第一节生命的源泉——水
1.古人眼中的水崇拜
在文明的早期，人们开始探究世界各种事物的组成或者分类，水在其中扮演了重要的角色。古代西方提出的四元素说中就有水。中国古代的五行学说中水则代表了所有的液体，以及具有流动、润湿、阴柔性质的事物。
在人类的童年时期，因为水兼有养育与毁灭能力以及不可捉摸的性情，人们对它产生了又爱又怕的感情，于是产生了水崇拜。人们便通过赋予水以神的灵性，祈祷水给人类带来安宁、丰收和幸福。
中国传统文化中的龙王就是对水的神格化。人们认为凡有水域水源处就有龙王，于是龙王庙堂遍及全国各地，祭龙王祈雨也成为中国传统文化中的信仰习俗。
2.地球形成时水的来源
地球是太阳系八大行星之中唯一被液态水所覆盖的星球。当我们打开世界地图时，当我们面对地球仪时，呈现在我们面前的是大面积的蓝色。从太空中看地球，我们居住的地球是一个椭圆形的，极为秀丽的蔚蓝色球体。水是地球表面数量最多的天然物质，它覆盖了地球70%以上的表面。地球是一个名副其实是大水球。
那么有人会问：这么多的水是从哪儿来的？地球上本来就有水吗？地球上水的起源在学术上存在很大的分歧，目前有几十种不同的关于水形成的学说。
有人认为在地球形成初期，原始大气中的氢、氧化合成水，水蒸气逐步凝结下来并形成海洋。也有人认为，形成地球的星云物质中原先就存在水的成分。
另外的观点认为，原始地壳中硅酸盐等物质受火山影响而发生反应，析出水分。还有人认为，被地球吸引的彗星和陨石是地球上水的主要来源，甚至直到现在地球上的水还在不停增加。
地球刚刚诞生的时候，没有河流，也没有海洋，更没有生命，大气层中也很少有水分。那么如今浩瀚的大海、奔腾不息的河流、烟波浩渺的湖泊、奇形怪状的万年冰雪，还有那地下涌动的清泉和天上的雨雪云雾，这些水又是从哪儿来的呢？
原来地球是由太阳星云分化出来的星际物质聚合而成的，它的基本组成为氢气、氮气以及一些尘埃。固体尘埃形成地球的内核，外面围绕着大量气体。地球刚形成时，结构松散，质量不大，引力也小，温度很低。后来，由于地球不断收缩，地球温度不断升高，有些物质慢慢变暖熔化，较重的物质如铁、镍等聚集在中心部位形成地核，最轻的物质浮于地表。随着地球表面温度逐渐降低，地表开始形成坚硬的地壳。但因地球内部温度很高，岩浆活动非常激烈，火山爆发十分频繁，地壳也不断发生变化，有些地方形成山峰，有的地方形成低地与山谷，同时喷发出大量的气体。地球体积不断缩小，引力也随之增加。此时，这些气体已无法摆脱地球的引力，从而围绕着地球，构成了“原始地球大气”。原始大气由多种成分组成，水蒸气便是其中之一。
水蒸气又是从哪儿来的呢？
组成原始地球的固体尘埃，实际上就是衰老了的星球爆炸而成的大量碎片。这些碎片多是无机盐之类的东西，在它们内部蕴藏着许多水分子，也就是所谓的结晶水合物。结晶水合物里面的结晶水在地球内部高温作用下离析出来就变成了水蒸气。喷到空中的水蒸气达到饱和时便冷却成云，变成雨，落到地面上，聚集在低洼处，逐渐积累成湖泊和河流，最后汇集到地表最低区域，从而形成了海洋。
地球上的水在开始形成时，不论湖泊或海洋，其水量并不多，但随着地球内部产生的水蒸气不断被送入大气层，地面水量也不断增加，经历几十亿年的地球演变过程，终于形成了我们现在看到的江河湖海。
3.地球上的水
地球上的水总储量为138.6亿立方米，其中淡水只占2.53%。而对人类生活最密切的湖泊、河流和浅层地下的淡水仅占淡水总储量的0.31%。水作为液体所能起到的各种作用，是其他物质所无法替代的，而这主要是由水的一些怪脾气决定的。
水在4℃时密度最大，再冷，体积反而膨胀起来，所以冰比水轻，浮在水面；冰不善于传热，才不会一冻到底，从而保证了水下生物安全过冬；水容热的能耐很大，是空气的4倍，所以海洋性气候温和。
人体也靠水来保持体温。水的三态(水、冰和水汽)可以在自然状态下共存。水能“爬”上高高的树梢，给植物送去水分和养料。
几乎什么物质都能溶解于水，所以鱼儿才能从水中得到氧气。
（1）水对气候的影响
