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Als Wasserbilanz bezeichnet man die Bilanz aus Niederschlag, Verdunstung, Abfluss und Speicheränderung bezogen auf ein Gebiet und einen Zeitraum.
Die Wasserbilanz spielt eine große Rolle wenn man Gebiete in aride und humide Klimata einteilen will.

Zugrunde liegt dabei die Wasserbilanz- oder Wasserhaushaltsgleichung:

bzw.:

Wobei N der Niederschlag, A der Abfluss, V die Verdunstung und ΔS die Speicheränderung ist. Für ausreichend lange Zeiträume ist ΔS = 0.

Von einer negativen Wasserbilanz spricht man, wenn die potentielle Verdunstung größer als der Niederschlag ist. Von einer positiven Wasserbilanz spricht man, wenn die Verdunstung kleiner als der Niederschlag ist, somit also Oberflächenabfluss und Infiltration des Wassers in den Boden möglich ist.