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人类要生存离不开水。饮用水，清洗用水，农田灌溉用水，工业上，像化工厂、造纸厂、纺织厂、电厂
……都在大量地使用和消耗着水，人类活动是一个庞大的用水系统，输入的都清洁的水，输出的却是污水。
幸运的是，自然界存在着水分循环过程，它源源不断地维持了人类的淡水供应，满足人类对新鲜水的不停需求。水从海洋这一巨大的水库里蒸发到大气中，海洋上蒸发的水要比落到它上面的降水多。要维持平衡，陆地上的降水量则比蒸发量大，其超过的量作为径流又流回到海洋里去。以每日
1015加仑为单位计算（
1加仑
=
3.785
升
）。
水分循环实际过程非常复杂，海洋有自己的洋流等水圈内部的水循环；大气圈里有随着大气环流进行的大气内部水循环；大气圈与陆地之间，大气圈与洋面之间，也有着蒸发的水汽又形成降水，降落的水分又形成蒸发的直接循环；岩石圈上也存在着地表水与地上之间的转换与循环；生物体内也有着生物水的循环
……。
水分循环把地球上所有的水，无论是大气、海洋、地壳还是生物圈中的水都纳入一个综合的自然系统中。水圈内所有的水都参与水的循环。像人体中，从饮水到排出体外只要几小时。而大气中的水，从蒸发进入大气，到形成降水离开大气，平均来说，完成一次循环要八天左右。而世界大洋中的水，如果都要蒸发进入大气，完成一次水分循环的过程，那么整个海洋要二、三千年才能循环一次。
水分循环系统是一个水的自然净化系统。水不断地从任何潮湿的表面蒸发，或者从植物表面蒸腾，当水蒸散进入大气时，大部分杂质留了下来，雨水到了地面经过沙石的过滤和沉淀，成为洁净的水源。在这个净化过程中，海洋有着巨大的作用。太阳、海洋和大气象一个巨大的蒸馏装置，时刻不停地运转着。
由于水分循环的存在使得水成为我们星球上最活跃的物质，它处于永恒的运动状态，它永远散失，又永远恢复。它以气、液、固三态出现，在整个生物圈中，它无处不在。
水分循环系统是一个开放的能量系统。它有着能量的输入和输出，有着系统内部的能量的转换和输送。进入到地球上的太阳能约有
23%消耗于海洋表面和陆地表面的蒸发上，当水汽凝结时，这些能量又重新释放出来。对于整个地球
--大气系统来说，由于纬度不同和海陆分布不同，不同地区所接受到的太阳辐射能的多少有着很大差异。就全年平均情况看，大约从北纬
40o到南纬
30o是一个广大的过剩辐射区域，而两个极地周围的高纬度地区是辐射亏损区。海陆之间，在不同的季节有着不同的亏损和盈余。只有当热从盈余的地区向亏空的地区输送，才能达到全球的能量平衡。而种能量输送，主要靠地分循环过程来完成。水在海洋中能够形成洋流，水又能够以气液相变的形式来大量地储存和输送能量。根据计算，在低纬度地区洋流的经向输送作用比较强，而在副热带高压靠极地一侧的潜热向极地输送很强，在这里大气向极地的热量输送达到最大。这种能量输送保持了全球的能量平衡，它使得辐射的亏空区不太冷，辐射的过剩区不太热，为生物提供了一种适宜的生活环境。
在水分循环这个开放的自然系统中，长期以来，达到了能量与物质的转换和输送的动态平衡，以整个系统的平均活动的均衡性，保持了地球上生物生存的环境条件的长期稳定。
水分循环系统是一个水文气象系统，它的蒸发、水汽输送、凝结、云雾和降水过程是气象学所研究的范围。而降水到达地面以后，入渗、产流、汇流、形成河川径流，则是河流水文学的研究对象。此外，还有湖泊和水库水文学，沼泽水文学，冰川水文学和海洋水文学（海洋学）等。这些学科的研究范围几乎包括了所有下垫面上的水文现象。水文学与气象学分别研究了水分循环系统的两个不同的组成部分，它们之间是互相依附，密不可分的。大气环流的研究离不开下垫面的作用，而水文模型中的要素都少不了气象因子，一个水文循环系统的完整模型必然是水文学和气象学密切结合的产物，对水分循环系统的自然规律的观测和研究，延生了水文学和气象学这一对地球科学中的孪生姐妹。（审稿：郭兰洲）
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