地球上的水

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地球上的水范文第1篇

但是，地表的水會(huì)因蒸發(fā)、植物蒸騰或冰雪升華成為水汽而進(jìn)入大氣，而水汽的密度比空氣密度低，水汽在靜止的空氣中有上浮的趨勢。正如我們看到的水滴非常小、與氣態(tài)水接近的白色蒸汽都是往上走而不是下沉。那么，水汽是否會(huì)一直浮升而逃出地球呢？氣體總有從密度高的地方向密度低的地方擴(kuò)散的趨勢，近地面的水汽密度顯然高于幾近真空的星際空間的水汽密度，大氣中的水汽是否會(huì)因?yàn)閿U(kuò)散而掙脫地球引力的束縛跑到地球之外去呢？另外，是否存在水分子發(fā)生化學(xué)、物理變化后跑到地球之外而使地球上的水減少的可能呢？

大氣的分層結(jié)構(gòu)與水汽的分布

水汽指空氣中氣態(tài)的水，而不包括空氣中狀態(tài)不穩(wěn)定的液態(tài)的水（云、霧、雨）和固態(tài)的水（雪、霰、冰雹）。空氣中的水汽比濕，即水汽質(zhì)量占空氣總質(zhì)量的百分比，隨著空氣干濕的程度從0～4%變化很大。寒冷干燥地區(qū)的干燥季節(jié)水汽比濕幾近于零，熱帶多雨地區(qū)的多雨季節(jié)則會(huì)接近4%。

隨著空氣從地表到高空越來越稀薄，大氣中的水汽密度也從地面向高空逐步下降。觀測結(jié)果表明，在距地面1500～2000米處，水汽含量只及地面的1/2;在5000米處，只相當(dāng)于地面的1/10，再往上則更少。水汽絕大部分集中在低層，有一半的水汽集中在2000米以下，3/4的水汽集中在4000米以下，10千米～12千米高度以下的水汽約占全部水汽總量的99%。

90%的大氣水汽都集中在對(duì)流層內(nèi)。對(duì)流層的厚度在赤道附近有12千米厚，在兩極地區(qū)只有8000米。

自對(duì)流層頂部向上至55千米高度為平流層，其水汽含量已經(jīng)極少。平流層形成機(jī)理與臭氧層密切相關(guān)。因紫外線的照射，位于平流層頂部的一部分氧分子被分解為氧原子，氧原子與未分解的氧分子結(jié)合生成臭氧，臭氧吸收大部分短波紫外線而升溫形成逆溫層。逆溫層的存在阻止了大氣的上下對(duì)流。

從平流層頂?shù)?5千米高度為中間層，大氣溫度隨高度上升而降低，層頂溫度可低至-100℃，是一個(gè)較弱的對(duì)流層。在距地面高度80千米左右，還有冰晶存在，這類冰晶顆粒的半徑一般為0.05～0.5微米。在曙光初現(xiàn)或暮色將盡時(shí)冰晶被太陽照射會(huì)形成呈淡藍(lán)色或銀灰色的夜光云。只有在高緯度地區(qū)的夏季才能見到夜光云。

從中間層頂?shù)?00千米高度為暖層。在270千米高度處，空氣密度約為地面空氣密度的百億分之一。暖層在300千米高度時(shí)的溫度高達(dá)1000℃以上。暖層又稱電離層，暖層中的氮、氧氣和氧原子等氣體成分，在強(qiáng)烈的太陽紫外線和宇宙射線作用下，已處于高度電離狀態(tài)。在電離層中，即使有水，也會(huì)被電離成氫離子和氫氧根離子，因此不可能存在水分子。

暖層頂部以上稱為外層，又稱逃逸層。這里的溫度很高，可達(dá)數(shù)千度;大氣已極其稀薄，其密度為海平面處的一億億分之一。它是大氣圈的最外層，沒有明顯的上界，而與星際空間相連。由于空氣十分稀薄，受地球引力作用較小，一些高速運(yùn)動(dòng)的大氣質(zhì)點(diǎn)可因此脫離大氣圈，逸散到星際空間去。

水汽不會(huì)因?yàn)楦×Χ艹龅厍?/p>

水汽到底會(huì)不會(huì)因?yàn)楦×Χ艹龅厍蚰兀吭诹私饬舜髿獾姆謱咏Y(jié)構(gòu)與水汽的分布之后，答案也就漸漸浮出水面了：浮力作用并不會(huì)使水汽逃出地球。具體的原因又是什么呢？

