中国大陆和区域尺度的水平衡和水循环特征是什么？

中国大陆位于东亚，由于地理纬度、海陆分布、地形地貌和大气环流等因素，在水量平衡和水循环方面具有鲜明的特点。

中国大陆总的水汽输送场主要由三股水汽流组成，即冬季盛行的西北水汽流，春夏来自孟加拉湾和阿拉伯海的西南水汽流，以及从西太平洋和南海进入的偏南水汽流，它们通常在黄河与长江中下游汇合后由西向东输出到中国大陆。三条水汽流的年平均总输入量为1909.4 mm，年总输出量为1625.3 mm，年净输入量为284.1 mm..中国大陆上空多年平均水汽含量为15.1mm，略高于欧洲，低于亚洲。中国大陆上空的水汽输送方向都有明显的季节变化。

降水量中国大陆多年平均年降水量61889亿立方米，降水深度648.4毫米，略高于亚洲(631毫米)，少于欧洲(769毫米)。其基本特征是:

(1)地理分布总趋势是从东南向西北递减。但由于地形的影响，也存在一些分布不均匀的高值和低值降水区。400 mm的年降水量等值线从东北大兴安岭蜿蜒至中尼边境，与10mm的年平均水汽含量等值线基本一致，也接近中国大陆内外流区的分界线。400 mm年降水量等值线以东为我国半湿润和湿润地区，以西为半干旱和干旱地区。

(2)降水的年内分布很不均匀。大部分地区4个月最大连续降雨量占全年总降水量的60%以上，其中北部和西部海河流域租东北平原、内蒙古高原、塔里木盆地和柴达木盆地、西藏大部分地区，占80%以上。

(3)年降水过程与东亚季风的进退密切相关。春夏季节，随着西南和东南季风的发展和盛行，雨带由南向北移动，西南和东部广大地区相继进入雨季；夏秋季，随着季风的衰减和南撤，雨带由北向南退缩并减弱；当年10至次年3月为降水最少的季节。西北地区的降水与大西洋水汽流关系密切，降水的季节变化不如东部强烈。

径流中国大陆多年平均年径流量27115亿立方米，平均年径流深284毫米，径流系数0.44。其基本特征是:

(1)年径流地理分布总趋势与降水相同，由东南向西北递减。100 mm的年径流深等值线与400 mm的降水等值线大致相当，趋势一致。由于下垫面的影响，年径流深的地理分布比年降水量的地理分布更为复杂。

(2)河川径流的年内分配很不均匀。大部分河流丰枯季节明显，连续4个月最大径流量占全年径流总量的60%以上，其中长江以南、云贵高原东部和西南部大部分地区为60% ~ 70%，松辽平原、华北平原和淮河流域大部分地区为70% ~ 80%，西部地区约为60%。

(3)大部分地区河流为雨养型，径流的季节变化与降水的季节变化密切相关，也具有明显的季风特征。每年随着雨季的到来，雨带由南向北推进，河流也由南向北进入汛期。一般南方的河流是5-8月，北方的河流是6-9月。后来随着雨带的南撤和雨季的结束，河流由北向南依次进入枯水期。

(4)中国大陆出流面积占国土总面积的65.2%，径流量占全国径流量的96.1%。内流区基本不产流的面积约为654.38+0.6万公里，占内流区总面积的48%。中国大陆年净径流量为24391亿立方米，其中1.7243亿立方米直接注入海洋，71.48亿立方米通过陆地边界流出。

蒸发量中国大陆年蒸发量为364.1 mm，其区域分布与降水和径流的区域分布密切相关，总的趋势也是由东南向西北递减。淮河以南、云贵高原以东的广大地区，年蒸发量为700-800毫米；海南岛东部和西藏东南角可达1000 mm以上，是中国大陆蒸发量最大的地区。华北平原400 ~ 600毫米；东北平原只有400毫米左右；大兴安岭以西、内蒙古高原、鄂尔多斯高原、阿拉善高原和西北广大地区不足300mm，是中国大陆蒸发量最小的地区，塔里木盆地和柴达木盆地只有25mm。由于中国大陆的温度和湿度条件有明显的季节性变化，蒸发的年分布也发生变化。一年中连续四个月的最大蒸发量约占全年总蒸发量的50% ~ 60%。变化幅度略小于降水和径流。

多年平均来看，中国大陆上空的年水汽输入总量为18215.4立方千米，等效地表水深为1909.4毫米，其中约31%为降水(586.2毫米)，69%为过境水汽，通过中国大陆输出。中国大陆年平均蒸发量为364.3毫米，其中约17%重新形成降水返回地面(62.2毫米)，83%随气流输出。中国大陆年平均降水量648.4 mm，其中90%由中国境外的水汽形成，10%由中国境内的蒸发水汽形成。在中国大陆上空(1625.3 mm)的年水汽输出总量中，过境水汽占81%，蒸发水汽占19%，它与大陆河流284.1 mm的境外径流量之和为1909.4 mm，等于年水汽输入总量，实现了大陆多年。

