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水圈

十二月 12, 2023

水圈（英語：hydrosphere），是一個行星、衛星或小行星上所有的水以及其所構成的系統。地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于空中、地表和地下，包括大气水、海水、陆地水（河、湖、沼泽、冰雪、土壤水（英语：Soil water (retention)）和地下水），以及生物体内的生物水。水圈可能與岩石圈、生物圈、大氣圈、磁圈等其他地球外表圈層高度重疊，共同形成地球的生態圈（英语：Ecosphere (planetary)）。

地球是一個表面充滿水的行星。

地球上水圈的總質量約為1.4×1018公噸，佔地球質量的0.023％。約有20×1012公噸存在於地球大氣層。地球表面積3.61億平方公里（75％）被海洋所覆蓋。地球海洋的平均鹽度為每公斤海水35克鹽（3.5％）[1]。

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。

分布 编辑

全球水的总储藏量约为13.86億立方公里[2]，其中97.5％是鹹水，只有2.5%是淡水。而淡水中约68.9％在极地冰蓋和高山冰川，以冰或永久積雪的形式存在；30.8％是地下水體；只有0.3％分布於容易接近的湖泊、河川和水庫系統[2] 。它们在物質狀態和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。

通常情况下，一个水體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。因此也可以称其为水环境。

水循環 编辑

 
水圈中的水藉由水循環的方式，展現各種不同的形態[3]。
主条目：水循環

水循環將水從一種狀態轉移到其他狀態，或從一個水體轉移到另一個水體。水體包括大氣水分（雲、雨和雪）、海洋、河流、溪流、湖泊、地下水、地下含水層、極地冰蓋和飽和土壤。太陽能以熱和光（日照）的形式出現，重力導致為期數小時到數千年的物質狀態轉換。大多數蒸發來自海洋，並且會因降水返回地面[4]。昇華指的是冰與雪的蒸發。 蒸騰是指植物通過维管束或氣孔散失的水分。蒸散則是水文學家對蒸騰、昇華和蒸發三種過程的合稱[4]。

馬克·德維利耶（Marq de Villiers）在他的著作《水》中，將水圈描述為一種存在有水的封閉系統。水圈是錯綜複雜、相互依賴的；是整體的、穩定的；並且"似乎是為了調控生命而建立的”[4] 。 德維利耶宣稱:“地球的總水量在地質時代幾乎不會改變，我們曾經有什麼我們就仍然有什麼。水可以被污染、濫用和誤用，但不是被創造也不是被毀滅，它只能轉移。沒有證據顯示水蒸汽會逸散至太空。[4]”

“每年地球上水分的轉移量有5.77萬立方公里。這是從海洋表面（5.03萬立方公里）和陸地（0.74萬立方公里）蒸發的水。大氣的總降水量與之相同，海洋總量4.58萬立方公里，陸地1.19萬立方公里。地表降水與蒸發量之間的差異（119,000 - 74,200 = 44,800 立方公里/年）代表了地球河川的總徑流量（42700 立方公里/年）和由地下水直接到海洋的總徑流量（2100 立方公里/年）。這些是支持生命和人類經濟活動的淡水的主要來源。[2]”

根據伊戈爾·希克洛馬諾夫（Igor A. Shiklomanov）的說法，海水再補充和替代的循環需要2500年才能完成，永久凍土和冰需要1萬年，深層地下水和高山冰川需要1500年，湖泊需要17年，河流需要16天[2]。

水圈與大氣圈 编辑

水圈對當前大氣的形成也相當重要。地球剛形成時，大氣只有非常稀薄的氫氣和氦氣，與目前的水星大氣相似。之後，氫氣和氦氣從大氣中排出，隨著地球冷卻和火山噴發而釋放的氮氣和水蒸氣等氣體[5] 。隨著地球的冷卻，大氣中的水蒸汽凝結成雨降下。同時，大氣中的二氧化碳溶解在雨水中，使大氣進一步冷卻。接著進一步導致水蒸汽凝結和下降。雨水充滿了地球表面的凹陷，形成了海洋。據估計，這發生在40億年前。第一生命形式於海洋開始，這些生物體不是呼吸氧氣。之後，當藍菌演化出現，轉化二氧化碳為食物並製造氧氣的過程開始[6]。結果導致我們的大氣與其他行星的組成明顯不同，是地球上生命的基本要素。

