수문학적 순환
수문학적 순환은 증발, 강수, 유출 및 저장을 통해 대기, 지표면 및 해양 사이에서 물이 지속적으로 순환하는 현상으로, 전 세계적으로 물을 보존하면서 공간과 시간적으로 재분배합니다.
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Definition
수문학적 순환은 물이 지구를 가로질러 이동하고 저장되는 경로와 저장소의 시스템으로, 질량 보존의 법칙에 의해 지배됩니다: 어떤 지역과 기간에 걸쳐 강수량은 증발산량 더하기 유출량 더하기 저장량의 변화와 같습니다.
Scope
이 영역은 전 지구적 물 순환을 구성하는 유량과 저장량을 다룹니다: 육지로의 유입으로서의 강수, 대기로의 주요 회귀로서의 증발 및 증산, 토양 표면에서 물을 분할하는 침투, 그리고 이러한 유량을 저장량의 변화와 연결하는 질량 균형 계산. 이 순환은 토양 기둥에서 전 지구적 규모까지 다루며, 상세한 하천 및 대수층 과정은 지표수 및 지하수 영역에서 다룹니다.
Sub-topics
Core questions
- 전 지구적 물 순환의 주요 유량과 저장소는 무엇이며, 그 규모는 얼마나 됩니까?
- 물 균형 방정식은 한 지역에 대한 질량 보존을 어떻게 표현합니까?
- 얼마나 많은 강수량이 대기로 돌아가거나 유출되거나 저장량을 보충하는 것을 무엇이 통제합니까?
- 온난화되는 기후에서 수문학적 순환은 어떻게 변화하고 있습니까?
Key concepts
- 강수, 증발, 증산, 유출
- 물의 저장소 및 체류 시간
- 물 균형 방정식
- 증발산 분할
- 침투 및 저장
- 재생 가능한 담수 유량
Key theories
- 질량 보존 (물 균형)
- 정의된 제어 부피와 시간 기간에 걸쳐, 물 균형은 유입(강수)이 유출(증발산 더하기 유출) 더하기 저장량의 변화와 같다고 명시합니다; 이 계산은 거의 모든 정량적 수문학의 기초가 됩니다.
- 전 지구적 물 순환 분할
- 전 지구적 순환의 추정치는 대략 고정된 전 지구적 강수량이 해양과 육지 사이에 어떻게 분할되는지, 그리고 대륙 강수량이 증발산과 유출로 어떻게 나뉘는지 정량화하여 사회에 이용 가능한 재생 가능한 담수를 구성합니다.
Clinical relevance
물 순환은 생태계, 농업 및 물 공급을 유지하는 재생 가능한 담수 공급을 설정합니다; 그 유량을 이해하는 것은 가뭄 및 홍수 예측, 수자원 계획, 그리고 기후 변화가 강수량 및 증발에 미치는 영향을 평가하는 데 중요합니다.
History
물 순환에 대한 정량적 이해는 강이 강우에 의해 공급된다는 초기 관찰(17세기 Perrault와 Mariotte)에서부터 증발 및 강수 측정, 그리고 대륙 및 전 지구적 규모에서 예산을 마감하는 위성, 재분석 및 지표면 모델을 통한 현대의 전 지구적 추정치에 이르기까지 발전했습니다.
Key figures
- S. Lawrence Dingman
- Wilfried Brutsaert
Related topics
Seminal works
- dingman2015
- brutsaert2005
- oki2006
Frequently asked questions
- 수문학적 순환에서 물이 생성되거나 파괴됩니까?
- 아닙니다. 순환은 질량을 보존합니다: 물은 상과 위치를 변경하지만 총량은 인간의 시간 척도에서 사실상 일정하며, 이것이 물 균형 방정식이 수문학에 매우 중요한 이유입니다.
- 강수량의 일부만이 하천 유량이 되는 이유는 무엇입니까?
- 육지에 내리는 강수량의 대부분은 증발과 식물 증산을 통해 대기로 돌아가고, 일부는 토양 및 지하수 저장고로 들어갑니다; 나머지 부분만이 유출이 되며, 이 분할은 기후, 식생, 토양 및 지형에 따라 달라집니다.