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了解水

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  了解水,从了解水循环开始。

  水循环过程

  水循环没有起点,但是海洋是一个开始水循环的好地方。太阳驱动着整个水循环,首先使海洋里的水升温,一部分水变成水蒸气,蒸发到空气中。淡水湖和江河中同样也存在着蒸发现象。在陆地上,从植物和土地上蒸腾的水分同样也变成水蒸气,蒸发到空气中。空气中少量的水来自于升华,也就是由冰和雪直接蒸发变成水蒸气,完全省略了融化过程。上升的气流将水蒸气带到大气层中,在大气层中由于温度较低,水蒸气又凝结后变成云。气流驱使着云围绕地球运动,云颗粒互相碰撞、不断扩大并且变成降水从空中落下。有些水分以雪的形式降落,可堆积变成冰帽和冰川。当春回大地气候变暖时,雪通常会融化,积雪融水沿地面形成融雪径流。虽然大部分降水都回到海洋,但仍有一些降落到了陆地上,由于地心引力,沿地表流动形成地表径流。

  一些地表径流汇入江河,并且作为河川水流进入大海,还有一些在江河湖泊中积聚为淡水。但是,并不是所有的径流都汇入了地表水体。有很多都浸入了地面(渗透)。有些水渗透到深层地下,重新补充地下蓄水层(饱和地下岩层),长期以来,含水层便储存了大量的地下淡水资源。

  有些地下水滞留在地表,并且能够作为地下水流出,渗流回地表水体(和海洋),有些地表水会碰到地面上的孔缝,变成淡水泉。然而水会随着时间不停地运动,有一些重新回到海洋,“结束”了水循环,但是同时又开始了新一轮的水循环。

  地球水圈

  地球表层存在着许许多多天然或人工形成的水聚积体,称为水体。这些水体共同组成了一个断断续续围绕地球表层的水壳,称为水圈。水圈同大气圈、岩石圈和生物圈一起共同组成了地球的外圈层。

  水圈的上界可达大气对流层顶部,下界至深层地下水的下限,包括大气中的水蒸汽、各种地表水、地下水以及生物体内的水。

  水圈中大部分水以液态形式储存于海洋、河流、湖泊、水库、沼泽及土壤中,部分水以固态形式存在于极地冰川、山岳冰川、积雪和冻土中。气态水主要存在于大气层中。

  水圈中水的总体积约为13.86亿立方千米,其中淡水约占 2.53%,咸水约占 97.47%。若将水圈中的水均匀平铺在地球表面,水深将达2718米。海洋是水圈中最大的水体。大陆冰盖、山岳冰川和永久积雪是水圈中最大的淡水水体,如果它们全部消融,海平面将升高约70米。河流和大气中的水是水圈中水分交换最活跃的水体。

  砍伐森林对水循环过程的影响

  水圈是地球自然演化的结果,但近几百年来,人类的大规模活动开始对水圈中水的状态和运动过程产生一定的影响。全球变暖加速了固体冰川向液态水的转化,大面积的水污染改变了水体的化学组成。大规模的砍伐森林、荒山植林、流域调水、排干沼泽和抽取地下水等,都会使水的运动和交换过程发生变化,从而影响地球上水分循环和水量平衡。

  水的组成宏观

  水是由氢元素、氧元素组成的。水是一种化合物,由氢元素和氧元素以二比一的比例化合而成,分子式是H2O; 在常温常压下为无色无味的透明液体。

  水的组成微观

  水是由水分子构成的,每一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。完全纯净没有任何杂质的水(即蒸馏水)由水分子组成;而自然界的液态水由水分子和其他分子、离子以及化合物等组成,可能有钠离子,钙离子、硫酸根离子、电离产生的少数氢氧根离子,一些小分子有机物、和氧分子、二氧化碳分子等等。

  水的分布与特性

  地球表面约3/4的地方被水覆盖着,其中97.2%的水在海洋里,2.24%的水在冰川和两极的冰冠中。此外,在地层里还有地下水,在空气中还有水蒸气。地球上的水资源极为丰富,地球上可以直接供人类生活、生产用的淡水,仅占总水量的千分之一左右。从这个意义上说,地球上的水又是极为有限的,所以节约用水是每一个公民的责任和义务,请大家节约用水!


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