參見 编辑

注釋與參考資料 编辑

  1. ^ Kennish, Michael J. Practical handbook of marine science. Marine science series 3rd. CRC Press. 2001: 35. ISBN 0-8493-2391-6. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 (报告). UNESCO. 1998 [2013-06-13]. （原始内容存档于2013-09-13）. 
  3. ^ Arctic Climatology and Meteorology. Precipitation. （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 Marq de Villiers. Water: The Fate of Our Most Precious Resource 2. Toronto, Ontario: McClelland & Stewart. 2003: 453. ISBN 978-0-7710-2641-6. OCLC 43365804. 
  5. ^ Zahnle, K.; Schaefer, L.; Fegley, B. Earth's Earliest Atmospheres. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2010, 2 (10): a004895. PMC 2944365  . PMID 20573713. doi:10.1101/cshperspect.a004895. 
  6. ^ University of Zurich. "Great Oxidation Event: More oxygen through multicellularity." ScienceDaily. ScienceDaily, 17 January 2013. （原始内容于2017-07-31）. 

十二月 12, 2023
水圈, 此條目可参照英語維基百科相應條目来扩充, 2021年3月21日, 若您熟悉来源语言和主题, 请协助参考外语维基百科扩充条目, 请勿直接提交机械翻译, 也不要翻译不可靠, 低品质内容, 依版权协议, 译文需在编辑摘要注明来源, 或于讨论页顶部标记, href, template, translated, page, html, title, template, translated, page, translated, page, 标签, 英語, hydrosphere, 是一個行星, 衛星或小行星上所有的水. 此條目可参照英語維基百科相應條目来扩充 2021年3月21日 若您熟悉来源语言和主题 请协助参考外语维基百科扩充条目 请勿直接提交机械翻译 也不要翻译不可靠 低品质内容 依版权协议 译文需在编辑摘要注明来源 或于讨论页顶部标记 a href Template Translated page html title Template Translated page Translated page a 标签 水圈 英語 hydrosphere 是一個行星 衛星或小行星上所有的水以及其所構成的系統 地球上的水以气态 液态和固态三种形式存在于空中 地表和地下 包括大气水 海水 陆地水 河 湖 沼泽 冰雪 土壤水 英语 Soil water retention 和地下水 以及生物体内的生物水 水圈可能與岩石圈 生物圈 大氣圈 磁圈等其他地球外表圈層高度重疊 共同形成地球的生態圈 英语 Ecosphere planetary 地球是一個表面充滿水的行星 地球上水圈的總質量約為1 4 1018公噸 佔地球質量的0 023 約有20 1012公噸存在於地球大氣層 地球表面積3 61億平方公里 75 被海洋所覆蓋 地球海洋的平均鹽度為每公斤海水35克鹽 3 5 1 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 目录 1 分布 2 水循環 3 水圈與大氣圈 4 參見 5 注釋與參考資料分布 编辑全球水的总储藏量约为13 86億立方公里 2 其中97 5 是鹹水 只有2 5 是淡水 而淡水中约68 9 在极地冰蓋和高山冰川 以冰或永久積雪的形式存在 30 8 是地下水體 只有0 3 分布於容易接近的湖泊 河川和水庫系統 2 它们在物質狀態和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 通常情况下 一个水體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 因此也可以称其为水环境 水循環 编辑 