巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈是組成地球外圈的四個基本圈層，四個圈層之間沒有明顯的界線，它們相互作用，相互影響。由液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài)三態(tài)水體所覆蓋的空間稱為水圈，其范圍從深層地下水的底層直到大氣對流層頂部，水圈中的各態(tài)水體同巖石圈、大氣圈和生物圈不斷存在水量和熱量交換，由此形成各種不同尺度的水文循環(huán)。水在循環(huán)過程中，參與各圈層中的各種物理和化學(xué)過程，調(diào)節(jié)各圈層的能量，塑造各種地表形態(tài)，使得大氣圈呈現(xiàn)出復(fù)雜多變的天氣現(xiàn)象，并參與生物圈中的生物過程[1]。水圈內(nèi)的總儲水量約為1.386×1010 億m3，其中海洋水儲量約為1.338×1010 億m3，占總水量的96.53%，余下的3.47%的水量中，地表水儲量占1.78%，地下水儲量占1.69%。而人類可利用的淡水儲量約為3.5×108 億m3，僅占總儲水量的2.53％，并且大部分以冰川、多年凍土和永久積雪的形式存在，小部分分布在湖泊、河流、土壤和地下水中，其中冰川儲水量約2.4×108 億m3，占淡水儲量的68.6%[2]。水文學(xué)是研究地球上水的性質(zhì)、分布、循環(huán)、運動變化規(guī)律以及水與地理環(huán)境和人類社會之間相互關(guān)系的科學(xué)[3]。因此，水文學(xué)是一門研究領(lǐng)域十分廣闊的學(xué)科，不僅包括大氣、海洋、地表和地下水的研究，還包括水圈同巖石圈、大氣圈和生物圈之間相互關(guān)系的研究。水文學(xué)還涉及溶解態(tài)營養(yǎng)物質(zhì)、能量、泥沙及污染物的輸移研究，因為水的運動規(guī)律是這些研究的基礎(chǔ)。
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