将中国大陆与欧洲、大洋洲进行对比，不难发现，中国大陆的年净水汽输入、年降水量、年蒸发量和水文外环流系数(KI)等水量平衡因子和水循环参数与欧洲相似。水文内环流系数(KE)和水文内环流对降水的贡献与大洋洲相似。根据科学家的初步分析和研究，这一有趣现象的出现是因为中国大陆的地形呈西高东低、东斜的阶梯状。在强西风环流的控制下，东亚成为水汽自西向东输送和扩散的非常有利的场所。从南、西边界输入的大量水汽很容易从东边界输送出界，没有机会参与水文内循环。这种更多水汽输入，更多水汽输出的收支状况与大洋洲非常相似，是中国大陆水内循环不活跃的重要原因。

中国区域尺度的水量平衡与水循环

我国幅员辽阔，地形复杂，从南到北跨越了从热带到寒带的九大气候带，从东南到西北呈现出从湿润、半湿润到半干旱、干旱甚至极端干旱的变化趋势。不同地方的区域水循环状况很强，差异明显。基于对中国区域尺度水循环和水量平衡的研究，并考虑主要流域的地理分布，水文气候学家将中国大陆划分为六个区域，包括华南、长江、西南、华北、东北和西北，并分别计算水量平衡和水循环要素。

华南华南主要包括珠江流域和浙江、福建沿海河流，面积654.38+0.77.8万平方公里，属于湿润气候区。华南靠近南海和东海，太平洋副热带高压以西的偏南气流在该区上空输送了丰富的水汽，使其上方的水汽含量、年净水汽输入、年降水量、年径流量和年蒸发量均居六区之首。华南上空水汽年总输入量为13036.2 mm，其中13.9%形成降水PI，86.1%直接输出国外。年总蒸发量为803.0 mm，其中7.0%重新形成降水PE，93.0%由东南边界的西风气流带入东海。年总降水量为1871.2 mm，其中约97.0%由输入水汽形成，只有3.0%由区域内蒸发水汽形成。年总降水量的57.0%左右经过珠江和东南沿海河流，以地表径流的形式注入海洋。华南地区的水文内环流过程不是很强，KE在六个地区中垫底，而水文外环流系数KI排第二，说明其降水主要来自外部水汽。华南地区水文内环流过程不活跃而外环流非常活跃的主要原因是，地处我国东部地区水汽的主要输出区，区域内的陆地蒸发水汽被强西风迅速携带出境，很少有机会再次参与当地的水循环过程。偏南气流带来的充沛水汽被我国西南到东北走向的戴云山、武夷山等多座山脉阻挡，被迫上升，造成云雨天气，水文外环流十分强烈。

长江流域长江流域主要包括长江流域，面积654.38+0.778万平方公里，属于湿润气候区。春夏两季，来自孟加拉湾和南海的水汽在长江流域中下游交汇，与来自北方的冷空气相遇，形成充沛的降水。梅雨期间和台风登陆时经常会出现暴雨。秋冬季节，随着夏季环流向冬季环流的过渡和冬季环流的建立，偏北气流南下，覆盖长江大部分地区。如果遇到较强的偏南气流，也会形成更多的雨雪。长江流域年水汽输入总量中，降水PI占28.2%，过境水汽占765，438+0.8%。14.1%的年蒸发总量形成降水PE并返回地面，85.9%通过北部和东部边界进入华北和东海。全年降水总量的93.5%是由国外输入的水汽形成的，只有6.5%是由区域内的蒸发水汽形成的；年降水总量的54.2%以河流径流的形式通过长江入海。长江流域的克居全国六大区域之首，说明其水文内环流十分活跃。这是因为长江流域地域辽阔，气旋波、西南涡、切变线等低值系统活跃，蒸发的水汽有更多的机会和更好的条件再次形成降水。

西南地区面积846，5438+0，000平方公里，主要包括横断景观体系和西藏雅鲁藏布江，属于湿润气候区。西南地区位于青藏高原东南边缘，西部横断山系呈南北走向，有利于水汽流沿山谷溯流而上，直达雅鲁藏布江河谷。这一带的东南部海拔只有200米左右，孟加拉湾的水汽流从这一带的南、西边界进入，经昆明、贵阳、枝江向东北偏出，从北边界进入长江一带。西南地区的重要特征是水文气候垂直分带明显，降水和径流随海拔升高而增加，气温随海拔降低，蒸发量随海拔降低。水平衡因子的垂直分带反映了该区域水循环的垂直特征，即高海拔地区的降水径流通过河流流入海洋，低海拔地区蒸发的水汽沿河谷爬升至高海拔形成降水。西南地区全年水汽输入总量的20.4%形成降水PI，79.6%输出海外。10.1%的年蒸发量形成降水PE，89.9%输出国外；在年降水量中，95.7%由输入水汽形成，4.3%由区域内蒸发水汽贡献。年降水量的57.3%成为河流径流，通过怒江、澜沧江、元江流出境外。水文内外环流系数KE和KI位居前列，其上方水汽完全更新仅需4.7天，表明该区水文内外环流十分活跃。

