幾千年前就已經記錄了大氣現象。 隨著科學技術的發展氣象物理學家,氣象觀測儀器的發明,探測方法、通訊設備和計算工具的發展,以及人類對大氣現象探索的擴大和深入,逐漸發展成為科學氣象學。 20世紀以來,現代科學技術新成果廣泛應用于氣象科學領域,使氣象科學進入了新時代。 例如,電子技術的引入,使大氣探測更加自動化、遙感化、系統化; 天氣雷達的出現使氣象學家能夠監測和跟蹤強風暴的運動和發展; 電子計算機的應用使數值預報成為現實,使天氣預報變得更加客觀和定量; 氣象衛星的應用填補了沙漠、高原、海洋等地區的氣象數據; 航天技術的發展,將大氣的研究拓展到了外太空,人類可以從外太空俯瞰地球大氣層等。當前,隨著信息科學的發展,世界正面臨著以微電子技術為代表的新的技術革命,新材料、新能源和海洋技術,必將推動氣象科學的快速發展。
水文地理學是研究地球表面各種水體的性質、形態特征、變化和時程分布以及區域分異規律的學科。 它是地理學和水文學的一個分支。
各國學者對水文地理的含義有著不同的理解。 有些強調水體形態和性質的區域描述和測量制圖; 另一些則強調水體與特定區域自然地理條件之間的聯系和相互作用。 20世紀70年代末、80年代初,有學者提出了地理學—水文學這一術語,明確提出要運用地理學的原理、視角和方法,全面、系統地研究水文現象的一般規律。
現代水文地理學包括地圖和記錄的研究,但其內容更加廣泛和深入。 在水文地理學的具體研究內容中,有時僅限于描述某一區域或某一特定水體。 例如,分析一個區域或特定水體的水文特征,建立水體特征與周圍環境的關系,就屬于區域地理學的內容。 有人認為這是水文地理學。 但總體而言,區域水文學是水文地理學研究的重要內容之一,區域水文學是水文地理學的一個重要分支。
17世紀之前,水文地理學的內容主要是描述各種水體; 此后,區域水文定量描述迅速發展; 第二次世界大戰后,該學科轉向注重區域開發利用的綜合研究。
比斯瓦斯認為,公元前3000年之前,人們對水文現象已有了初步認識。 16世紀,水文地理一詞出現在歐洲,也用來指水道測深。 英國、法國、荷蘭和俄羅斯在海軍和航運部門設立了專門機構,進行河流和海洋的水深測量和測繪。 20世紀50年代初,蘇聯學者達維多夫和扎伊科夫出版了專著《蘇聯水文地理》和《蘇聯水文地理概論》,詳細論述了蘇聯及其主要河流的水文特征。 1964年,德意志聯邦共和國凱勒出版了《水陸水平衡——水文地理學概論》。
可見,達維多夫等人著作中研究的領域非常具體,屬于區域研究的范疇; 凱勒的書意義抽象,注重學科研究。 1964年,美國學者周文德在其主編的《應用水文學手冊》一書中將水文地理學定義為討論地球表面所有水體的物理性質和狀況的學科。 他還特別指出,水文地理應用于航運目的。 開展水系測繪,包括內河和海洋航道測繪。
中國對水文現象的認識可以追溯到公元前2200年大禹治水的傳奇時期。 公元前七世紀,管仲根據水流特點,對河流進行分類,修筑渠道,引水至河流下游的高地,灌溉農田。 這是中國古代典型的水文地理研究。 水循環的思想最早記載于公元前四世紀成書的《黃帝內經素問》。 后來戰國后期的《呂氏春秋》、東漢王充的《論衡順鼓》等書中也有記載。 北魏畢道元所著的《水經注》是中國古代水文地理研究的杰作。
我國現代水文地理學在1950年后逐漸發展壯大。1958年,中國科學院地理研究所水文研究室成立。 隨后,成立了冰川、湖泊、沼澤、河口、海洋等水體或水域的專門研究機構,開展部門水文地理研究。 當時,水文地理學和區域水文學是同等對待的。
