水文循環改變 - 社會議題

By Elvira
at 2005-11-14T00:00

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詳述都市化前後之水文循環改變，並提出因應方法！

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By Kyle
at 2005-11-14T05:29

水文循環
　　基本上，雲的形成過程是地球上水文循環的一個環節。由於海洋、湖泊、河川、土壤及動植物均無時無刻將水分蒸發至空氣中，水汽凝結後，即成為微細的小水滴或冰晶，再凝聚浮懸於空中而成為肉眼可見的雲。
　　而雲隨著氣流的推移時聚時散，雲量過多水滴變大即以降雨、冰雹或下雪的方式回歸至地表之上，如此周而復始的循環，衍生出各種天氣變化，同時各種形態的雲也將天空襯托得變化莫測、多彩多姿。
地球上的水

　　水是地球生物賴以生存的重要資源之一。以整個地球系統而言，水所佔的質量相當的少。其中約有97%留在海洋中，其餘的3%大部份儲存於冰河與冰層之中( 75% )，地下水約佔24%，其餘的1%則分別存在於湖泊( 20% )，河流( 20% )，土壤( 38% )，大氣( 22% )。
　　若扣除冰層中的含水量，可供使用的最大淡水量不到總量的0.8%。整體而言，大氣所含水量只佔了可用水量的0.35%。但是這微小的量，卻是大氣中形成雲及降水的主要來源，而且對氣候變化有相當顯著的影響。
　　全球平均降水量為857公釐，如果將大氣中的所有水份平均分散在地球表面，也不過相當於25公釐的降水量。如此少量的水，如何能影響氣候？這是因為如此少量的水不斷的被循環利用。水的三相(固、液、氣)在水循環過程中，透過凝結、蒸發、昇華、凝華、融化等相變化，交替出現，進行能量交換，進一步驅動水循環及大氣環流，使之生生不息，成為可重覆利用的資源。
　　水的三相皆可存在地球表面大氣之中，是其他物質所欠缺的特性，水循環也因此比其他物質的循環更多變，更有趣。
水循環

　　水在海洋、大氣、陸地三大「儲存槽」之間移動。大氣中水汽的主要來源是地表土壤、水體的蒸發及植物的蒸散作用。在大氣中，水汽被大氣環流所傳送，凝結成液態或固態水形成雲，在適當狀況下，降至地面，成為降水，是大氣水汽含量的匯（sink）。

　　在降水過程中，大部分的水滴或冰晶，再度蒸發成為氣態水，只有少數較大的水滴或冰晶，降至地面。因此，許多水汽仍留在大氣中未被利用。降水則貯於湖泊、高山積雪、土壤之中，部份成為地下水，部份為生物吸收利用，剩餘則逕流入海。水之所以可以被永續利用，完全拜水循環之賜。如果水循環中的任一環結有所變化，勢必影響整體水循環的運作。

　　平均而言，水循環每年輸送的總水量，如果平均分布於地表相當於1公尺深的水體，是大氣所含水量的40倍。據此大略估計，全球水循環每年大約完成40次，亦即每9天完成一個循環。海洋正是水循環的主要驅動者。

　　如果以年平均降水量( 85.7cm )為一百個單位，海洋藉由蒸發提供了84個單位的水汽量，其中77個單位形成海上降水，另7個單位則被傳送至陸地形成降水。此傳送量看似不大，事實上它相當於形成陸地降水所需水汽量的三分之一。如果沒有海洋提供水汽，地球的水循環也不會如此活躍，許多陸地也將處於乾旱狀態。

　　以上討論的水循環只考慮表層海水，因此時間尺度相當短。如果考慮深層海水，則水循環的時間尺度將以百年甚至千年為時間單位來計算。

因應方法
壹:
1.國家應秉持最適永續原則，以維持水資源的生態系統。
2.國家應要求對影響水資源利用的開發行為，必須進行環境影響評估。
3.國家應確定水資源保育為國家經濟發展政策規劃與執行的重要議程，以支持水資源環境之永續發展。
4.國家應致力於水資源科技創新的研究發展，以回復受損害的水資源及其環境
貳:
a:環境面：為了確保乾淨水資源的品質與供應、必須注意地下水及地表水年抽取率、每人及每戶用水量、地下水保育、乾淨水中之大腸菌數、水體之生化需氧量、廢水處理範圍、水域網路密度等指標。
b:保護及促進人類健康面：為了維持基本的公共衛生，必需注意擁有衛生設施與安全的飲用水之人口比率。
c:水資源面：必須注意水資源的使用強度、缺水頻率、缺水延時及範圍、水價、抽取水資源對環境的衝擊、廢水處理之污染者付費、水資源的消費等指標
保護深層地下水。
d:地下水之使用量必須限制在其可自然恢復之範圍內，且需運用價格政策、抽取管制、及節省與保護政策或手段來管制地下水之使用。
e:鼓勵使用地表水，並保持地表水之品質於可接受之範圍內。積極減少污染源，降低水資源之污染。其次應減少灌溉用水之抽取，且以有機農業取代密集農業。

