水文學

水的出現

地球表層的水由地球內部逸出，經過約35億年的積聚和演變，逐漸形成今天的水圈。水圈的形成不僅改變了岩石圈的面貌，使大氣圈中的現象變得複雜多樣，而且導致生物圈的出現。因此，水的出現和水圈的形成，是地球自然歷史中最重大的事件。

研究領域

水文學的研究領域十分寬廣。從大氣中的水到海洋中的水，從陸地表面的水到地下水，都是水文科學的研究對象；水圈同大氣圈、岩石圈和生物圈等地球自然圈層的相互關係，也是水文學的研究領域；水文科學不僅研究水量，而且研究水質，不僅研究現時水情的瞬息動態，而且探求全球水的生命史，預測它未來的變化趨勢。

陸地上的水量雖然只約占全球總水量的3.5%，但淡水幾乎都分布在陸地。整個人類生活在陸地，最複雜的水文過程也發生在陸地，因此對陸地上的水的研究尤其受到人們的重視。陸地水文學是水文科學的主要組成部分。有關海洋和大氣中的水文知識，現已分別歸入海洋學和大氣科學的範疇里了。

學科內容

水文學與氣象學、海洋學、地質學、自然地理學等學科關係密切。廣義的水文學可分為水文氣象學、海洋水文學和陸地水文學。水文氣象學主要研究大氣中水汽的變化規律，包括大氣中的水循環和水量平衡，以蒸發、凝結、降水為主要方式的大氣與下墊面的水分交換，是水文學與氣象學的邊緣學科。海洋水文學主要研究海洋的水文現象，包括波浪、潮汐和海流等，屬海洋學的內容之一。陸地水文學主要研究陸地上各種水體的水文現象和運動規律。隨著生產發展的需要和研究工作的深入，已形成河流水文學、湖泊水文學、冰川水文學、地下水水文學等分支。陸地水文學中直接為工業、農業、交通等生產部門服務的內容稱為套用水文學。狹義的水文學通常指陸地水文學和套用水文學。

研究方法

概括為：①成因分析法。即以收集水文站網的大量實測資料及室內試驗資料為基礎，研究水文現象的形成過程、物理機理和相互關係，建立水文現象與影響因素的定量關係或水文模型。②數理統計法。水文現象兼有確定性和隨機性，可以把某些水文現象看作隨機事件，用機率論和數理統計的原理和方法，對某些水文現象進行頻率分析，推求各種頻率(或重現期)的水文數據。③地區分析法。氣候與自然地理條件具有地區性分布的特點，水文現象也有一定程度的地區相似性，因此可研究水文要素分類和分區的特徵值或建立區域性經驗公式，或繪製各種特徵值等值線圖和分區圖。

研究對象

動態系統

地球上現有約13.9億立方公里的水，它以液態、固態和氣態分布於地面、地下和大氣中，形成河流、湖泊、沼澤、海洋、冰川、積雪、地下水和大氣水等水體，構成一個浩瀚的水圈。水圈處於永不停息的運動狀態，水圈中各種水體通過蒸發、水汽輸送、降水、地面徑流和地下徑流等水文過程緊密聯繫，相互轉化，不斷更新，形成一個龐大的動態系統。

在這個系統中，海水在太陽輻射下蒸發成水汽升入大氣，被氣流帶至陸地上空，在一定的天氣條件下，形成降水落到地面。降落的水一部分重新蒸發返回大氣，另一部分在重力作用下，或沿地面形成地面徑流，或滲入地下，形成地下徑流，通過河流匯入湖泊，或注入海洋。從海洋或陸地蒸發的水汽上升凝結，在重力作用下直接降落在海洋或陸地上。