nbsp 水圈中的水藉由水循環的方式 展現各種不同的形態 3 主条目 水循環 水循環將水從一種狀態轉移到其他狀態 或從一個水體轉移到另一個水體 水體包括大氣水分 雲 雨和雪 海洋 河流 溪流 湖泊 地下水 地下含水層 極地冰蓋和飽和土壤 太陽能以熱和光 日照 的形式出現 重力導致為期數小時到數千年的物質狀態轉換 大多數蒸發來自海洋 並且會因降水返回地面 4 昇華指的是冰與雪的蒸發 蒸騰是指植物通過维管束或氣孔散失的水分 蒸散則是水文學家對蒸騰 昇華和蒸發三種過程的合稱 4 馬克 德維利耶 Marq de Villiers 在他的著作 水 中 將水圈描述為一種存在有水的封閉系統 水圈是錯綜複雜 相互依賴的 是整體的 穩定的 並且 似乎是為了調控生命而建立的 4 德維利耶宣稱 地球的總水量在地質時代幾乎不會改變 我們曾經有什麼我們就仍然有什麼 水可以被污染 濫用和誤用 但不是被創造也不是被毀滅 它只能轉移 沒有證據顯示水蒸汽會逸散至太空 4 每年地球上水分的轉移量有5 77萬立方公里 這是從海洋表面 5 03萬立方公里 和陸地 0 74萬立方公里 蒸發的水 大氣的總降水量與之相同 海洋總量4 58萬立方公里 陸地1 19萬立方公里 地表降水與蒸發量之間的差異 119 000 74 200 44 800 立方公里 年 代表了地球河川的總徑流量 42700 立方公里 年 和由地下水直接到海洋的總徑流量 2100 立方公里 年 這些是支持生命和人類經濟活動的淡水的主要來源 2 根據伊戈爾 希克洛馬諾夫 Igor A Shiklomanov 的說法 海水再補充和替代的循環需要2500年才能完成 永久凍土和冰需要1萬年 深層地下水和高山冰川需要1500年 湖泊需要17年 河流需要16天 2 水圈與大氣圈 编辑水圈對當前大氣的形成也相當重要 地球剛形成時 大氣只有非常稀薄的氫氣和氦氣 與目前的水星大氣相似 之後 氫氣和氦氣從大氣中排出 隨著地球冷卻和火山噴發而釋放的氮氣和水蒸氣等氣體 5 隨著地球的冷卻 大氣中的水蒸汽凝結成雨降下 同時 大氣中的二氧化碳溶解在雨水中 使大氣進一步冷卻 接著進一步導致水蒸汽凝結和下降 雨水充滿了地球表面的凹陷 形成了海洋 據估計 這發生在40億年前 第一生命形式於海洋開始 這些生物體不是呼吸氧氣 之後 當藍菌演化出現 轉化二氧化碳為食物並製造氧氣的過程開始 6 結果導致我們的大氣與其他行星的組成明顯不同 是地球上生命的基本要素 參見 编辑大气圈 生物圈 岩石圈 冰雪圈 土壤圈 海 水體 水環境注釋與參考資料 编辑 Kennish Michael J Practical handbook of marine science Marine science series 3rd CRC Press 2001 35 ISBN 0 8493 2391 6 2 0 2 1 2 2 2 3 World Water Resources A New Appraisal and Assessment for the 21st Century 报告 UNESCO 1998 2013 06 13 原始内容存档于2013 09 13 Arctic Climatology and Meteorology Precipitation 页面存档备份 存于互联网档案馆 4 0 4 1 4 2 4 3 Marq de Villiers Water The Fate of Our Most Precious Resource 2 Toronto Ontario McClelland amp Stewart 2003 453 ISBN 978 0 7710 2641 6 OCLC 43365804 Zahnle K Schaefer L Fegley B Earth s Earliest Atmospheres Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 2010 2 10 a004895 PMC 2944365 nbsp PMID 20573713 doi 10 1101 cshperspect a004895 University of Zurich Great Oxidation Event More oxygen through multicellularity ScienceDaily ScienceDaily 17 January 2013 原始内容存档于2017 07 31 取自 https zh wikipedia org w index php title 水圈 amp oldid 70566653, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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