水文循環(huán)效應(yīng)簡(jiǎn)介

（1）環(huán)境效應(yīng)

整個(gè)人類都生活在全球和地區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)的區(qū)域中。中國華北地區(qū)開采地下水，加快了水的垂直循環(huán)，鹽堿地面積大量減少。亞馬孫河大尺度土地利用的變化可能影響美洲大部分地區(qū)的降雨模式。東南亞土地利用影響范圍將延伸到北美。更有甚者，攜帶污染物的空氣可以從一個(gè)洲的局部地區(qū)傳播到遙遠(yuǎn)的末端，這可以從歐洲和北美的酸化和森林的消亡等綜合征候證明。由于流域上游超量超采地下水，就使沿海地區(qū)海水入侵。又如在一個(gè)封閉的湖泊流域的上游大量引水灌溉，會(huì)使湖泊如流水量減少，導(dǎo)致湖泊消亡。

在水文循環(huán)中，水分與各種各樣的物質(zhì)接觸，使那些物質(zhì)混入或溶入其中，并不斷經(jīng)歷著物理、化學(xué)、生物等變化過程，使水體存在著種類繁多的物質(zhì)。當(dāng)某種物質(zhì)的含量超過一定程度的限度，危害人類和生態(tài)平衡，就影響水的用途。人類活動(dòng)會(huì)直接或間接地對(duì)水文循環(huán)產(chǎn)生影響，使得沿程的污染物進(jìn)入水文循環(huán)過程，促使局部地區(qū)的環(huán)境發(fā)生變化，給人們的生活帶來不便。如大量工業(yè)廢水不加處理直接排放，化肥、農(nóng)藥隨降雨徑流進(jìn)入江河湖泊，并隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展而加劇。又如沙塵暴現(xiàn)象，特別是北京地區(qū)2000年發(fā)生的沙塵暴現(xiàn)象，已引起人們對(duì)水文循環(huán)效應(yīng)的足夠重視。反之，在水文循環(huán)過程中，如溶入對(duì)人體健康有益的元素，就可以供醫(yī)用和保健用，如礦泉水。

（2）生態(tài)效應(yīng)

由于水文循環(huán)固有的連續(xù)性，也會(huì)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。如可以把對(duì)景觀的影響從一個(gè)區(qū)域傳輸?shù)搅硪粋€(gè)區(qū)域，從陸地到水體，從上游到下游，從河流流域到海岸水域。水循環(huán)的聯(lián)系及其影響的跨度是很大的，如大氣與土地的聯(lián)系決定了水生生物的物理及化學(xué)環(huán)境；土地利用方式?jīng)Q定了回灌地下水含水層水量、流入河流中的水量和水質(zhì)以及水生態(tài)系統(tǒng)和海岸生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量。

水文循環(huán)實(shí)質(zhì)上是生物圈中心的“血液流”。所有的人類活動(dòng)都將干擾著這個(gè)流動(dòng)，從而對(duì)陸生、水生、海生等生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生高層次的影響。認(rèn)識(shí)這種相互依賴性，履行人類各種尺度的循環(huán)中的權(quán)利與義務(wù)的合理方法，是依據(jù)聯(lián)合國文化教育部對(duì)生物多樣性和氣候變化的模式，制定全球水循環(huán)公約和全球水道德。

為減少水文循環(huán)對(duì)環(huán)境、生態(tài)產(chǎn)生的不利影響，保護(hù)環(huán)境、生態(tài)，并使水循環(huán)過程對(duì)環(huán)境與生態(tài)帶來有利的影響，不僅要提高社會(huì)公眾、專業(yè)人員和決策者的水意識(shí)，而且要做好水土資源和生態(tài)與環(huán)境的統(tǒng)一管理，并樹立一個(gè)新的水道德觀。

壁效應(yīng)是指各類化工設(shè)備器壁的影響。這種影響主要是指靠近器壁的空間結(jié)構(gòu)與其他部分有很大差別，器壁處的流動(dòng)狀況、傳質(zhì)、傳熱狀況與主流體中也有很大差別。當(dāng)采用實(shí)驗(yàn)規(guī)模的小型設(shè)備研究傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)的規(guī)律時(shí)，器壁的影響遠(yuǎn)比大型設(shè)備為大。

壁效應(yīng)可根據(jù)對(duì)象分為：岸壁效應(yīng)、斜壁效應(yīng)、端壁效應(yīng)、附壁效應(yīng)等，其中岸壁效應(yīng)最為常見。

震磁效應(yīng)是由于某些物質(zhì)有壓磁效應(yīng)或磁致伸縮現(xiàn)象，從而，認(rèn)為不僅大地震發(fā)生后會(huì)在局部地區(qū)出現(xiàn)地磁場(chǎng)的變化，而且在大地震發(fā)生前，由于物質(zhì)遭受不同的擠壓或不同的溫度影響，也會(huì)使物質(zhì)的磁性發(fā)生變化并反映為局部地磁場(chǎng)異常變化。

