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地表水とは、陸地の上に位置する水であり、陸地に囲まれた水域を形成する。これは、海水や海洋などの水域と対比して、青い水とも呼ばれる。
地表水の大部分は降水によって生成されます。春に気候が温暖化すると、雪解け水が近くの小川や川に流れ込み、人間の飲料水の大部分を供給します。蒸発や、水が地中に浸透して地下水になることで、地表水の水位は低下します。地表水は飲料水として使用されるほか、灌漑、廃水処理、家畜、工業用水、水力発電、レクリエーションにも使用されます。[ 1 ] USGS の水使用レポートでは、地表水は溶解固形物が 1 リットルあたり 1,000 ミリグラム (mg/L) 未満の場合、淡水とみなされます。 [ 2 ]
地表水には大きく分けて 3 つの種類があります。恒久的（多年生）地表水は一年中存在し、湖、川、湿地（沼地や湿原）などが含まれます。半恒久的（一時的）地表水は、季節的に干上がる小川、潟湖、水たまりなどの水路を含め、一年の特定の時期にのみ存在する水域を指します。人工地表水は、人間が構築したインフラによって維持できる水です。これには、ダムでせき止められた人工湖、運河、人工池（庭の池など）や沼地が含まれます。[ 3 ]ダムによって貯められた地表水は、水力発電という形で再生可能エネルギーとして利用できます。水力発電とは、川や小川から取水した地表水を強制的に流してエネルギーを生成することです。[ 4 ]
地表水は年間流出量として測定できます。これには、自然による吸収、土地からの蒸発、植生からの蒸散を除いた残りの雨水と雪解け水の排水量が含まれます。カリフォルニアなどの地域では、カリフォルニア水科学センターが、州全体からリアルタイムデータを収集する約500の河川流量計ネットワークを利用して、地表水の流れと年間流出量を記録しています。これは、USGSの全国河川流量記録によって管理されている8,000の河川流量計ステーションに貢献しています。これにより、現在までに長年にわたる水データの記録と文書が提供されています。水の配分を管理する管理チームは、各セクターへの適切な水供給に関する決定を下すことができます。これには、自治体、産業、農業、再生可能エネルギー（水力発電）、貯水池への貯水が含まれます。[ 5 ]
気候変動により、海氷や氷河が溶け、海面上昇の一因となっています。その結果、海からの塩水が淡水帯水層に浸透し始め、都市や農業用水として使用される水を汚染しています。また、周辺の生態系にも影響を与え、これらの地域に生息する野生生物にストレスを与えています。NOAA の記録によると、2012 年から 2016 年にかけて、グリーンランドと南極の氷床は年間 2470 億トン減少しました。[ 6 ]地球温暖化が続くと、この数値は増加し続けるでしょう。
気候変動は水循環と直接的な関連があります。蒸発量が増加し、降水量、流出量、地下水、土壌水分が減少しています。これにより、地表水位が変化しています。気候変動は、私たちが直面している水質に関する既存の課題も悪化させています。地表水の水質は、空気や近隣の景観などの周囲の要素からの化学物質の流入に基づいています。これらの要素が人間の活動によって汚染されると、水の化学組成が変化します。[ 7 ]
地表水と地下水は別々の存在であるため、そのように扱う必要があります。しかし、水需要が供給量を上回る場合、両者は相互に関連するシステムの一部であり、その管理の必要性はますます高まっています（Fetter 464）。公共消費（工業、商業、住宅を含む）のための地表水と地下水源の枯渇は、過剰な揚水によって引き起こされます。過剰に揚水された河川系付近の帯水層は、地表水源も枯渇させることが知られています。これを裏付ける研究は、多数の都市の多数の水収支で見つかっています。
帯水層の応答時間は長い（Young & Bredehoeft 1972）。しかし、水不足時に地下水の使用を全面的に禁止すれば、地表水は持続可能な水生生物に必要な水位をより良好に維持できるだろう。地下水の揚水量を減らすことで、地表水は直接降雨や地表流出などによって涵養され、水位を維持できるようになる。