By Yuri
at 2005-11-15T04:49

水文循環是能量轉換的一種展現。水吸收熱能後蒸騰而上，停留在天空形成雲，而擁有另一種型式的能量──位能；以雨降落地面時，將位能釋放而成為動能。失序的水文循環，使得蓄積驚人力量的水，變成毀滅性強大的巨獸，在地球上肆虐的痕跡，驚悚可見。1980年代全球因天災而死亡的人數，每年為86328人；1990年代，則為每年75252人。雖然90年代因天災而死亡的人數少於80年代，但受天災影響的人數，卻從80年代的每年1億4千7百萬人，增加為90年代的每年2億1千1百萬人。其中，地質性天災的發生頻率，維持穩定的比例，而諸如水災、乾旱、暴風雨等水文氣象方面的災害卻大幅增加。就90年代而言，在相關災害事件中死亡的人數，約90%是由於水文氣象方面的災害，而其中3分之2以上是由於水災致死。從漁獵、遊牧，漸次發展到農耕，以致於都市化的生活，但，人類，終歸還是身處於自然環境之間。因此，源自於史前時代，人們即不斷透過各種方式，思索人與自然之間的關係。從洞穴壁畫、宗教經典、習俗、信仰，斑斑可見。一直要到1970年代中期之後，才從西方哲學中分立出來，自成一個獨立的研究領域，稱之為環境倫理學，探討的是如何適當關懷、重視，並且履行我們保護自然環境之責的理論與實務做法。水體的定義可細分為表面水、地下水。表面水又含如海水、冰川、河川水、工廢廢水等。由於人類的活動範圍有限，目前水污染主要是針對河川水、工廠廢水、地下水及海水。「水污染」可以定義為水質超過正常使用的程度，而有影響人體健康之虞。污染的原因可分為物理(溫度、濁度等)、化學(重金屬、酸鹼度、硬度、氮、磷等)、生物(致病微生物等)。改善的方法當然就是污染處理，一般城市會設置淨水廠(如直潭淨水廠)收集水庫或河川上游的水製成飲用水，工業區會設置廢水處理廠(如竹科)處理工廠排放之廢水，城市在入海口附近也會設置污水處理廠(如八里污水處理廠)處理家戶排放之廢污水(如沐浴、廚房、廁所等排放水)。水的品質直接影響人類的健康。隨著人口增加，人為的污染物造成水源的水質惡化。目前數十億人面臨最嚴重的問題就是如何持續供給乾淨的水，不受污染、不會致病。水污染相關的問題變化多端。最重要的因素是水文循環中的各個部份的停留時間和水體的大小，這關係污染的可能性。例如，河流的水停留時間很短，平均只有2個星期。一次污染事件（不包括附著於河床沈積物的污染）因為水會很快離開河流環境，只會維持短暫的時間。反之，同樣的污染進入湖泊或海洋，停留時間很長，就比較難處理。像是污水溢漏、攜帶污染物的貨車及火車發生車禍，都會造成一次污染事件。這類的事件近來經常報導。不過一般常聽說的污染都是長期排放污染物進入河流。地下水與河水不同，停留時間很長（數百到數千年），要從地下水除去污染物過程相當緩慢，整治十分昂貴且困難。將廢水再循環的過程稱為廢水更新。循環的主要過程是將處理過的廢水用灑水器和灌溉系統送回到作物。更新是自然的純化，廢水緩慢滲入土壤，最後變成乾淨的水補注地下水資源。水的再利用是從地面把公共、工業和農業用水抽出。回收和更新過程對廢水再循環是很重要的，土壤和岩石種類、地形和氣候、植被等都扮演重要角色。特別重要的是土壤安全吸收廢棄物的能力，選定的植被利用營養鹽的能力，以及明白能夠處理多少廢水。

By Elma
at 2005-11-18T15:09

分以下幾點簡述..
1.水文逕流改變.因水泥化及都市化後..使原本需要的集流時間大幅減少..使都市常有地區性水災...
2.地下水滲透減少
3.綠化減少.蒸發係數降低
4.蓄水能力減低.
以上謝謝

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