原因之一：水汽可以溶解于空氣。大部分水汽溶解于空氣而混為一體，水分子與其他空氣分子結(jié)合在一起，不會(huì)因?yàn)楸戎氐牟煌謱印?/p>

原因之二：大氣層中有溫度很低的區(qū)域，例如對(duì)流層上部的溫度可低至-80℃。在較冷的區(qū)域氣態(tài)水分子會(huì)凝結(jié)成液態(tài)水，甚至凝華為固態(tài)水，并相互合并成水滴、冰晶，當(dāng)水滴、冰晶大到一定程度就會(huì)掉落下來。

原因之三：大氣層有逆溫層存在，包括平流層和電離層，都是上層溫度高而下層溫度低，溫度低的下層空氣密度更高，不可能靠浮力運(yùn)動(dòng)到密度低的上層。

原因之四：即使逃脫第一、第二、第三關(guān)，少數(shù)跑到電離層的水分子，也會(huì)被分解為氫離子和氫氧根離子。同時(shí)，氫離子和氫氧根離子的質(zhì)量比水分子更小，所以即使少許漏網(wǎng)的水分子沒有被分解，也不會(huì)上浮到電離層以上。

因此，地球上的水分子不會(huì)因?yàn)橘|(zhì)量小靠空氣浮力跑到電離層以上，也自然跑不出地球。

水汽不會(huì)因?yàn)榉肿訑U(kuò)散而跑出地球

如果水分子向外的分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)速度超過了該高度的地球逃逸速度，水分子就可以逃逸到太空。那么，地球大氣環(huán)境中的逃逸速度和分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)速度又是多少呢？

通過簡單計(jì)算我們可以得知，在地球表面逃逸速度為11.17千米/秒;大氣外層的底部在距離地面約1000千米高處，逃逸速度為10.4千米/秒;在距離地面10000千米高度，逃逸速度減小為7000米/秒。在室溫下，空氣分子的平均速率為461米/秒，相當(dāng)于子彈的速度。在大氣逃逸層，溫度在1000℃以上，按1300K（K又稱開爾文，開爾文溫度=攝氏溫度+273.15）計(jì)算，空氣分子的平均速率可達(dá)到977米/秒。

分子運(yùn)動(dòng)的平均速率只是很多分子的速率的平均值，其中肯定有運(yùn)動(dòng)速率高于平均速率的分子。據(jù)統(tǒng)計(jì)，高于平均速率5倍的分子已經(jīng)很少。所以，如果一種氣體的5倍平均速率低于逃逸速率，就可以認(rèn)為該氣體達(dá)不到逃逸速度，逃不出星球的引力約束。

對(duì)比圖表中不同氣體的5倍平均速率與地球逃逸速率（地面11.17千米/秒，1000千米高空10.4千米/秒）可知，在近地面，所有氣體成分都不可能靠分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)逃離地球;在大氣外層下部，因?yàn)橐p弱且溫度很高，逃逸速率下降而分子運(yùn)動(dòng)速度加快，氫（原子或離子）和氦氣已經(jīng)可以逃出大氣層而進(jìn)入太空，只是分子量較大的氧氣、水汽、二氧化碳、氮?dú)馊匀惶右莶怀鋈ァ?/p>

再往上到10000千米高空，地球逃逸速度降低到7000米/秒，溫度最高可達(dá)3000℃，空氣主要成分的5倍分子運(yùn)動(dòng)速率都在7000米/秒以上。也就是說，在大氣逃逸層上部，在理論上，幾乎所有大氣成分都是可以逃出地球的。但是，在2000千米以上高度，是完全電離的逃逸層，實(shí)際上空氣分子都已經(jīng)不存在了，重原子也不存在，只剩下氫、氦兩種原子。所以，除了氫和氦，不存在空氣從地球逃逸的問題。

所以，對(duì)于是否真有水分?jǐn)U散逃逸出地球的問題，答案是否定的。原因是水分子根本到不了逃逸層。水分子只存在于電離層之下，被電離層分解而越不過電離層，不可能出現(xiàn)在電離層之上的逃逸層。

