潜水含水系统埋藏最浅，水位变化受气象因素影响最大。潜水位变化周期与大气降水变化周期明显一致。我国大部分地区属季风气候区，受东南季风影响，大体上每年4～7月，自南向北，进入雨季，降水显著增加，潜水位逐渐升高。雨季结束后，降雨减少，由于径流排泄，潜水水位逐渐降低，到翌年雨季来临前，水位降低到谷底，全年潜水水位动态表现为单峰、单谷型，季节性变化明显。南方地区，由于受秋雨季节的影响，潜水水位动态表现为双峰型。
潜水动态变化主要受气候周期的影响。气候变化周期，除了年际间的周期性变化外，还有多年性的周期变化，存在丰水年和枯水年长周期的交替现象。例如，周期为11年左右的太阳黑子变化，会影响丰水年和枯水年的交替变化，从而引起潜水位长周期的峰、谷变化。因此，研究地下水动态变化，需根据多年气象资料分析，从中找出不同保证率下的降水量分布对潜水补给量和水位变化的影响。
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