海洋、陸地水和大氣的水隨時隨地都通過相變和運動進行著大規模的交換，這種交換過程稱為地球水分循環。在太陽輻射的作用下，地球上的水體、土壤和植物葉面的水分通過蒸發和蒸騰作用進入大氣，通過氣流被輸送到其它地方。在一定條件下，水汽遇冷凝結成云致雨，又回到地面。在重力作用下，降落到地面的水經流動匯集到江河湖海，在運動過程中，水又重新產生蒸發、輸送、凝結、降水和徑流等變化。所謂徑流是指降雨及冰雪融水在重力作用下沿地表或地下流動形成的水流。

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