因此，利用這種變化有可能預(yù)測(cè)大地震。還有人認(rèn)為地震的孕育、發(fā)生和發(fā)展與局部地磁場(chǎng)的變化是有聯(lián)系的，并將這種聯(lián)系統(tǒng)稱為震磁效應(yīng)。為了利用震磁效應(yīng)必須消除外空電流體系變化對(duì)地磁場(chǎng)的影響，大多利用兩個(gè)或兩個(gè)以上地磁臺(tái)（按不同的磁經(jīng)或磁緯選?。┵Y料相減的辦法，來提取震磁效應(yīng)的“信息” ，進(jìn)行分析預(yù)報(bào)地震。

磁效應(yīng)主要有磁－力效應(yīng)、磁聲效應(yīng)、磁光效應(yīng)、磁熱效應(yīng)和磁電效應(yīng)以及它們的逆效應(yīng)。

電流的磁效應(yīng)

1. 何謂電流的磁效應(yīng)？

a. 電流的磁效應(yīng)（動(dòng)電會(huì)產(chǎn)生磁）：奧斯特發(fā)現(xiàn)：任何通有電流的導(dǎo)線，都可以在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象，稱為電流的磁效應(yīng)。

b. 非磁性金屬通以電流，卻可產(chǎn)生磁場(chǎng)，其效果與磁鐵建立的磁場(chǎng)相同。

2. 通有電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)。

a. 在通電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍，會(huì)有磁場(chǎng)產(chǎn)生，其磁力線的形狀為以導(dǎo)線為圓心一封閉的同心圓，且磁場(chǎng)的方向與電流的方向互相垂直。

b.安培定律：通有電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍所建立的磁場(chǎng)強(qiáng)弱，和導(dǎo)線上的電流大小成正比，和導(dǎo)線間的距離成反比。

c. 磁場(chǎng)（或磁力線）的方向：可由右手螺旋定則來決定。

2. 電流方向：右手握住導(dǎo)線，大拇指指向電流的方向。

3. 磁場(chǎng)（或磁力線）方向：四指所指的方向。

4. 載流螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)

a. 螺線形線圈相當(dāng)于數(shù)十個(gè)圓盤形薄磁鐵之N極與S極頭尾相連所形成的磁場(chǎng)，就好像一個(gè)長(zhǎng)圓柱形磁鐵所造成的磁場(chǎng)。

b. 通有電流的螺線形線圈繞得愈緊密，也就是說單位長(zhǎng)度內(nèi)的匝

數(shù)愈多，則軸心處的磁場(chǎng)愈強(qiáng)。

c. 螺線形線圈磁場(chǎng)方向的判定【右手螺旋定則變化】：以右手握住線圈，四指彎曲指向電流方向，大拇指所指的方向即為線圈N 極的一端，也就是線圈內(nèi)磁力線的方向。

d. 在線圈內(nèi)部，磁力線的方向是由S極指向N極，離開線圈後，磁力線的方向是由N極指向S極。

e. 圈內(nèi)磁場(chǎng)較圈外強(qiáng)。

5. 電磁鐵的原理

a. 將鐵釘（或軟鐵）插入一螺線形線圈內(nèi)部，則當(dāng)線圈通有電流時(shí)，線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)將使鐵釘磁化，具有磁性。

b. 鐵釘磁化後所生成的磁場(chǎng)，加上原有線圈內(nèi)的磁場(chǎng)，使得總磁場(chǎng)強(qiáng)度大為增強(qiáng)。

c. 當(dāng)電流切斷時(shí)，線圈及鐵釘?shù)拇判噪S即消失，利用這種方式得到的磁鐵，稱為電磁鐵。

d. 增強(qiáng)螺線管線圈磁場(chǎng)方法【1】增加單位圈數(shù)【2】增強(qiáng)線圈電流【3】放入軟磁鐵

6. 電磁鐵的特性

a. 可藉增大電流及增加線圈數(shù)，使其磁力遠(yuǎn)大于天然磁鐵。可以吊運(yùn)巨大的鋼板或廢棄汽車。安培計(jì)、伏特計(jì)中也有電磁鐵。

b. 通電產(chǎn)生磁性，電流停止則磁性消失，可隨意改變大小和方向，用起來比永久磁鐵方便。

磁效應(yīng)構(gòu)造

1.線圈（電樞）和鐵芯：以細(xì)漆包線在鐵芯外部纏繞成線圈，以線圈連接轉(zhuǎn)軸可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。此為電磁鐵。

2.場(chǎng)磁鐵：為永久磁鐵，置于線圈外圍。

3.集電環(huán)（半圓形金屬環(huán)）：漆包線兩端引線各連接在兩個(gè)緊貼轉(zhuǎn)軸的半圓形金屬環(huán)上。

4.電刷：與集電環(huán)微微接觸，電源提供的電流由電刷輸入或自線圈輸出。

磁效應(yīng)原理

1.直流電源流入電磁鐵的線圈中，電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，并與場(chǎng)磁鐵的磁場(chǎng)產(chǎn)生排斥。

2.每轉(zhuǎn)180度，因半圓形金屬環(huán)跳至另一個(gè)電刷，電流方向改變，線圈極性隨之改變，使電磁鐵與外圍磁場(chǎng)始終保持，排斥狀態(tài)，才能讓線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。 在磁場(chǎng)中受力作用轉(zhuǎn)動(dòng)。