| 词条 | 水圈 |
| 释义 | § 定义 水圈 水圈(Hydrosphere)一般是指地球上被冰雪、液态水和水汽所占据而构成的壳层。水圈的上限可视为对流层顶，下限为深层地下水所及的深度。在水圈中，水的大部分是以液态和固态的形式在地面上聚集在一起的，构成各种水体，如冰川、海洋、河流、湖泊、水库等等。通常情况下，一个水体就是一个完整的生态系统，包括其中的水、悬浮物、溶解物、底质和水生生物等。此时我们也称其为水环境。 水圈是地球外圈中作用最为活跃的一个圈层。它与大气圈、生物圈和地球内圈的相互作用，直接关系到影响人类活动的表层系统的演化。水圈也是外动力地质作用的主要介质，是塑造地球表面最重要的角色。水体存在方式不同，其作用方式也有比较大的差别，按照水体存在的方式可以将水圈划分为海洋、河流、地下水、冰川、湖泊等五种主要类型。[1] § 储量 水圈 水圈内全部水体的总储量为13.86亿立方公里,其中海洋为13.38亿立方公里,占总储量的96.5％。分布在大陆上的水包括地表水和地下水，各占余下的一半左右。在全球水的总储量中，淡水仅占2.53％，其余均为咸水。而淡水中的约77%是以极地冰帽和高山积雪和冰川形式存在的，其余淡水分布在陆地的河流湖泊及地下水体中，人类能使用的最多淡水量为地下水体。它们在各种存在形态之间和各水体之间不断地转化和循环，形成水的大循环和相对稳定的分配。[2] § 分布 水圈 水圈中的水上界可达大气对流层顶部，下界至深层地下水的下限。包括大气中的水汽、地表水、土壤水、地下水和生物体内的水。各种水体参加大小水循环，不断交换水量和热量。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的广大冰原、冰川、积雪和冻土中；水汽主要存在于大气中。三者常通过热量交换而部分相互转化。 地球拥有的总水量约为136亿亿吨，其中含盐的海水约为132.2亿亿吨。地球上的水大致分布为：海洋占97.2%，极地冰山占2.15%，地下水占0.632%，湖泊与河流占0.017%，云中的水蒸气占0.001%。 陆地上的淡水来自天空。海水在阳光的照射下蒸发，盐留在了海里，而淡水蒸发到天上形成云。云被风吹到陆地的上空，凝结后降落到大地上。如此，陆地上的江河、湖泊、湿地才得以形成，它们是陆地生命的淡水源。 地球上的淡水总量约为3.8亿亿吨，是地球总水量的2.8%。然而，如此有限的淡水量却以固态、液态和气态的几种形式存在于陆地的冰川、地下水、地表水和水蒸气中，其比例分布是：极地冰川占有地球淡水总量的75%，而这些淡水资源人类几乎无法利用；地下水占地球淡水总量的22.6%，为8600万亿吨，但一半的地下水资源处于800米以下的深度，难以开采，而且过量开采地下水还会带来诸多问题；河流和湖泊占地球淡水总量的0.6%，为228万亿吨，是陆地上的植物、动物和人类获得淡水资源的主要来源；大气中的水蒸气占地球淡水总量的0.03%，为11.4万亿吨，它以降雨的形式为陆地补充淡水。 由于陆地上的淡水会因日晒而蒸发，或通过滔滔江流回归大海，地球可供陆地生命使用的淡水量不到地球总水量的千分之三，因此陆地上的淡水资源是很紧缺的。由于海水中含有盐，因此它不能被陆地上的生命作为水源利用。[3] § 循环运动 水圈和水循环 地球表面的水是十分活跃的。海洋蒸发的水汽进入大气圈，经气流输送到大陆、凝结后降落到地面，部分被生物吸收，部分下渗为地下水，部分成为地表径流。地表径流和地下径流大部分回归海洋。水在循环过程中不断释放或吸收热能，调节着地球上各层圈的能量，还不断地塑造着地表的形态。水圈中的地表水大部分在河流、湖泊和土壤中进行重新分配，除了回归于海洋的部分外，有一部分比较长久地储存于内陆湖泊和形成冰川。这部分水量交换极其缓慢，周期要几十年甚至千年以上。从这些水体的增减变化，可以估计出海陆间水热交换的强弱。大气圈中的水分参与水圈的循环，交换速度较快，周期仅几天。由于水分循环，使地球上发生复杂的天气变化。海洋和大气的水量交换，导致热量与能量频繁交换，交换过程对各地天气变化影响极大。目前，各国极其关注海－气相互关系的研究。生物圈中的生物受洪、涝、干旱影响很大，生物的种群分布和聚落形成也与水的时空分布有极密切的关系。生物群落随水的丰缺而不断交替、繁殖和死亡。大量植物的蒸腾作用也促进了水分的循环。水在大气圈、生物圈和岩石圈之间相互置换，关系极其密切，它们组成了地球上各种形式的物质交换系统，形成千姿百态的地理环境。 