水圈是地球外圈中作用最為活躍的一個圈層,也是一個連續不規則的圈層。它與大氣圈、生物圈和地球內圈的相互作用,直接關係到影響人類活動的表層係統的演化。水圈也是外動力地質作用的主要介質,是塑造地球表麵最重要的角色。
水體存在方式不同,其作用方式也有比較大的差別,按照水體存在的方式可以將水圈劃分為:海洋、河流、地下水、冰川、湖泊等五種主要類型。
液態和固態水體所覆蓋的地球空間。水圈中的水上界可達大氣對流層頂部,下界至深層地下水的下限。包括大氣中的水汽、地表水、土壤水、地下水和生物體內的水。
各種水體參加大小水循環,不斷交換水量和熱量。水圈中大部分水以液態形式儲存於海洋、河流、湖泊、水庫、沼澤及土壤中;部分水以固態形式存在於極地的廣大冰原、冰川、積雪和凍土中;水汽主要存在於大氣中。三者常通過熱量交換而部分相互轉化。
人類大規模的活動對水圈中水的運動過程有一定的影響。大規模的砍伐森林、大麵積的荒山植林、大流域的調水、大麵積的排幹沼澤、大量抽用地下水等,都會促使水的運動和交換過程發生相應變化,從而影響地球上水分循環的過程和水量平衡的組成。人類的經濟繁榮和生產發展也都依賴於水。如水力發電、灌溉、航運、漁業、工業和城市的發展,無不與水息息相關。
水是怎樣形成的
地球是太陽係八大行星之中唯一被液態水所覆蓋的星球,從太空中看到的地球是由藍色浩瀚的海洋和漂浮在海麵的小島似的陸地組成。地球的表麵積為5.11億平方千米,陸地麵積隻有1.49億平方千米,占地球表麵積的29.2%,而海洋麵積為3.62億平方千米,占地球表麵積的70.8%,相當於陸地麵積的2.5倍。故地球有“藍色的水球”之稱。
也許有人會問:這麼多的水是從哪兒來的?地球上本來就有水嗎?
地球剛剛誕生的時候,沒有河流,也沒有海洋,更沒有生命,它的表麵是幹燥的,大氣層中也很少有水分。那如今浩瀚的大海,奔騰不息的河流,奇形怪狀的萬年冰雪,還有那地下湧動的清泉和天上的雨雪雲霧,這些水是從哪兒來的呢?
學術界對地球上水的起源存在著很大的分歧,目前有幾十種不同的水的形成學說。有觀點認為在地球形成初期,原始大氣中的氫、氧化合成水,水蒸氣逐步凝結下來並形成海洋。也有觀點認為,形成地球的星雲物質中原先就存在水的成分。另外的觀點認為,原始地殼中矽酸鹽等物質受火山影響而發生反應、析出水分。也有觀點認為,被地球吸引的彗星和隕石是地球上水的主要來源,甚至現在地球上的水還在不停增加。
普遍的觀點認為:地球是由太陽星雲分化出來的星際物質聚合而成的,它的基本組成有氫氣和氮氣以及一些塵埃。固體塵埃聚集結合形成地球的內核,外麵圍繞著大量氣體。地球剛形成時,結構鬆散,質量不大,引力也小,溫度很低。後來,由於地球不斷收縮,內核放射性物質產生能量,致使地球溫度不斷升高,有些物質慢慢變暖熔化,較重的物質,如鐵、鎳等聚集在中心部位形成地核,較輕的物質浮於地表。隨著地球表麵溫度逐漸降低,地表開始形成堅硬的地殼。但因地球內部溫度很高,岩漿活動就非常激烈。火山爆發十分頻繁,地殼也不斷發生變化,有些地方隆起形成山峰,有的地方下陷形成低地與山穀,同時噴發出大量的氣體。由於地球體積不斷縮小,引力也隨之增加,此時,這些氣體已無法擺脫地球的引力,從而圍繞著地球,構成了“原始地球大氣”原始大氣由多種成分組成,水蒸氣便是其中之一。
水蒸氣又是從哪兒來的呢?組成原始地球的固體塵埃,實際上就是衰老了的星球爆炸而成的大量碎片,這些碎片多是無機鹽之類的東西,在它們內部蘊藏著許多水分子,即所謂的結晶水合物。結晶水合物裏麵的結晶水在地球內部高溫作用下離析出來就變成了水蒸氣。噴到空中的水蒸氣達到飽和時便冷卻成雲,變成雨,落成地麵上,聚集在低窪處,逐漸積累成湖泊和河流,最後彙集到地表最低區域形成海洋。