地球上的水(3)
3.大气水（气态水）
大气水为地球水的“三态”（液态、固态、气态）之一，属于“气态水”。 它浮游于地球的大气圈中，主要集中在大气层低层（对流层）。大气水以水 汽的形式，参与着自然界的一切气象活动。大气水在地球水总量（13.86 亿 立方公里）中，虽只占十万分之一（为 12900 立方公里），其量似乎微不足 道，但就是这些水汽，却构成了地球上不断变幻的云、雨、霜、雪，形成了 地球上的水分循环。使得海洋上被蒸发的大量水汽，随着气流的运移来到陆 地上成为降水，维持了“千年江河流不尽，万年大海不会溢”的自然景象。 大气水还拦阻了地球辐射热量的 60％，使之不向宇宙空间散失，进而保持了 地球的气温。水汽的这种作用，人们也称其为“温室效应”。这种效应，对 人类显然是有益的。据计算，若大气圈水蒸汽含量减少一半时，地球表面的 平均温度将降低 5℃左右，即从现在的 14.3℃降低到 9℃。真若出现这种情 况，那时地球的整个景观会是什么样子？简直使人不敢想象。 大气水的来源，是地球在太阳辐射的作用下，水从洋面、海面、河湖面 等地球表面各水体以及植物叶面、土壤等通过蒸发或蒸腾而进入大气圈的。 据估计，每年从地球表面蒸发的水量，共计达 52 万立方公里，其中，以大洋 蒸发的水量最多，大洋洋面蒸发的水层每年平均厚达 1.5 米，而从陆地蒸发 的水层平均厚仅为 0.24 米，两者相差 6.2 倍。大气水是水圈中水分交换中最 活跃、更新最快的“分子”，大气中全部水量 9 天就可更新一次。大气圈里 每时每刻都有大量的气态水处在向液态水的转化之中。如果把大气水平均分 配到我们的地球表面上，全球地表将可形成厚度为 27 毫米的水层。 大气水在地球上的空间分布，是不均匀的。总的趋势是从赤道向两极不 断减少。据计算，如果没有循环补充，赤道地区大气中的水汽含量将是最高 的。如能把它全部“挤出”来的话，可以产生的雨量，将为两极地区的 5～ 22 倍。大气水在垂直分布上，也有从地面向高空递减的趋势，据观测资料显 示，1.5～2 公里高空中水汽的平均含量仅为地面的一半；到 5 公里高空则减 为地面的 1/10；到 10～12 公里高度，含量就微乎其微了。此外，距海远近 的程度，亦会影响到大气水分布的多寡。一般来说，海洋上空水汽含量多于 陆地；沿海多于内陆。内陆沙漠和极地内部，是水汽最少的地区。 大气水在多种因素的影响下，可参与自然界大小水分循环。大循环是指 海陆之间的水分循环；小循环是指海洋或陆地内部的局部循环。 海陆间循环：海洋表面蒸发的水汽，其中由气流带到大陆上空的，在适 当条件下，遇冷可形成陆地上的降水。陆地上的一部分降水形成径流，经过 江河汇集，又回到海洋。这一系列过程，通常叫海陆间循环，也叫外循环或 大循环。 海上内循环：海洋表面经过蒸发进入大气中的水汽，在一定的条件下得 到凝结，并以降水方式回到海洋。这一过程，只在海洋和海洋的上空范围内 进行，通常叫海上内循环。属于小循环的一种。 内陆循环：降落到大陆上的水，其中一部分蒸发成水汽，被气流带到上 空形成降水，仍降落到大陆上。这一过程，通常叫内陆循环。由于水汽循环 范围仅限内陆陆面与其上空之间，故亦属于小循环。 从以上的三种主要水分循环形式知，大气水及其相态变化，对循环运动 均起着极为重要的作用。没有大气水，就谈不上任何水分循环。 通过水循环，使水圈成为一个动态系统，水资源和水力资源，亦从此得 以恢复再生，被人类可长期利用。据估计，大气中的静水储量为 1.29 万立方 公里，而全球的年降水量却有 57.7 万立方公里，后者的动态水量为前者静储 量的 44.8 倍。全球河槽水储量约为 0.212 万立方公里，而年径流量却有 4.7 万立方公里，动态水为静储量的 22.2 倍。形成这种情况，则由于水分循环、 大气水反复输送的结果。大气水的重要性，由此可见其大。
4.冰川（固态水）
分布在两极或高山地区、由积雪演化成的、能自行运动的天然冰体，谓 之冰川。冰川是陆地水的重要组成部分，属于地球“三态”（液、固、气） 水中的“固态水”。 全世界冰川的绝大部分，分布在南极大陆、格陵兰岛和北极诸岛，其余 分布在中、低纬的高山地区，总面积达 16227500 平方公里，占 世界陆地面积的 11％。储水量估算为 24064100 立方公里，占世界淡水资源 总量的 68. 7％，为全球淡水资源的主体。如果全球冰川都能融化，海平面 将升高 70 米左右。
中国境内的冰川，主要集中在我国的西部高山地区。
