水文循环效应

（1）环境效应

整个人类都生活在全球和地区水循环系统的区域中。中国华北地区开采地下水，加快了水的垂直循环，盐碱地面积大量减少。亚马孙河大尺度土地利用的变化可能影响美洲大部分地区的降雨模式。东南亚土地利用影响范围将延伸到北美。更有甚者，携带污染物的空气可以从一个洲的局部地区传播到遥远的末端，这可以从欧洲和北美的酸化和森林的消亡等综合征候证明。由于流域上游超量超采地下水，就使沿海地区海水入侵。又如在一个封闭的湖泊流域的上游大量引水灌溉，会使湖泊如流水量减少，导致湖泊消亡。

在水文循环中，水分与各种各样的物质接触，使那些物质混入或溶入其中，并不断经历着物理、化学、生物等变化过程，使水体存在着种类繁多的物质。当某种物质的含量超过一定程度的限度，危害人类和生态平衡，就影响水的用途。人类活动会直接或间接地对水文循环产生影响，使得沿程的污染物进入水文循环过程，促使局部地区的环境发生变化，给人们的生活带来不便。如大量工业废水不加处理直接排放，化肥、农药随降雨径流进入江河湖泊，并随着国民经济的迅速发展而加剧。又如沙尘暴现象，特别是北京地区2000年发生的沙尘暴现象，已引起人们对水文循环效应的足够重视。反之，在水文循环过程中，如溶入对人体健康有益的元素，就可以供医用和保健用，如矿泉水。

（2）生态效应

由于水文循环固有的连续性，也会产生连锁反应。如可以把对景观的影响从一个区域传输到另一个区域，从陆地到水体，从上游到下游，从河流流域到海岸水域。水循环的联系及其影响的跨度是很大的，如大气与土地的联系决定了水生生物的物理及化学环境；土地利用方式决定了回灌地下水含水层水量、流入河流中的水量和水质以及水生态系统和海岸生态系统的质量。

水文循环实质上是生物圈中心的“血液流”。所有的人类活动都将干扰着这个流动，从而对陆生、水生、海生等生态系统产生高层次的影响。认识这种相互依赖性，履行人类各种尺度的循环中的权利与义务的合理方法，是依据联合国文化教育部对生物多样性和气候变化的模式，制定全球水循环公约和全球水道德。

为减少水文循环对环境、生态产生的不利影响，保护环境、生态，并使水循环过程对环境与生态带来有利的影响，不仅要提高社会公众、专业人员和决策者的水意识，而且要做好水土资源和生态与环境的统一管理，并树立一个新的水道德观。

壁效应是指各类化工设备器壁的影响。这种影响主要是指靠近器壁的空间结构与其他部分有很大差别，器壁处的流动状况、传质、传热状况与主流体中也有很大差别。当采用实验规模的小型设备研究传质、传热、反应的规律时，器壁的影响远比大型设备为大。

壁效应可根据对象分为：岸壁效应、斜壁效应、端壁效应、附壁效应等，其中岸壁效应最为常见。

震磁效应是由于某些物质有压磁效应或磁致伸缩现象，从而，认为不仅大地震发生后会在局部地区出现地磁场的变化，而且在大地震发生前，由于物质遭受不同的挤压或不同的温度影响，也会使物质的磁性发生变化并反映为局部地磁场异常变化。

因此，利用这种变化有可能预测大地震。还有人认为地震的孕育、发生和发展与局部地磁场的变化是有联系的，并将这种联系统称为震磁效应。为了利用震磁效应必须消除外空电流体系变化对地磁场的影响，大多利用两个或两个以上地磁台（按不同的磁经或磁纬选取）资料相减的办法，来提取震磁效应的“信息” ，进行分析预报地震。

磁效应主要有磁－力效应、磁声效应、磁光效应、磁热效应和磁电效应以及它们的逆效应。

电流的磁效应

1. 何谓电流的磁效应？

a. 电流的磁效应（动电会产生磁）：奥斯特发现：任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应。

b. 非磁性金属通以电流，却可产生磁场，其效果与磁铁建立的磁场相同。

2. 通有电流的长直导线周围产生的磁场。

a. 在通电流的长直导线周围，会有磁场产生，其磁力线的形状为以导线为圆心一封闭的同心圆，且磁场的方向与电流的方向互相垂直。

b.安培定律：通有电流的长直导线周围所建立的磁场强弱，和导线上的电流大小成正比，和导线间的距离成反比。

c. 磁场（或磁力线）的方向：可由右手螺旋定则来决定。

2. 电流方向：右手握住导线，大拇指指向电流的方向。

3. 磁场（或磁力线）方向：四指所指的方向。

4. 载流螺线管产生的磁场

a. 螺线形线圈相当于数十个圆盘形薄磁铁之N极与S极头尾相连所形成的磁场，就好像一个长圆柱形磁铁所造成的磁场。

b. 通有电流的螺线形线圈绕得愈紧密，也就是说单位长度内的匝

数愈多，则轴心处的磁场愈强。

c. 螺线形线圈磁场方向的判定【右手螺旋定则变化】：以右手握住线圈，四指弯曲指向电流方向，大拇指所指的方向即为线圈N 极的一端，也就是线圈内磁力线的方向。

d. 在线圈内部，磁力线的方向是由S极指向N极，离开线圈後，磁力线的方向是由N极指向S极。

e. 圈内磁场较圈外强。

5. 电磁铁的原理

a. 将铁钉（或软铁）插入一螺线形线圈内部，则当线圈通有电流时，线圈内部的磁场将使铁钉磁化，具有磁性。

b. 铁钉磁化後所生成的磁场，加上原有线圈内的磁场，使得总磁场强度大为增强。

c. 当电流切断时，线圈及铁钉的磁性随即消失，利用这种方式得到的磁铁，称为电磁铁。

d. 增强螺线管线圈磁场方法【1】增加单位圈数【2】增强线圈电流【3】放入软磁铁

6. 电磁铁的特性

a. 可藉增大电流及增加线圈数，使其磁力远大于天然磁铁。可以吊运巨大的钢板或废弃汽车。安培计、伏特计中也有电磁铁。

b. 通电产生磁性，电流停止则磁性消失，可随意改变大小和方向，用起来比永久磁铁方便。

磁效应构造

1.线圈（电枢）和铁芯：以细漆包线在铁芯外部缠绕成线圈，以线圈连接转轴可以自由转动。此为电磁铁。

2.场磁铁：为永久磁铁，置于线圈外围。

3.集电环（半圆形金属环）：漆包线两端引线各连接在两个紧贴转轴的半圆形金属环上。

4.电刷：与集电环微微接触，电源提供的电流由电刷输入或自线圈输出。

磁效应原理

1.直流电源流入电磁铁的线圈中，电磁铁产生磁场，并与场磁铁的磁场产生排斥。

2.每转180度，因半圆形金属环跳至另一个电刷，电流方向改变，线圈极性随之改变，使电磁铁与外围磁场始终保持，排斥状态，才能让线圈持续转动。 在磁场中受力作用转动。