地球上的水数量是永恒不变的吗？

丁哲兴

我们都知道，水分为三种形态，即固体、液体和睦体。这三种形态中的固态水和液态水都被地球的引力牢牢的束缚住了，因此我们只必要费心地球上的气态水，也就是水蒸气的题目了。由于水蒸气比氛围略轻，以是它在大气层中呈上浮的趋势，这不由得让我们担心，这些水蒸气在大气层中不停上浮，那在这个过程中，会不会有一部分水蒸气跑掉了？现在我们就来看一看，在地球大气层中水蒸气的逃跑之路。
在地球外貌，由于太阳光的辐射以及生物的活动等等缘故因由，时时候刻都有大量的水蒸气散逸到大气层中。变身为气体的水蒸气们仗着比氛围轻，欢呼着向地球上空跑去，但它们很快就发现自己越跑越慢，以致根本就跑不动了。这是由于固然这些水蒸气比氛围轻，但它是很容易和氛围肴杂的，在大气层中不会形成单独的水蒸气团，这里可以简朴明白为水蒸气通常都会“溶化”在氛围中。我们常说的湿度，就是指氛围中的水蒸气含量，而由于气候变革，氛围中的一部分水蒸气会以露、霜等形成重新成为液态或固态的水。

固然逃跑的速率被大大减缓，但是为了自由，大胆的水蒸气们照旧刚强的负重前行，积极的让自己上升得高一点、再高一点……然后它们就遇到了一个大大的题目。大气层从地球外貌开始至距地表约莫12公里处，我们称之为对流层，在对流层中的氛围越往上温度越低，其顶部温度最低可达零下80摄氏度，以是氛围中大部分的水蒸气在对流层上部，通常都会凝结成水大概直接形成冰晶，并终极以雨、雪、冰雹等方式回到地球外貌。根据干系资料，大气层中的水蒸气有约90%都会合在距地表12公里以下的对流层，离地表越近，氛围中的水蒸气含量越高。
大部分水蒸气逃跑的空想就如许短命在对流层，但另有一少部分水蒸气凭着上升气流的作用，以及自己的满腔热血，积极的突破了对流层的限定，来到了更高的空间--平流层。到达平流层的水蒸气们很快就发现了一个现象，那就是在这里的氛围很少垂直活动，绝大多数都是在水平活动，也就是说它们不能再凭上升气流来继续向上了。
这是为什么呢？答案就在于天上明晃晃的太阳，在平流层的顶部，太阳光中的紫外线比在地表剧烈得多，这些紫外线将平流层顶部的一部分氧分子（O2)直接分解成单个的氧原子(O)，这些氧原子又会和别的的没有分解的氧分子联合，生成一种叫臭氧(O3)的分子，大量的臭氧就在大气层中形成了一个臭氧层。由于臭氧层汲取了大部分来自太阳的紫外线，臭氧层的温度就变得比力高，从而在平流层形成了一个上热下冷的环境，这非常倒霉于氛围的对流。（这里要提一下，臭氧层可以说是地球上生物的掩护伞，没有了它，地球上的生物将直接暴露在剧烈的紫外线辐射之下）
于是这些从对流层逃跑出来的水蒸气们，就只有在平流层里“随波逐流”，由于平流层底部的温度很低，运气不好的水蒸气到了这里，就会又变成液态大概固态的水，惨被地心引力拉回地面。但时机总是会有的，平流层里的氛围固然总体上是以水平活动为主，但并不是绝对的水平活动，随着氛围的活动，在平流层里的少部分水蒸气照旧会荣幸的来到平流层的顶部，在这里它们从臭氧层中得到了热量，有了上升的动力，可以继续它们的逃跑之路了。值得一提的是，能跑出平流层的水蒸气已经很少很少了。
平流层之上就是中央层，在这里由于没有臭氧层的限定，大气的温度又变成下热上冷，氛围的对流变得显着起来，逃跑出来的水蒸气们得心应手，借着上升的气流继续向地球外层挺进。然后不出不测的又遇到了和对流层一样的题目，中央层的顶部比对流层的顶部温度更低（可达零下100摄氏度），按照老例子，这些幸存的水蒸气中的一大部分又“阵亡”了--它们被冻成了液态水大概冰晶。

但仍旧有少部分水蒸气逃了出来，它们是真正的“荣幸儿”，用“一将功成万骨枯”已远远无法形容它们的结果，本人以为至少也应该是“一将功成百亿骨枯”吧，由于这里的氛围密度已经是地表氛围的百亿分之一了。然而这里的名字叫“电离层”，在电离层中充斥着具有极高能量的、非常剧烈的太阳辐射以及各种宇宙射线，逃出来的水蒸气还没有来得及撒花庆贺，就瓦解了，它们被电离成了氢和氧。
在电离层地心的引力减弱了不少，已经无法束缚住氢了，但更重的氧却跑不掉，以是在这里构成水分子的氢和氧就分道扬镳了，在互道一声“珍重”之后，氢就头也不回的奔向了大气层的最外层--散逸层，并终极消散在茫茫的星际空间。因此，构成地球上水的构成元素中的一种--氢元素是会逃逸的，固然这个比例极小，但在地球巨大的基数面前照旧相称可观，根据干系资料，地球上每一秒都会有约莫3000克的氢逃逸到宇宙空间。

那么，地球上的水会不会就如许越来越少呢？别的各人也不必担心，由于地球上的水有许多途径来增补，这里简朴讲一下。由于氢是宇宙中最多的元素，以是在地球会经常得到氢的增补，比方太阳风、陨石、彗星带来的氢元素。别的就是，水分解之后留下的氧，可以与别的一些化合物反应并生成水，比方氨、甲烷、硫化氢等等，而这些物质也在宇宙中广泛存在，地球在宇宙空间运行时，可以容易的捕获到这些物质。
以是我们可以如许讲，地球上的水，其总量并不是永恒稳定的，但它会在肯定的范围内保持一个动态的平衡。

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