华北华北面积654.38+0.43万平方公里，主要包括黄河中下游、海滦河和淮河流域，属于亚湿润、亚干旱气候区。受蒙古高压控制，冬季华北地区盛行极地和变质极地大陆气团的西北气流，寒冷干燥。春季气旋活动频繁，降水比冬季多，但初夏干燥多风。夏季，在大陆低压和太平洋副热带高压的影响下，热带海洋气团带着充沛的水汽到达这一地区，这是一年中降水最多的季节，暴雨不断，河流进入汛期；秋季极地大陆气团的到来将很快重建冬季的环流形势。华北四个月最大连续降水量可占全年降水量的80%以上，降水量和径流量的Cv值分别高达0.3和0.8。水量平衡要素的年内和年际变化非常剧烈，这是本区水文气候的一个重要特征。华北上空的水汽主要从其南部边界输入，年均总水汽输入2550 mm，其中19.6%形成降水PI，80.4%为过境水汽。年蒸发量为433.5 mm，其中9.8%形成降水PE返回地面，90.2%随气流输送到国外；年降水量543.5毫米，其中92.2%由国外输入的水汽形成，区域内蒸发形成的降水仅占7.8%；年降水量的20.2%形成径流，从海河、滦河等水系注入渤海，完成全年水循环和水量平衡。华北地区内环流系数较大，水文内环流对降水的贡献仅次于东北地区，大于其他地区，说明内环流更加活跃。而外环流系数KI仅略高于西北地区，外环流不活跃。

东北地区面积654.38+0.246万平方公里，是中国平均纬度最高的地区，主要包括松花江和辽河流域，除大兴安岭以西地区外，属于亚湿润气候区。东北地区西、北、东三面被大兴安岭、小兴安岭、长白山环绕，中部平原向南开阔，是一个三面环山、面向渤海的口袋地形。冬季受西北气流控制，天气晴朗干燥，降水较少。夏季东南季风携带丰富的水汽进入袋状地形，降水较多，山区迎风坡降水量可达1000 ~ 1200mm。东北上空的水汽主要从其西部和南部边界输入，西部边界占70%，南部边界占30%。全年水汽输入总量为2252.9 mm，其中降水占22.5%，过境水汽占77.5%。年总蒸发量为431.6mm，其中11.3%在区内形成降水并返回地面，88.7%随气流导出。年总降水量556.2 mm中，91.2%由国外输入的水汽形成，8.8%由本地区蒸发的水汽形成。24.5%的降水形成径流，主要通过松花江和黑龙江流入鄂霍次克海，通过辽河流入渤海。东北地区水文内环流系数KE仅小于长江，位居第二，说明其水文内环流更活跃，对降水贡献大。而水文外环流系数KI较小，仅略大于华北和西北地区，说明该地区水文外环流不活跃。

中国西北地区面积343.7万平方公里，位于欧亚大陆腹地，主要包括西北内陆河流，属于典型的大陆性气候。除北疆半干旱地区外，属于干旱和极度干旱地区。西北上空常年盛行西风急流，冬季受蒙古高压控制，气候干冷；夏季主要受热力和低压控制，偶有对流性降水；春秋为过渡季节，高低压系统有其起伏，天气多变。西北地区地域辽阔，水汽来源方向不同。在北疆，来自大西洋和北冰洋的水汽主要由西风环流携带。新疆南部主要来自副热带急流的西、西南气流，携带阿拉伯海的水汽经过中亚，穿越帕米尔高原。孟加拉湾的水汽主要由东部地区的西南季风携带，沿横断山脉和青藏高原东部进入。西北地区全年总水汽输入量为1061.9 mm，其中只有14.4%形成降水PI，其余85.6%为经过该地区的过境水。年总蒸发量为133.6 mm，其中只有7.2%重新形成降水PE，其余92.8%随气流输出海外；年总降水量164.6 mm，其中92.8%由国外输入的水汽形成，7.2%由本地蒸发水汽形成。总降水量中约0.1%经过额尔齐斯河和伊犁河，其余99.9%被蒸发消耗。西北地区水文内外环流系数KI和KE为全国最低，水汽年输入和输出几乎相等，净输入很小，因此向外径流很小，说明水文内外环流不活跃。