【综述】
水是生命之源,非常重要,它仅次于氧气,是人类生存的必需品。俗话说「人可三日无事,不可一日无水」,这句话说得很有道理。如果一个人只是不吃饭,他可能还能活一段时间;但如果不喝水,那么他在 3 天到 7 天内就会因脱水而死亡。
骆驼被誉为「沙漠之舟」,这一点众所周知。它能够在干旱的沙漠环境中长时间生存,这得益于它强大的适应能力。如果没有食物,骆驼可以存活一个月左右,如果没有水,就算骆驼非常耐渴,也只能坚持大概两个星期,因为水是生命之源,离开了水,骆驼也无法生存。
人这一生,基本都离不开五件事,那就是吃喝拉撒。除了睡觉,其他四件事都和水有着密切的联系。
以下是改写后的内容:你知道吗?我们的身体里 70%都是水,就连骨头里也有 22%的水。水可不仅仅是解渴的哦,它还能促进新陈代谢,加速血液循环,让呼吸道黏膜保持湿润,增强免疫力,防止病菌滋生呢!
所以,「多喝热水」是有科学依据的,不是敷衍人的空话。养成良好的饮水习惯,对健康非常有益。
地球上的淡水资源并不丰富,许多国家都非常缺水,我国也是人均水资源最缺乏的国家之一。那么,地球上的水资源有没有变化呢?是变多了还是变少了?还是保持平衡不变呢?
【地球上的水】
如果想了解地球上的水的变化,我们首先要搞清楚地球上的水是从哪里来的。
太阳系的形成,按照星云假说的说法,起初是一团自转的分子云,由于引力的作用,这团分子云开始坍缩,中心部分逐渐形成了原始太阳,其余部分则形成了原行星盘,在这个盘中,各种行星天体逐渐孕育而生。
原始地球是在什么条件下诞生的呢?因为当时地球内部有着丰富的放射性物质,这些物质不断产生热能,再加上地球本身的凝聚收缩,导致地表温度非常高,甚至超过了水的沸点,所以在当时,地球上根本不可能存在液态水。
由于刚形成的地球地壳较薄,内部持续增温,地面火山频繁喷发,犹如岩浆的海洋。
科学家们对地球水的起源有不同观点,但由于时间太久远,人类科技无法溯源,所以无法确定答案。目前主流观点有两种,一种是内源说。
科学家认为早期地球的水来自自身,当时大部分水在地下深处的岩浆或地幔中。
后来,地球内部活动加剧,地下温度过高,这些水在火山喷发时被从地下带了出来,变成水蒸气后升入原始大气层。
火山喷发时,除了水蒸气,还会释放出大量二氧化碳等气体。这些气体会在地表降温后形成云层,给地球带来降水,最终慢慢形成海洋。
在地球上水的起源问题上,科学界存在两种主要观点。一种观点认为,地球表面的水是由地球内部物质的化学反应产生的,即内源说。而另一种观点则认为,地球表面的水是由外部来源带来的,即外源说。外源说的支持者认为,在太阳系形成初期,太阳系周围存在大量的水冰物质,这些水冰物质可能是由彗星或其他天体带来的。当这些彗星或天体与地球相撞时,它们携带的水冰物质就会被释放到地球表面,从而形成了地球表面的海洋。
那时的地球也是这样,在成长过程中不断遭受天体和碎片的撞击。
而且,在 40 亿年前,太阳系曾经发生过后期重轰炸,这次轰炸持续了几亿年,有大量小行星袭击地球。不过,因为地球质量够大,引力也够强,它没有被小行星击碎,反而吸收了这些陨石带来的资源,比如水。
近现代科学家们通过观测发现,冻结线外存在大量富含水分的小行星,它们的含水量大多在 0.5%到 5%之间,甚至有的小行星含水量能达到 10%。
举例来说,位于火星和木星轨道之间小行星带的谷神星,虽然它的质量只有地球的 0.015%,但它拥有的固态水资源——冰,比地球还丰富,达到了 2 亿立方公里。
科学家们对彗星进行观测和研究后发现,大部分彗星都含有大量水分,且维尔塔宁彗星上的水与地球上海洋的水成分基本一致,这表明彗星上的水与地球上海洋的水可能来源于同一地方。
科学家认为,早期撞击地球的含有水分的陨石,为地球带来了大量的水,这可能是生命诞生的重要原因之一。
科学家们认为,除了陨石,太阳风也在向地球输送水分。不过,它并不是直接把水送到地球上,而是把大量的氢核等原子核送到地球的大气层中,这些原子核与大气层中的电子发生反应,形成了氢原子等物质,然后进一步转化成了水分子。
科学家研究发现,每年通过太阳风进入大气层的水分子约为 1.5 吨,即便从地球诞生时起算,45 亿年中太阳风带来的水量也仅有约 67.5 亿吨,与地球总水量相比微不足道。
【地球上水的变化】
了解了地球上水的两种起源,那么,这些水在地球上存在了这么久,经历了什么样的变化过程呢?