水对气候具有调节作用。大气中的水汽能阻挡地球辐射量的60%，保护地球不致冷却。海洋和陆地的水体在夏季能吸收和积累热量，使气温不致过高；在冬季则能缓慢地释放热量，使气温不致过低。
海洋和地表中的水蒸发到天空中形成了云，云中的水通过降水落下来变成雨，冬天则变成雪。落于地表上的水渗入地下形成地下水。地下水又从地层里冒出来，形成泉水，经过小溪、江河汇入大海，形成一个水循环。
雨雪等降水对气候造成了重要的影响。在温带季风性气候中，季风带来了丰富的水汽，形成明显的干湿两季。
此外，在自然界中，由于不同的气候条件，水还会以冰雹、雾、露水、霜等形态出现，并影响着气候和人类的活动。
（2）水对地理的影响
地球表面有71%被水覆盖，从空中来看，地球是个蓝色的星球。
水侵蚀岩石土壤，冲淤河道，搬运泥沙，营造平原，改变地表形态。
地球表层水体构成了水圈，包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、积雪、地下水和大气中的水。由于注入海洋的水带有一定的盐分，加上常年的积累和蒸发作用，海洋里的水都是咸水，不能被直接饮用。
某些湖泊的水也含有一定的盐分。
世界上最大的水体是太平洋，北美的五大湖是世界上最大的淡水水系，欧亚大陆上的里海是世界上最大的咸水湖。
（3）水对生命的影响
地球上的生命最初是在水中出现的。水是所有生命体的重要组成部分。人体中的水占人体体重的70%，水是维持生命必不可少的物质。人对饮用水还有质的要求，如果水中缺少人体必需的元素或有某些有害物质，或遭到污染水质，达不到饮用要求，就会影响人体健康。水中生活着大量的水生生物。
水有利于体内化学反应的进行，在生物体内还起到运输物质的作用。水对于维持生物体温度的稳定起到了很大作用。
第二节大气降水
大气降水是指从天空的云中降落到地面上的液态水或固态水，如雨、雪、冰雹等。
降水是在一定温度下，当空气不能再容纳更多的水汽时，就成了饱和空气。空气饱和时如果气温降低，空气中容纳不下的水汽就会附着在空气中的凝结核上，形成微小水滴——云、雾。云中的小水滴互相碰撞合并，体积就会逐渐变大，成为雨、雪、冰雹等降落到地面。
1.从小水滴到冰雹的变化过程
降水的形成过程是云中的小水滴增大成为雨滴、雪花及其他降水物的过程。大气降水时必有云，但有云未必有大气降水。
组成云体的云滴、冰晶等体积很小（仅相当于雨滴的百万分之一），随着气流的运动会不断冲撞、合并、增大，当云滴体积增长到足够大，以至于气流不能支持时才能形成水滴下降，在下降的过程中不被蒸发才会形成降水。
在高空形成的大冰晶在较暖气层中融化后，和大水滴一起以雨的形式降落。如果气温低于0℃，来不及融化，就以雪或冰雹等固态水的形式降落。
2.多种类型的降水
大气降水可分为地形雨、对流雨、锋面雨等三种基本类型。
地形雨是暖湿气流在运行过程中，遇山地阻挡被迫抬升凝结形成的降水。地形雨多集中在山地迎风坡（雨坡）。
世界上年降水量多的地方基本上都和地形雨有关，如位于印度的乞拉朋齐是世界上降水量最多的地方。
对流雨是近地面气层强烈受热，气团强烈上升、冷却，迅速达到水汽饱和时形成的。对流雨强度大、时间短、范围小，并常伴有雷电甚至冰雹，又称热雷雨。赤道带全年都以对流雨为主，我国夏季的午后也常会出现。
锋面雨是冷暖两气团相遇时产生的降水。锋面雨多形成于温带，是中高纬度地带最重要的降水类型。
3.降水的衡量指标
大气降水通常用降水量、降水时间、降水强度以及降水量季节变化和降水变率等指标来表示。
降水量即从云中降到地面的液态水和固态水，未经渗透、蒸发和流失而在水平面上积聚的水层深度（或厚度），以毫米为单位。常见的表示方法有日、月、年降水量，月、年平均降水量及多年（日、月）平均降水量等。
降水时间是指一次降水过程从开始到结束持续的时间，用日、时、分表示。
降水强度即单位时间内的降水量。通常取10分钟、1小时或24小时内的降水量作为划定指标，也可依据部门需要而定。此外，大暴雨的日降水量达100～200毫米，特大暴雨的日降水量达200毫米以上。一般气旋（台风）24小时降水总量多在300毫米以上。降水强度是水利、交通和建筑工程等设计的依据之一。