人类大规模的活动对水圈中水的运动过程有一定的影响。大规模的砍伐森林、大面积的荒山植林、大流域的调水、大面积的排干沼泽、大量抽用地下水等，都会促使水的运动和交换过程发生相应变化，从而影响地球上水分循环的过程和水量平衡的组成。人类的经济繁荣和生产发展也都依赖于水。如水力发电、灌溉、航运、渔业、工业和城市的发展，无不与水息息相关。 § 形成 水圈 地球是太阳系八大行星之中唯一被液态水所覆盖的星球。地球上水的起源在学术上存在很大的分歧，目前有几十种不同的水形成学说。有观点认为在地球形成初期，原始大气中的氢、氧化合成水，水蒸气逐步凝结下来并形成海洋；也有观点认为，形成地球的星云物质中原先就存在水的成分。另外的观点认为，原始地壳中硅酸盐等物质受火山影响而发生反应、析出水分。也有观点认为，被地球吸引的彗星和陨石是地球上水的主要来源，甚至现在地球上的水还在不停增加。 地球刚刚诞生的时候，没有河流，也没有海洋，更没有生命，它的表面是干燥的，大气层中也很少有水分。地球是由太阳星云分化出来的星际物质聚合而成的，它的基本组成有氢气和氮气以及一些尘埃。固体尘埃聚集结合形成地球的内核，外面围绕着大量气体。地球刚形成时，结构松散，质量不大，引力也小，温度很低。后来，由于地球不断收缩，内核放射性物质产生能量，致使地球温度不断升高，有些物质慢慢变暖熔化，较重的物质，如铁、镍等聚集在中心部位形成地核，最轻的物质浮于地表。随着地球表面温度逐渐降低，地表开始形成坚硬的地壳。但因地球内部温度很高，岩浆活动就非常激烈。火山爆发十分频繁，地壳也不断发生变化，有些地方隆起形成山峰，有的地方下陷形成低地与山谷，同时喷发出大量的气体。由于地球体积不断缩小，引力也随之增加，此时，这些气体已无法摆脱地球的引力，从而围绕着地球，构成了“原始地球大气”。原始大气由多种成分组成，水蒸气便是其中之一。 组成原始地球的固体尘埃，实际上就是衰老了的星球爆炸而成的大量碎片，这些碎片多是无机盐之类的东西，在它们内部蕴藏着许多水分子，即所谓的结晶水合物。结晶水合物里面的结晶水在地球内部高温作用下离析出来就变成了水蒸气。喷到空中的水蒸气达到饱和时便冷却成云，变成雨，落成地面上，聚集在低洼处，逐渐积累成湖泊和河流，最后汇集到地表最低区域形成海洋。 地球上的水在开始形成时，不论湖泊或海洋，其水量不是很多，随着地球内部产生的水蒸气不断被送入大气层，地面水量也不断增加，经历几十亿年的地球演变过程，最后终于形成我们现在看到的江河湖海。[4] § 水圈与人类 水圈 一、水——人体的重要组成 水是人类生活中不可缺少的物质，人类为了维持生命，必须喝水和从食物中得到必要的水分。一个成年人体内水的总量占总体重的65%～70%。人体内的水主要存在于血液、淋巴和细胞中，人的血液与海洋水有着千丝万缕的联系。人的器官和组织中都有水：心、肺、肾中约占80%，骨骼中平均占30%，牙齿珐琅质中占0.3%。在人体中的生物液体，唾液、胃液、尿中占95%～99%。 二、 生命来源于水 原始生命起源于水，又以水为家。地球刚初形成时一片荒芜。原始海洋形成后，才为生命的诞生构建了理想的“摇篮”。海水中溶解了各种各样的物质。在那里这些化合物被水培育成具有原始生命的细胞。原始海洋中溶解的氧、二氧化碳等物质，是细胞进行新陈代谢时最好的“营养品”；厚厚的水体又像一个“保护罩”使娇弱的原始生命不致被太阳紫外线杀伤。就在这样的“摇篮”里，经历了若干亿年的漫长历程，生命从低级到高级，从海洋到陆地，逐渐形成了几乎占据地球表面每一个角落的生物世界。 三、生命运动离不开水 水是生物体的基本成分。例如，哺乳动物体内水约占65%。鱼类占75%，藻类占95%，水母则高达95%～98%。水在人体中起着重要作用：①在肌体内起着输送物质的作用；②维持着肌体养分平衡，起着吸收养分，排出废物的作用；③起着调节温度的作用；④具有支持营养的作用等。正常情况下，人体水分处于吸收与排出相等的平衡状态，但当这种平衡状态被打破时，就会影响人体正常生活。当一个人吸收的水量比维持平衡的水分少1～2%，就会感到口渴；当减少5%时就会皮肤皱折，神态不清；当减少14～15%，就会死亡。故一般人几天不吃东西尚可，若几天不喝水，其结果就可想而知。[5] |
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