水汽是否會(huì)通過其他物理化學(xué)作用逃離地球

進(jìn)入電離層的水分子會(huì)被電離為氫離子和氫氧根離子，而氫離子很輕，是可以穿透電離層進(jìn)入逃逸層并進(jìn)一步逃逸到星際空間的。地球內(nèi)部的水分子雖然不能直接逃出地球，但是否會(huì)通過電離、損失氫離子的方式而減少呢？

據(jù)估算，地球每秒鐘逃逸損失的氫有3000克，氦則為每秒50克。不過，盡管地球上的氫在逃逸，但在幾十億年的地球史上水卻沒怎么減少。一方面，在氫逃逸出地球的同時(shí)，太陽風(fēng)、隕石也在不斷給地球補(bǔ)充氫，使氫得到部分補(bǔ)充。另一方面，盡管水分解的氫逃逸了，但剩下來的氧卻可以跟氨、硫化氫、甲烷等反應(yīng)，生成氮、硫酸、二氧化碳和水。正是氫逃逸和氧留存，使地球上的氧氣逐漸增多，并氧化其他物質(zhì)生成水。這樣的機(jī)制使地球原始大氣逐漸變成以氮、氧、二氧化碳為主的地球現(xiàn)代大氣并形成了海洋，才有了適宜人類生存的生機(jī)勃勃的地球。

地球上的水范文第2篇

蒲東實(shí)驗(yàn)小學(xué)　劉鵬振

輔導(dǎo)老師：翟鳳君

假如地球上的水都干涸了，天啊，這是一個(gè)多么可怕的想象，透過這個(gè)恐怖層，我仿佛看見了滿眼黃沙飛舞，到處枯枝敗葉……

小河沒有了往日的歡樂，樹葉失去翠綠的外衣，花兒失去了嬌艷的面容，樹木在一夜之間蒼老了許多，枯黃的葉子在空中靜靜地飄落，就連被人們譽(yù)為最具有生命的小草，這時(shí)也低下了脆弱的頭……

頓時(shí)大自然失去了他原本來的色彩，也告別了原有的生機(jī)……

地球上的水范文第3篇

幾根生了銹的水管，一個(gè)破敗的籃球場，年近而立的他們生龍活虎般地跳躍、奔跑，擺上兩個(gè)水泥墩當(dāng)球門，他們一樣能踢得不亦樂乎。這個(gè)位于南昌市某高校里的籃球場地破敗不堪，已有幾十年的歷史，籃球場四周有鐵護(hù)欄，就像個(gè)鳥籠。每逢星期六的下午，這群人就會(huì)準(zhǔn)時(shí)出現(xiàn)在這里，不論春夏秋冬，不論嚴(yán)寒酷暑，這樣的足球生活已經(jīng)持續(xù)了七個(gè)年頭。七年前，一群互不相識(shí)的人因?yàn)樽闱颉⒏鼫?zhǔn)確地說是水泥地上的足球而走到了一起，七年間他們組成了自己的足球隊(duì)――南昌翼騰業(yè)余足球隊(duì)。夫妻間有七年之癢，而他們在七年里對(duì)足球的熱愛依然，特別是這種水泥地上的“野球”生活。

七年前，因?yàn)樽闱驁龅氐膮T乏，他們只好“霸占”水泥地面的籃球場地，起初他們互相都不認(rèn)識(shí)，三五成群地進(jìn)行著“中國式”的足球比賽。久而久之，在技術(shù)逐漸提高后，這群“足球兄弟”希望和人過招的愿望就更加強(qiáng)烈，他們就這樣經(jīng)歷著最低級(jí)別的業(yè)余足球比賽――5對(duì)5對(duì)抗賽。幾組輪流著打，也沒啥講究，哪組先進(jìn)球就為勝者，再接著繼續(xù)踢，輸?shù)囊环骄拖聢霎?dāng)觀眾。旁邊打籃球的人說他們是“瘋子”，因?yàn)樗麄冋紦?jù)了籃球場地；懂足球的人說他們是中國足球的“希望”，因?yàn)椴簧偾騿T就是在水泥地上“培養(yǎng)”出來的。這塊水泥地記錄著他們流過的汗水，也記錄著他們曾經(jīng)有過的沖動(dòng)。七年的時(shí)間眨巴著眼就過去了，這塊水泥地就是他們七年足球的唯一見證人。

