Chapter 1 · Unit 1-1
一滴雨從雲裡落下，回到海洋的旅程
課本 p.3–6
本單元目標
會用到的名詞
1.1 水文學之定義
水文學（hydrology）屬於地球科學，研究地球上水的發生、循環、分佈、物理與化學特性，以及水和所有生物之間的關係。
工程水文學 engineering hydrology
屬於應用地球科學：用水文學原理，解決人類開發水資源時碰到的工程問題。它模擬水文循環中水體總量與時間分佈的關係，作為工程設計的標準，並評估設施面臨的風險。
1.2 水文循環 hydrologic cycle
地球上的水在大氣、土壤與海洋之間連續循環。
最簡單的版本：海面的水吸收太陽能蒸發進入大氣 → 水蒸氣凝結（condensation）成降水 → 以雨、雪、霜落到地表 → 受重力影響經河溪流回海洋。
這塊地形左邊是高山、右邊是海，前方切開看得到地底。拖曳畫面可以旋轉。
液體傳輸 · 1 / 11
水蒸氣因凝結作用形成雲，再以雨、雪、霜等不同形態，從大氣降到地表。
預告：雲為什麼常常聚在山區上空？第 3 章「降雨之成因」會講。
暫時蓄存 · 2 / 11
雨落下時，先落在樹梢或建築物上被攔住，這個現象叫截留。
被截留的水有一部分會直接蒸發回大氣（圖 1-2：截留 → 蒸發 E），永遠到不了地面；其餘的從樹冠滴落。
暫時蓄存 · 3 / 11
在地表漫流的水，碰到地面的凹陷處就聚積下來，這叫窪蓄。
窪蓄的水之後會蒸發，或慢慢入滲到土壤裡（圖 1-2：窪蓄 → 入滲，以及蒸發散 ET）。
液體傳輸 · 4 / 11
直接落到地面的雨滴，一部分由地表滲入土壤，叫入滲。
看前方切面：淺藍色粒子由地表往下，穿過深褐色的表土。切面上那條亮藍色的線是地下水位（groundwater table）。
液體傳輸 · 5 / 11
沒有入滲的雨在地表漫流，叫漫地流（overland flow）。
漫地流經過河川網路系統、進入河川之後，叫地表逕流（surface runoff）。粒子沿著山坡往低處匯集，進入溪流、河川，最後流入海洋。
為什麼有時下了雨卻沒有漫地流？到第 16 頁的互動實驗自己調看看。
液體傳輸 · 6 / 11
滲入地表的水，在還沒深達地下水位之前，就在淺層側向流動、流出地面進入河川，叫中間流。
切面上的小溪：左邊山坡的中間流，最後從溪岸流進溪裡。
通往地下水 · 7–8 / 11
有些水直接往深處滲漏（percolation），穿過未飽和層，到達地下水位以下。
在地下水層中流移、最後進入河川（或海洋）的水，叫地下水（groundwater）。它流得很慢，所以久旱不雨時河川仍然有水——第 2 章會叫它「基流」。
液體傳輸 · 9 / 11
當表層土壤乾燥時，土壤裡的水由下層往上傳輸到地表，叫出滲。
方向和入滲相反：入滲是地表 → 土壤，出滲是土壤 → 地表。
汽體傳輸 · 10–11 / 11
蒸發（evaporation）：日照旺盛時，土壤或水面（窪蓄、河川、湖泊、海洋）的水分子吸收太陽能，由液態轉為汽態。
蒸散（transpiration）：土壤中的水經植物根系上傳到莖葉，再散失到大氣中。課本圖 1-2 把兩者合起來寫成蒸發散 ET。
歸納
按 → 把 11 個名詞分到課本的兩份清單裡。
汽體傳輸 vapor-transport
液體傳輸 liquid-transport
不在兩份清單裡 補充說明
截留、窪蓄是暫時的蓄存；滲漏是水往地下水去的路徑。
圖 1-2 重繪
上方輸入是降雨強度隨時間的變化，下方輸出是出口的流量歷線。中間每個方框都是一個過程。
互動實驗
右邊的滑桿控制雨和土壤，3D 畫面、式子和下方的歷線會一起變。試著完成：
04 降雨與出口歷線 · 圖 1-2、2-9
地表逕流中間流地下水入滲容量 f
自我檢查
01雨水滲入土壤，還沒到地下水位就側向流出、進入河川，這叫什麼？
02下面哪一個屬於「汽體傳輸」？
03降雨期間 P = 120 mm、入滲 INF = 58 mm、地表逕流 Q = 57 mm，E、T 忽略。依式 (1-2)，地表蓄水改變量 ΔSs 是多少 mm？
小結