早期的水文地理學主要致力于描述和繪制地表各類水體及其區域自然條件。 近代,由于數學技術在研究中的滲透,除了定性描述之外,還出現了定量計算描述。 各類地表水系統一般是指地理學中研究的地球表面的各種水域,如與地表水關系密切的河流、湖泊、冰雪、淺層地下水和海洋等。
從全球范圍來看,水文地理學的研究對象分為陸地水和海洋兩個方面。 陸地水文學是研究陸地上各種水體及其在特定區域的綜合特征,如位置、自然地理條件、規模、水情、空間和區域規律,以及人類活動對水文情勢或水文的影響。影響。 海洋水文地理學從事海洋水文氣象條件、海洋劃分描述、世界海洋大地測量、海底地形動力學、河口海岸土壤特性等研究。
水文地理學可以同時使用水文學和地理學方法來研究,但通常強調后者。 傳統的手段是水文地理測量和測繪。 如今,遙感手段包括衛星遙感和航空遙感,開始應用于河流、冰川雪、湖泊、土壤水、海洋和水環境狀況的水文地理調查。
數學方法逐漸被引入水文地理研究中。 例如,可以利用主成分分析、模糊數學和灰色系統方法進行水文地理分類和劃分; 時間序列分析用于水文地理動力學; 多元回歸用于水文地理研究中的因果關系。 分析與現象預測; 運用系統論、控制論和信息論來研究水文地理學與自然地理學、人文地理學其他分支的聯系,以及與社會經濟和生態環境問題的橫向結合。
水文地理研究數據除了取自水記錄或水文年鑒外,還利用不同地理條件下的水文實驗站的數據來研究水文分區或分布格局。 目前,利用水文實驗方法和定站觀測測試方法強化水文地理規律性的研究已廣泛開展。
綜合水文地理方法主要綜合氣候、地質、地貌、土壤、植被等自然地理要素,對水文地理現象進行綜合分析。 這種分析以地理系統理論為基礎氣象物理學家,是一種新的研究工作方式。
水文地理學是地理學和水文學相結合的一門學科。 從地理學的角度來看,水是自然地理學的基本要素之一,各種水體本身就是地理環境的基本單位。 水文地理學的研究與地理學中的其他學科,如氣候學、地貌學、土壤地理學、植物地理學等密切聯系,形成水文氣候學、河流學、水流地貌學、土壤水文學、森林水文學等分支學科。
特定區域的水文地理學或區域水文學研究可以屬于區域地理學的研究范疇; 海洋水文地理學側重于海洋水體形態和水深的分布描述和制圖,不涉及生物、礦產等資源的研究; 大陸與大洋交界處河口水文研究是陸地與海洋水文地理研究相結合的一門學科。
地表水的物理性質、水量的時空分布、陸地和海水體的描繪與制圖是水文地理學的傳統研究內容。 地理科學與水文科學的交叉拓展,導致了水文地理研究內容的拓展和概念的創新:過去對水體的看法多局限于自然方面,而現代則更加注重水體的研究。資源。 對水資源的研究引發了水文學的研究,水文學的研究又促進了水文地理學的研究。 美國一些大學地理系的水文課程不使用水文地理學這一術語,而是稱之為水資源地理學。
目前,世界各國的陸地水體均已受到人類活動的顯著影響,如工業、農業和生活污水污染水體造成的環境問題,或大面積的水體活動造成環境條件變化而造成的環境影響。規模水利設施(如跨流域調水工程等)等待。 在研究水體時,這些問題是不可避免的。
當代水文地理學面臨資源、環境等一系列問題,不僅擴大了區域研究規模,而且加強了研究的綜合性。 可以預見,特定區域內的水、環境和人的關系研究以及在此基礎上進行水資源開發利用的綜合水文研究將是未來水文地理學,特別是我國水文地理學的兩項重要任務。
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