今年1月10日，本刊記者也跟隨他們的腳步，來到了他們“奮斗”了七年的地方，那天天氣出奇地冷，還不到下午兩點(diǎn)，他們就開始在這塊水泥地上踢球了。

在采訪中，記者了解到他們在這里并不怕受傷，任何動(dòng)作都敢做，飛鏟、魚躍沖頂、倒掛金鉤……在堅(jiān)硬粗糙的水泥地上，這樣的動(dòng)作肯定有人會(huì)受傷，不過隊(duì)員卻告訴記者，與足球帶給他們的快樂相比，傷痛簡直不值得一提。我們的采訪對(duì)象是吳磊，他從高中就在這里踢球了，他告訴記者：“我有一次倒勾射門，身體已經(jīng)橫在空中了，背后突然殺出個(gè)防守隊(duì)員，直接把我拉倒在地，結(jié)果弄得我頭破血流，至今頭上還留有疤痕。”吳磊還回憶道：“剛開始我們只是三五個(gè)人，用幾個(gè)破磚頭擺門，踢得很不正規(guī)，但我們卻可以盡情地享受，待玩到興起之時(shí)索性脫掉上衣，赤膊上陣，生活與學(xué)習(xí)的壓力、滿身的臭汗、比賽的結(jié)果通通不用考慮，總之是快樂至上。比賽中沒有花哨的動(dòng)作，也沒有時(shí)間的限制，后來在一起玩的人多了，我們就組成了自己的球隊(duì)。”在水泥地上踢球是很容易把腳磨出血泡來的，隊(duì)員們說這是家常便飯。賣水的老大爺都知道他們，因?yàn)橹灰麄円粊硖咔颍撬唾u得特別快，有時(shí)老大爺也會(huì)站在一旁欣賞他們踢球的熱鬧場景。

地球上的水范文第4篇

在回答這個(gè)問題之前，我們先要問：什么是食物?我們?yōu)槭裁茨艹允澄?我們天天吃飯，好像從來沒有想過這個(gè)問題。但是仔細(xì)想一下我們吃的東西，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，能夠稱得上是人的食物的東西，都來自其它生物。而且人所能吃的地球上的生物真是無窮無盡。幾乎所有的生物門類里面都有人能吃的食物：從單細(xì)胞的細(xì)菌(如酸奶里面的雙歧桿菌和腌菜里面中的乳酸菌)，真菌(如酵母、蘑菇、木耳)，到所有門類的植物，包括低等的藻類植物(如海帶、紫菜)，蕨類植物(如毛蕨、菜蕨、水蕨)，裸子植物(如松子、銀杏)，被子植物(包括各種蔬菜、水果、種子、根莖，甚至花朵)，到幾乎所有門類的動(dòng)物，包括腔腸動(dòng)物(如海蜇)，軟體動(dòng)物(如蝸牛、蚌)，甲殼動(dòng)物(如蝦、螃蟹)，昆蟲(蠶蛹、蝗蟲、蝎子、螞蟻都有人吃)，到脊椎動(dòng)物，包括魚類，兩棲類(如青蛙)，爬行類(如蛇)，哺乳類(如牛、羊、豬)，鳥類(如雞、鴨、鵝)。可以說沒有什么門類的生物是人類不能吃的。

究其原因，是因?yàn)楝F(xiàn)今地球上所有的生物都是從同一個(gè)祖先進(jìn)化而來的，所以彼此都是或近或遠(yuǎn)的親戚。在生命開始在地球上出現(xiàn)時(shí)，可能有過使用不同機(jī)制的生命，但是后來有一種在競爭中勝出，最后成為地球上所有生物的共同祖先。所以地球上的生命雖然看上去千差萬別，基本的生命機(jī)制卻是完全一樣的。從分子意義上說，地球上的生命是非常單調(diào)的。這是為什么人類總是在尋找與我們不同的生命形式，哪怕是在這個(gè)太陽系中(比如火星或木星的衛(wèi)星)。