很多人认为,地球表面的水似乎在逐渐变少,比如湖泊江河干涸、断流,地下水位下降,还有人类活动对水资源的消耗等。
但是,这只是人类看到的水变少了,其实大部分的水都通过水循环系统或者其他途径去了别的地方,比如大海。
由于温室效应的影响,全球海平面持续上升。根据我国相关部门对沿海地区海平面的监测和分析,从 1980 年到 2019 年,海平面每年以 3.4 毫米的速度上升。
海平面每年变化区区几毫米,即使是经验丰富的沿海居民,如果没有科学手段随时监测,也很难察觉。
水循环是一个永无止境的过程,雨雪冰雹、生命活动等并不会消耗水分,只是这些水会在不同地点、以不同形态存在,就像水从一只手转移到另一只手,总量始终不变。
因此,就像能量守恒定律一样,一个地方的缺失必然会在其他地方得到补充,从而保持相对稳定的状态。
其实啊,根据教科书上的观点,地球上的水是在增多的。虽然水蒸气比空气轻,会一直往上飘,但是你们要晓得,物体越大,引力就越强,地球本身的引力就很大,再加上外面那一层大气层,水分子很难逃出去的。
下雨是一个非常常见的自然现象,它是由水蒸气在大气中不断循环和变化而形成的。当水受热蒸发成为水蒸气后,它会上升到大气中。在上升的过程中,水蒸气会不断地膨胀和冷却,直到达到露点温度以下。这时,水蒸气会凝结成小水滴,这些小水滴聚集在一起形成云。当云内的水滴或冰晶增大到一定程度时,它们就会下降成为雨、雪或其他降水形式。因此,下雨是一个复杂的自然过程,需要多种因素的共同作用。
大气层中存在电离层,这一观点让一些人认为,当水分子到达这里时,它们会被电离成氧气和氢气。而由于氢气非常轻,它会逐渐逃离地球,从而导致地球上的水越来越少。
但实际上,水蒸气 9 成都在对流层里,这层离地面近,电离层在很高的地方,中间还有好几层挡着。
由于大气底层温度低、高层温度高,即使水蒸气想进入电离层,也会因为对流层最低可达-80°C 的低温区域,凝结成液态甚至固态水,从而无法上升,反而向下坠落。
逃跑到太空的氢其实很少。虽然氢会随着水分子一起突破重围来到电离层,随后被分解成氢离子和羟基离子,但根据估算,理论上每秒只有 3 千克的氢会逃离地球。
这些数值微乎其微,对地球上的水量不会产生显著影响。而且,大量陨石降落在地球上,还有源源不断带有氢核的太阳风,都在为地球补充氢。
科学家发现,每年约有 660 立方公里的水从地幔进入地球,同时,每年也有几十万甚至几百万吨小行星撞击地球。虽然大部分小行星在到达地面之前就已燃烧殆尽,但它们的物质元素并不会凭空消失,而是成为地球的一部分。
因此,总的来说,地球上的水虽然变化不大,但实际上是在逐渐增加。
【结论】
尽管地球的水资源看似从古至今都没怎么变,但这并不意味着我们可以随意挥霍。
地球上的水资源确实不少,但其实大部分都是海水,人类能直接利用的淡水资源非常有限,只占地球总水量的 2.53%左右,而且这其中的绝大部分还都被封存在南北极和高山的冰川里,难以取用。
由于工业发展,人们为了经济利益,过度开采自然资源,大量排放污染物,导致酸雨频发,地下水、湖泊水、江河水体污染严重,海洋中的人造垃圾更是触目惊心。
如果人类继续这样下去,总有一天我们会耗尽可用水资源,到时候就追悔莫及了。