降水量的季节变化与纬度、大气环流、地形等因素有关。一般而言，赤道带降水春分、秋分相对较多；亚热带大陆西岸冬季多雨，大陆东岸夏季多雨；北半球温带大陆西岸降水量季节变化不明显，而大陆东岸降水集中在夏季。
降水变率说明某一地区降水的稳定性与可靠性。一般沿海多雨区降水变率小；内陆少雨区降水变率大，稳定性差，可靠性小。在我国，降水变率基本上是南方小于北方，沿海小于内陆，西南季风区小于东亚季风区。
第三节姿态万千的地表水
地表水是存在于地壳表面，暴露于大气的水。
地表水是河流、冰川、湖泊、沼泽等水体的总称，也称“陆地水”。
陆地水是人类生活用水的重要来源，也是各国和地区水资源的主要组成部分。地球上的陆地水约有17.64万多立方千米，约占地球表面总水量的3.4％。
陆地上水体蕴藏着各种丰富的自然资源，对人类的生产和生活具有重要的意义。河流为人类提供了灌溉、发电、渔业、城市用水，为航运及能源开发提供了极为有利的条件。世界上许多大河流域是人类文明的发祥地。
1.蜿蜒的河流
河流是指陆地表面上经常或间歇有水流动的线形天然水道。
（1）绵长的河流
每条河流都有河源和河口。河源是指河流的发源地，有的是泉水，有的是湖泊、沼泽或是冰川，各个河流的河源情况不尽相同。河口是河流的终点，即河流流入海洋、河流（如支流流入干流）、湖泊或沼泽的地方。
每一条河流基本上分上、中、下游三段。通常上游流速大，冲刷占优势；中游流速减小，流量加大，冲刷、淤积都不严重，但河流两侧的侵蚀有所发展；下游流速较小，但流量大，淤积占优势，多浅滩或沙洲。
大江大河在入海处都会分多条入海，形成河口三角洲。通常把流入海洋的河流称为外流河，补给外流河的流域范围称为外流流域。流入内陆湖泊或消失于沙漠之中的河流称为内流河，补给内流河的流域范围称为内流流域。
我国外流流域面积占全国面积的63.76％。
（2）我国河流
我国境内的河流众多，全国径流总量达2.7万多亿立方米，相当于全球径流总量的5.8%。由于主要河流多发源于青藏高原，落差很大，因此我国的水力资源非常丰富，蕴藏量达6.8亿千瓦，居世界第一位。
我国河流注入海洋的外流河，流域面积约占全国陆地总面积的64%，主要注入太平洋、印度洋和北冰洋。
流入内陆湖泊或消失于沙漠、盐滩之中的内流河流域面积约占全国陆地总面积的36%。新疆南部的塔里木河是中国最长的内流河，全长2179千米。
长江是我国第一大河，世界第三长河。它全长6397千米，流域面积180多万平方千米。长江还是中国东西水上运输的大动脉，被称为“黄金水道”。
黄河是我国第二大河，全长5464千米，流域面积约79.5万平方千米。黄河流域在历史上曾是中国古代文明的发祥地之一。
此外，黑龙江、珠江和淮河也是我国重要的河流。
开凿于公元6世纪的京杭大运河，全长1801千米，是世界上开凿最早、最长的人工河。
（3）我中国河流的特点
我国河流众多，但地区分布不均衡。
天然河道总长约43万千米，其中以太平洋水系的河流流域面积最大，约占全国总面积的56.71％；河网密度自东南向西北递减。
我国河流的径流量，年际变化均很大，有夏季丰水、冬季枯水、春秋过渡的规律。如长江，夏秋水量占年径流量的70%～80％，冬春较少。
我国许多河流的含沙量、输沙量较大。在黄河下游及长江的荆江河段，由于泥沙沉积而成为“地上河”。
我国水力资源丰富，水力蕴藏量为6.8亿千瓦，居世界首位。但分布不均衡，长江的水力资源占到了全国水力资源蕴藏量的40％。
我国河流的水文特征，地区差异都很大。
根据流量、水位变化及汛期长短、含沙量、结冰期等特征，我国的外流河可分为四个类型：以黑龙江及其支流为代表的东北山区河流，以黄河、海河为代表的秦岭-淮河以北地区的河流，以长江为代表的秦岭-淮河以南地区的河流，以及横断山区的河流。
另外还有以塔里木河为代表的内流河，又有其独特的水文特征。
（4）我国河流补给来源
河流补给来源实际上是多方面的，大多数河流以雨水和地下水补给为主，其中雨水是补给河流的最重要来源。