地球上的水数量是永恒不变的吗?是的。因为地球上的水是不断循环的,而且不会消失,所以地球上的水数量是永恒不变的。不是,地球上的水量...
地球上的水数量是永恒不变的吗?
地球的表面有70%都被水覆盖,其总量高达130亿亿吨,关于这么多的水是从哪里来的,科学家们还没有给出最终的结论,简而言之,有一部分观点认为水是地球“自产”的,另一部分观点则认为地球上的水是在太阳系形成之初,由大量富含水的小行星以及彗星带来的。
然而这些观点都有一个共同点,那就是大家都认为在40多亿年前,地球上忽然就有了很多水,进而形成了海洋,而自此之后,地球不会再有其他的途径来获取如此多的水了。也就是说,地球上的水就只有这么多,用完之后不可能再得到什么有效的补充了。
那么地球上的水会越来越少吗?对于这个问题,通常的答案是,我们根本不需要害怕地球上的水会越来越少,这是因为地球是一个封闭的系统,水只会在这个系统里不停地循环,所以地球上的水数量是永恒不变的。但实际情况却并非如此,事实上,科学家发现地球上的水一直在泄漏,这是怎么回事呢?我们先来了解一下。
水分子是一种相对质量比较大的分子,不管是固态、液态还是气态,地球的引力都可以将水牢牢地束缚住,但水分子并不是想象中那么坚不可摧,只要有足够的能量,就可以让水的分子键断裂,从而将其分解为氢和氧。
在实验室里,我们可以通过电将水分解成氢和氧,而在大自然里,来自太阳的能量也可以做到这一点。由于氧相对较重,因此水被分解后产生的氧依然会被地球引力束缚,而相对质量很轻的氢则会一路上升到地球大气层的顶端。
在这里的氢有两种逃逸的方式,第一种是借助太阳风的力量,太阳风是由太阳发射出的高速粒子流,在地球附近,太阳风的速度可以达到每秒钟400公里,从而轻松地将氢带走。第二种是氢气的分子运动,对于单个氢气分子而言,它的速度会因为与其他粒子的碰撞而不停地变化,当某个氢气分子的速度达到了地球的逃逸速度,这个氢气分子就可以挣脱地球的引力束缚。
我们可以简单地理解为,地球上构成水的氧不会“逃走”,而氢则一直都在泄漏。这样看起来,地球上的水就会越来越少,但地球考古数据却显示,40多亿年来,地球上的水并无明显的变化。那么问题就来了,地球上的水一直在泄漏,为什么泄漏了40多亿年,还是没有减少?我们接着看。
首先就是地球拥有一个强大的磁场,它可以极大的降低太阳风的威力,然后就是地球大气层里拥有丰富的氧,在一定的条件下,这些氧可以和一部分氢再次结合并生成水。第三个原因是,太阳风里携带了大量的氢原子核,在吹走地球大气层顶端的氢的同时,地球的引力又会捕获少部分太阳风中的氢原子核,它们有可能会与地球的氧结合生成水。
虽然上述几个现象可以有效地降低地球上水的损失,但是降低损失并不代表没有损失,事实上,地球上的氢还是在不停地泄漏,科学家估计,地球上的氢仍然在以大约每秒钟3000克的速度“逃走”。这确实有点令人担心,但值得庆幸的是,我们的地球还有其他的途径可以补充到水。
氢是宇宙中丰度最高的元素,在宇宙空间里,除了游离态的氢以外,甲烷、氨、硫化氢等物质里也存在着大量的氢,地球在年复一年地围绕着太阳公转的过程中,可以凭借自身的引力捕捉到不少的这类物质,地球上的氧可以与这些物质产生反应,从而生成水。除此之外,那些坠入地球的彗星以及陨石也可以直接给地球带来水。
我们可以看到,虽然地球上的水一直在泄漏,但是由于种种原因,这种泄漏的程度并不高,再加上地球又可以通过一些途径补充到少量的水,这使得地球的水在支出和收入两个方面达到了一定的平衡,因此在过去的40多亿年的时间里,地球上的水还是没有减少。
值得注意的是,这个现象只是暂时的,这是因为太阳的辐射自从诞生以来就一直在增加,科学家发现,现在的太阳亮度比40多亿年前要高出30%左右,按照这个趋势,在大约10亿年以后,太阳的亮度将再增加10%,根据计算机模型的推演,10亿年以后,强烈的太阳辐射将使地球温度升高到50摄氏度左右。
科学家推测,在这种情况下,地球上的水将被大量地蒸发、分解,然后被太阳风无情地带走。因此可以说,地球上的水暂时不会越来越少,但随着太阳的持续变亮,这样的情况会发生改变,在10亿年以后,地球上的水将荡然无存。
那么未来的人类应如何面对呢?笔者认为,10亿年对于人类来说是非常长的一段时间,如果未来的人类能够在地球上发展10亿年,那么届时人类的科技水平应该会达到一个很高的水平才对,再怎么说,给地球加块巨大的“遮阳板”应该还是可以的吧?
地球上的水总量会变化吗?
因为人为的消耗和浪费,让水的数量逐渐的减少!!
地球每天都有从太空飞来的天体,如陨石,彗星等等。它们为地球带来了水分,也许,这也是地球上水来源的原因。
减少完全是因为在蒸腾时失散的太空蒸气,
而来自于太空的“陨冰”(太空冰体)又是地球的外来水资源。
地球上的水数量难道是永恒不变的吗?会增多或减少吗?
众所周知,地球上的水一般分为三种形态,分别为固态的,液态和气态的水是水在不同状况下的不同形态。其中固态和液态状况下的水被地球的引力牢牢吸引着,基本上变化的情况不会太多。而气态状态下的水,即水蒸气会有一定情况的变化,往往它要比空气轻许多,在大气层中呈现的是上升的趋势。虽是这样,水蒸气仍不会从地球上消失,地球上水的总量依然维持在一个较为平衡的状态里,这个平衡状态在一定的范围内会变动。
一、水蒸气的运动轨迹地面上的水经过太阳辐射变成水蒸气上升到高空中,一部分水蒸气是由于生物的活动原因形成的。因为水蒸气的重量要比空气轻,所以它会一直往高空上面升,在这个过程中容易和空气混合在一起,并不会是独立的水蒸气团。经历过天气变化后,空气中部分水蒸气以露或霜的形式再次变成液态或固态水,同时对流层上的温度较低,在对流层上的水蒸气也容易变成水或冰晶,用雨或雪的形式再次回到地面上来。一般离地面越近的空气中水蒸气含量也越高。
二、平流层上的空气一般都是水平运动的对流层的上面还有平流层,一部分的水蒸气会上升到这里。平流层上空气水平运动的主要原因是太阳在平流层的顶部,紫外线很强,把顶部的氧分子分解成了氧原子,再和没有分解的氧分子一起结合成臭氧,形成臭氧层。臭氧层吸收紫外线的温度变高,平流层变得上热下冷,空气不对流,水蒸气几乎很少能再往平流层上面的空间上升了。
经过平流层后,还有非常少的部分水蒸气能到达中间层和电离层,在电离层中会被电离成氢和氧,由于地心引力的减弱,氢会往散逸层中去,并消失在星际中。虽然氢逃逸了,但它是宇宙中数量最多的元素,地球之后会得到很好的补充。
地球上的水用了46亿年,为何始终不见减少?
如果认为本文对您有所帮助请赞助本站