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水與生活

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  了解水,從了解水循環開始。

  水循環過程

  水循環沒有起點,但是海洋是一個開始水循環的好地方。太陽驅動著整個水循環,首先使海洋里的水升溫,一部分水變成水蒸氣,蒸發到空氣中。淡水湖和江河中同樣也存在著蒸發現象。在陸地上,從植物和土地上蒸騰的水分同樣也變成水蒸氣,蒸發到空氣中。空氣中少量的水來自于升華,也就是由冰和雪直接蒸發變成水蒸氣,完全省略了融化過程。上升的氣流將水蒸氣帶到大氣層中,在大氣層中由于溫度較低,水蒸氣又凝結后變成云。氣流驅使著云圍繞地球運動,云顆粒互相碰撞、不斷擴大并且變成降水從空中落下。有些水分以雪的形式降落,可堆積變成冰帽和冰川。當春回大地氣候變暖時,雪通常會融化,積雪融水沿地面形成融雪徑流。雖然大部分降水都回到海洋,但仍有一些降落到了陸地上,由于地心引力,沿地表流動形成地表徑流。

  一些地表徑流匯入江河,并且作為河川水流進入大海,還有一些在江河湖泊中積聚為淡水。但是,并不是所有的徑流都匯入了地表水體。有很多都浸入了地面(滲透)。有些水滲透到深層地下,重新補充地下蓄水層(飽和地下巖層),長期以來,含水層便儲存了大量的地下淡水資源。

  有些地下水滯留在地表,并且能夠作為地下水流出,滲流回地表水體(和海洋),有些地表水會碰到地面上的孔縫,變成淡水泉。然而水會隨著時間不停地運動,有一些重新回到海洋,“結束”了水循環,但是同時又開始了新一輪的水循環。

  地球水圈

  地球表層存在著許許多多天然或人工形成的水聚積體,稱為水體。這些水體共同組成了一個斷斷續續圍繞地球表層的水殼,稱為水圈。水圈同大氣圈、巖石圈和生物圈一起共同組成了地球的外圈層。

  水圈的上界可達大氣對流層頂部,下界至深層地下水的下限,包括大氣中的水蒸汽、各種地表水、地下水以及生物體內的水。

  水圈中大部分水以液態形式儲存于海洋、河流、湖泊、水庫、沼澤及土壤中,部分水以固態形式存在于極地冰川、山岳冰川、積雪和凍土中。氣態水主要存在于大氣層中。

  水圈中水的總體積約為13.86億立方千米,其中淡水約占 2.53%,咸水約占 97.47%。若將水圈中的水均勻平鋪在地球表面,水深將達2718米。海洋是水圈中最大的水體。大陸冰蓋、山岳冰川和永久積雪是水圈中最大的淡水水體,如果它們全部消融,海平面將升高約70米。河流和大氣中的水是水圈中水分交換最活躍的水體。

  砍伐森林對水循環過程的影響

  水圈是地球自然演化的結果,但近幾百年來,人類的大規模活動開始對水圈中水的狀態和運動過程產生一定的影響。全球變暖加速了固體冰川向液態水的轉化,大面積的水污染改變了水體的化學組成。大規模的砍伐森林、荒山植林、流域調水、排干沼澤和抽取地下水等,都會使水的運動和交換過程發生變化,從而影響地球上水分循環和水量平衡。

  水的組成宏觀

  水是由氫元素、氧元素組成的。水是一種化合物,由氫元素和氧元素以二比一的比例化合而成,分子式是H2O; 在常溫常壓下為無色無味的透明液體。

  水的組成微觀

  水是由水分子構成的,每一個水分子是由兩個氫原子和一個氧原子構成的。完全純凈沒有任何雜質的水(即蒸餾水)由水分子組成;而自然界的液態水由水分子和其他分子、離子以及化合物等組成,可能有鈉離子,鈣離子、硫酸根離子、電離產生的少數氫氧根離子,一些小分子有機物、和氧分子、二氧化碳分子等等。

  水的分布與特性

  地球表面約3/4的地方被水覆蓋著,其中97.2%的水在海洋里,2.24%的水在冰川和兩極的冰冠中。此外,在地層里還有地下水,在空氣中還有水蒸氣。地球上的水資源極為豐富,地球上可以直接供人類生活、生產用的淡水,僅占總水量的千分之一左右。從這個意義上說,地球上的水又是極為有限的,所以節約用水是每一個公民的責任和義務,請大家節約用水!


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