既然地球上所有的生命都是從一個(gè)共同的祖先而來，它們就都有相同的基本結(jié)構(gòu)單位。比如所有的細(xì)胞生物都用相同的四種核苷酸來組成遺傳物質(zhì)(DNA，即脫氧核糖核酸)，都有由20種氨基酸組成在生命活動(dòng)中起關(guān)鍵作用的蛋白質(zhì)，都有類似的細(xì)胞膜組成(磷脂)，都使用碳水化合物(葡萄糖，淀粉等)和脂肪作為能源和儲(chǔ)存能量的物質(zhì)。也就是說，從最簡單的生物到最復(fù)雜的生物，所用的“建筑材料”都相同，或者說基本的“零件”相同，所以也就可以到處通用。就像有限的幾種積木可以搭建出無限多種結(jié)構(gòu)一樣，有限種類的“生物積木”也可以組建成地球上數(shù)以千萬計(jì)的生物。所謂“吃飯”，就是“拆”別的生物的“零件”或“積木”，來構(gòu)建我們自己的身體。這個(gè)“拆”，就是食物在我們胃腸中被“消化”。比如蛋白質(zhì)被分解為氨基酸，淀粉被水解為葡萄糖，脂肪(甘油三酯，即一分子甘油連三個(gè)分子的脂肪酸)被消化成甘油和脂肪酸。這些氨基酸，葡萄糖，脂肪酸就是三種基本的“積木”或“零件”。它們和其它的小分子如甘油一起，被小腸吸收，又被用來建造我們自己的身體。

從這個(gè)意義上說，地球上的任何生物在原則上都可以“吃”這個(gè)星球上任何其它生物而生存，只要實(shí)際上辦得到，而且能把食物里面的毒性物質(zhì)去掉。所以一種動(dòng)物可以吃植物(草食類動(dòng)物)，也可以吃別的動(dòng)物(肉食類動(dòng)物)。植物也可以吃植物(如菟絲子)甚至動(dòng)物(如捕蠅草)。細(xì)菌，真菌和霉菌“吃”死亡了的動(dòng)物和植物，但也吃活的生物。比如腳氣和體癬就是真菌吃活人；肺結(jié)核，感染化膿和敗血病是細(xì)菌吃活人。就連病毒，都是用我們身體細(xì)胞里面的“零件”來建造新的病毒。

地球上生命的同一性還有更深一層的意義，那就是這些生命都是以碳為基礎(chǔ)的。也就是說，地球上的生物大分子都是以碳為骨架的。在這個(gè)宇宙中的100來種元素中，只有碳原子最能彼此相連，形成長鏈和環(huán)形結(jié)構(gòu)。這就是生物大分子的基礎(chǔ)。在碳骨架上還能連上各種功能基團(tuán)，形成復(fù)雜的化合物。看看煤和石油，就可以實(shí)際感受一下地球上的生命以碳為基礎(chǔ)的事實(shí)。煤和石油就是過去地球上的生物被埋在地下，經(jīng)高溫高壓分解，所遺留下來的碳骨架。

但是以碳為基礎(chǔ)的生命不一定要采用現(xiàn)在地球上生命的模式。比如遺傳物質(zhì)就不一定是DNA或RNA，執(zhí)行催化功能的分子(酶)也不一定是蛋白質(zhì)。這樣的生物與地球上的生物由于“零件”不同，彼此不能通用，也就不能互為食物了。就算他們的“零件”也是有機(jī)物，燃燒也能產(chǎn)生熱量，我們的身體里也沒有利用它們的酶。要和這樣的生物一起開派對(duì)，雙方都得自帶食物。

地球上的水范文第5篇

在地球上，水面積就占地球面積的70%。雖然地球上擁有大量的水資源，但真正可飲用的淡水資源的分布極不均勻，利用率又極低，再加上地球上的各種生命對(duì)水的需求量都很高，這就造成了淡水資源的嚴(yán)重缺乏。盡管這樣，人們?nèi)悦つ康乩速M(fèi)，不明白其中的重要性，你想一想，如果再這樣浪費(fèi)下去，地球上的淡水遲早會(huì)被我們用完，要是地球上沒有水，沒有清潔的淡水，那該是多么得可怕呀！水資源的嚴(yán)重缺乏，是一場世界性的災(zāi)難，為了彌補(bǔ)地表水的嚴(yán)重不足，人們更把目光投向地下深處的深層水。但由于人們的長期開采，這些深層水也越來越少，甚至沒有。

現(xiàn)在，我們只有節(jié)約用水，保護(hù)水資源，才能緩解目前地球上供水困難的狀況。

水，是生命的搖籃；水，是萬物生長的乳汁。浩瀚的海洋，奔騰的江河，平靜的湖泊，涓涓的溪流……美麗的水圈構(gòu)成了萬物生長的源泉。