水文学

水覆盖了70%的地球表面。

水文学属于地理學,研究的是关于地球表面、土壤中、岩石下和大气的发生、循环、含量、分布、物理化学特性、影响以及与所有生物之间关系的科学

水文的基本概念

水循環

水分子藉由吸收太陽輻射能,使其從海水或是陸地蒸發,可因為地面溫度過低而直接在蒸發後不久凝結於地表,甚至凝固稱做,大多數情況蒸發的水分子,或稱做水蒸氣,上升至高空,因寒冷而凝結成,再以水、冰雹等形式降至海洋、陸地,若降落在寒冷高地則可能形成冰川,或在較為平緩的地勢匯集形成湖泊或河流,或是滲入土壤成為地下水,隨後河水、湖水、地下水等液態水分子再流入海洋,這當中可能還伴隨著蒸發。由於這個過程可以不斷的循環發生,因此稱為水循環。在水循環的過程中,還必需顧及生物系統對於水資源的遲延作用,同時地表滯留洼蓄、植物截留與中間流的效應也是水循環的一部份。

水平衡

水平衡是指地表上某一區域,在一定時間之內,水量收入和支出的均衡狀態。全球海陸總降水量又與總蒸發量保持平衡,大約57萬立方公里。儘管整體來說全球保持水平衡,但不同地區,因為氣候的差異,使得水平衡會隨著時間空間產生變化,一般而言,降水量與蒸發量的差額稱為逕流量,包括地面水體與地下水。逕流量可以反應一地可用水的盈虧,也就是一個地區是否為剩水區或缺水區,更意味著逕流量的差距,在不同地區會影響人們用水的習慣。例如在以色列,該國因地處副熱帶高壓區,因大量蒸發與缺少降水,儘管約旦河流經而該國,逕流量仍為負值,而在農業上發展出對水的高度節約使用技術,稱為「滴灌」。

水資源

地球上總量約有13.8億立方公里。其中以海水的儲量最大,佔據96.5%,而人類生活所仰賴的淡水資源,則分布在地下水河川湖泊冰川等分布在陸地上的水體,實際上可以讓人類直接利用者為地下淡水、淡水湖、河水,不及世界總水量1%(見下文水體儲量表格)在各大陸上,淡水資源分布極為不均,世界上水資源最豐富的地區是赤道區,尤其是南美洲非洲具有陸地的赤道區,而相對較為乾燥的地區,則是副熱帶高壓區,以及溫帶大陸內部。

水污染

水體之中含有化合物,可能包括離子化合物分子化合物等,一旦這些化合物包含著對人類、動植物或是生態環境帶來危害,便稱為水污染。例如在河川上游的水庫、集水區域,因為人類活動而受到污染時,可能會造成優養化的現象,則會干擾水資源的提供與分配。而下游則會因為工業廢水、都市廢水等,使得水資源失去了被觀賞、遊玩、垂釣、生態棲息的功能。