, 육지, 얼음, 지하수 등 모든 저장소에 저장되고 이들 사이에서 교환되는 모든 물을 설명하며, 전체 수문 순환을 제약하는 질량 보존의 법칙을 나타냅니다.

Definition

물 수지는 특정 지역 또는 전 지구에 대한 질량 보존의 법칙을 적용한 것으로, 일정 기간 동안 유입량이 유출량과 저장량 변화의 합과 같다는 것을 나타냅니다. 전 지구 물 수지는 전체 수문 순환의 저수지와 유량을 정량화합니다.

Scope

이 주제는 유역에서 전 지구적 규모에 이르기까지 적용되는 물 수지 방정식, 주요 저수지의 크기 및 그들 사이의 유량, 그리고 각 저장소에 물이 머무는 시간을 다룹니다. 이는 인접 주제에서 다루는 개별 과정을 자세히 설명하기보다는 회계 프레임워크로서의 수지를 사용합니다.

Core questions

• 물 수지 방정식은 어떻게 작성되며 다양한 규모에서 어떻게 적용됩니까?
• 주요 물 저장소는 얼마나 크며, 물은 그들 사이에 어떻게 분포되어 있습니까?
• 해양, 대기, 육지를 연결하는 주요 유량은 무엇입니까?
• 각 저장소에 물이 머무는 시간은 얼마나 됩니까?

Key concepts

• 질량 보존
• 물 수지 방정식
• 저수지와 저장량
• 체류 시간
• 강수, 증발, 유출 유량
• 재생 가능한 담수

Key theories

물 수지 방정식

어떤 제어 부피에 대해서든 강수량은 증발산량 더하기 유출량 더하기 저장량 변화와 같습니다. 유역 및 전 지구적 규모에서 이 수지를 마감하는 것이 수문학의 핵심 회계 도구입니다.

전 지구 물 수지 추정치

관측 및 모델 기반 추정치는 전 지구적 물의 양과 강수, 증발, 유출 유량을 정량화하여 매년 얼마나 많은 담수가 재생되고 어디에 저장되는지를 파악합니다.

Clinical relevance

물 수지는 재생 가능한 수자원 추정, 유역 연구의 완결성, 지하수 고갈 및 얼음 손실과 같은 장기 저장량 변화 감지, 그리고 관측된 유량에 대한 기후 및 지표면 모델 평가의 기초가 됩니다.

History

물 수지 개념은 강수량, 유출량, 증발량을 비교한 19세기 및 20세기 유역 연구에서 발전했습니다. 전 지구 수지 추정치는 20세기를 통해, 그리고 20세기 후반부터는 위성, 재분석, 대규모 물 저장량 변화의 중력 측정에 의해 정밀화되었습니다.

Key figures

• S. Lawrence Dingman
• Kevin E. Trenberth
• Taikan Oki

Seminal works

• dingman2015
• oki2006
• trenberth2007

Frequently asked questions

물 수지가 단순한 장부 정리라면 왜 유용합니까?

질량 보존의 법칙은 정확하기 때문에, 수문학자들은 다른 유량이나 저장량 변화로부터 하나의 미지 유량이나 저장량 변화를 추정할 수 있습니다. 예를 들어, 유역의 증발산량은 측정된 강수량과 유출량으로부터 추론될 수 있습니다.

지구의 물 대부분은 어디에 있습니까?

대부분은 해양의 염수이며, 담수는 극히 일부에 불과합니다. 담수의 대부분은 얼음과 깊은 지하수에 갇혀 있으며, 인간과 생태계의 대부분의 필요를 공급하는 호수, 강, 토양, 대기에는 아주 적은 양만 남아 있습니다.