水在循环过程中的存在和运动的各种形态,例如蒸发、降水、河流和湖泊中的水位涨落、冰情变化、冰川进退、地下水的运动和水质变化等,统称水文现象。水文现象在各种自然因素和人类活动影响下,在空间分布或时间变化上都显得十分复杂。尽管如此,人们经过长期研究,认识到水文现象具有下列特点。第一,在全球水文循环过程中,发生在不同地点不同时间的水文现象并不是各自孤立的,而是在空间上和时间上存在着一定联系的。例如,在空间上,一个地区发生洪水或干旱往往与另一些地区水文现象的异常变化有联系;在时间上,今天的水文现象是昨天的水文现象的延续,而明天的水文现象则是在今天的基础上向前发展的结果。在永无休止的全球水文循环过程中,任何地方任何时候出现的水文现象,都是全球水文现象整体中的一部分和在时间长河中的一幕。第二,水文现象的时间变化过程存在着有周期而又不重复的性质,一般称为“准周期”性质。例如,潮汐河口的水位存在以半个或一个太阴日(24小时50分)为周期的日变化;河流每年出现水量丰沛的汛期和水量较少的枯季,表现出一年内的季变化;通过长期观测可以看到,河流、湖泊的水量存在着连续丰水年与连续枯水年的交替,表现出多年变化。形成这种周期变化的基本原因,是地球的公转和自转,地球和月球的相对运动,还包括太阳活动如太阳黑子的周期性运动的影响。它们导致太阳辐射的变化和季节的交替,使水文现象也出现相应的周期变化。周期变化反映了水文现象的时间变化过程有确定性的一面。然而,水文现象还受众多其他因素的影响。这些因素自身在时间上也不断地变化,并且相互作用和相互影响着。因此,水文现象的周期变化规律并不是十分严格的,表现出既有周期又不重复的特点。例如,河流汛期的水量及其变化过程每年并非一样,河流、湖泊的丰枯水的多年变化周期可以有很大的差异。这种不重复性表明水文现象在时程变化方面存在不确定性的一面。第三,水文现象在地理分布上既存在地带性,又具有局部变化的特点。例如,东亚地区的年雨量和年径流量都存在着随纬度和离海洋距离的增大而自东南向西北逐渐减小的趋势,形成这种趋势的原因是各地的气候条件随地理位置呈有规律的变化。地带性反映水文现象在空间变化方面存在确定性的一面。然而,当某些地区下垫面因素呈现出十分明显的局地性时,水文现象的地带性规律在这些地区会变得模糊甚至被掩盖,而表现出局地变化的特征。例如,岩溶地区的径流特征与它周围地区的径流特征往往迥然不同,这种局地变化反映水文现象在空间变化方面也存在不确定性的一面。值得指出的是,无论在时间上或空间上,水文现象的确定性和不确定性并不是互相排斥的,任何水文现象都同时存在这两方面的性质。只是当某种情况下,更多地表现出确定性规律,而在另一种情况下,更多地表现不确定性的特点。