冰川的形成，不同于冬季河湖冻结的那种水冻冰。冰川是由多年积累起 来的大气固体降水（降雪）在重力的作用下，经过一系列变质成冰过程形成 的，主要经历粒雪化和冰川冰两个阶段来完成。粒雪化过程使一般的积雪雪 花先变为形态为圆形的晶体雪粒，在自重力的作用下，粒雪进一步密实或内 融水渗浸再冻结，晶粒改变其大小和形态，并出现定向增长。当其密度达到 0.84 克/立方厘米时，晶体将失去透气性和透水性，便成为冰川冰。 粒雪转化成冰川冰的时间从数年可至数千年。冰川冰已是大而形态不规 则的多晶体集合体。冰川的最大密度为 0.917 克/立方厘米，比水的密度小， 这一特点使它总是处于地球的表面，在水体中总是浮在水面。 按冰川的形态和规模，全球冰川可分为大陆冰盖（也称大陆冰川或冰被） 和山岳冰川（又称山地冰川）两大类。大陆冰盖面积大而冰层巨厚，分布尚 不受下伏地形的限制，呈盾形，中部最高，冰体向四周辐射地挤压流动。现 在大陆冰盖只有南极冰盖和格陵兰冰盖，它们占世界冰川总体积的 99％。南 极冰盖始于渐新世末（距今 2600 万年）。至少在距今 500 万年前就已达到目 前的规模。冰盖直径约 4500 公里，面积（ 13980000 平方公里），约占南极 大陆面积的 98％。平均厚度为 2000～ 2500 米，最大厚度达 4267 米。冰盖 的总体积约 24500000 立方公里，占世界冰川总体积的 90％，占世界总淡水 量的 70％。南极冰盖是地球上最大的冰库和冷源，其形成与发展对全球气候 变化、海平面升降和人类生活有重大影响。如果南极冰盖全部融化，世界海 平面将升高 60 米左右。格陵兰冰盖形成于第四纪。全岛面积为 2175600 平方 公里（为世界第一大岛），而其中有 1802400 平方公里的地面即为厚厚的冰 层所覆盖，平均冰原为 1515 米，最大厚度达 3408 米。冰量占世界总冰量约 9％。如果格陵兰冰盖全部融化，亦会使世界海平面上升 7 米。 山岳冰川又称高山冰川或山地冰川，它是发育在不同纬度山区的各种冰 川的统称。山岳冰川的共同特征是冰川所处的地形控制着冰川的流动方向。 冰川流速一般要比大陆冰盖为大，但冰川规模和厚度都远不及大陆冰盖。山 岳冰川按其规模和所处的地形部位的不同，类型上又有所谓山谷冰川、冰斗 冰川、悬冰川、平顶冰川（山地冰帽）、贯通冰川和冰原之分。山岳冰川主 要分布在亚欧大陆和南北美大陆的高山区。中国是世界上山岳冰川最发育的 国家之一，总面积约为 56500 平方公里。约占全球山岳冰川总面积的 1/4。 冰川的变化对地理环境和人类生活都会产生重要影响。冰川本身就是自 然地理要素之一，其形态往往形成美丽多姿的冰川景观。地球上冰川扩大时， 将大大增强地球的反射面，从而会促使地球进一步变冷；冰川的消融退缩， 又会促使世界海平面上升。冰川融水会使河流水源得到补给，或者成为河流 的源头。蓄积的冰川融水，还可用来灌溉、发电。如我国新疆的绿洲农业， 就多以冰川雪水为灌溉水源的；瑞士能源有一半以上，是靠冰川融水来发电 的。冰川属于淡水，是人类最宝贵的一项淡水资源。 冰川也可以导致灾祸。冰川的推进，将毁灭它所覆盖地区的植被、土壤， 并迫使动物无奈迁移。冰雪崩、冰川泥石流、冰湖溃坝洪水的出现，往往使 地面交通受阻，甚至造成人类生产、生活以至生命财产的重大损失。因此， 研究冰川，正确预报冰川，对人类是至关重要的迫切任务。
大气水为地球水的“三态”（液态、固态、气态）之一，属于“气态水”。 它浮游于地球的大气圈中，主要集中在大气层低层（对流层）。大气水以水 汽的形式，参与着自然界的一切气象活动。大气水在地球水总量（13.86 亿 立方公里）中，虽只占十万分之一（为 12900 立方公里），其量似乎微不足 道，但就是这些水汽，却构成了地球上不断变幻的云、雨、霜、雪，形成了 地球上的水分循环。使得海洋上被蒸发的大量水汽，随着气流的运移来到陆 地上成为降水，维持了“千年江河流不尽，万年大海不会溢”的自然景象。 大气水还拦阻了地球辐射热量的 60％，使之不向宇宙空间散失，进而保持了 地球的气温。水汽的这种作用，人们也称其为“温室效应”。这种效应，对 人类显然是有益的。据计算，若大气圈水蒸汽含量减少一半时，地球表面的 平均温度将降低 5℃左右，即从现在的 14.3℃降低到 9℃。真若出现这种情 况，那时地球的整个景观会是什么样子？简直使人不敢想象。 大气水的来源，是地球在太阳辐射的作用下，水从洋面、海面、河湖面 等地球表面各水体以及植物叶面、土壤等通过蒸发或蒸腾而进入大气圈的。 据估计，每年从地球表面蒸发的水量，共计达 52 万立方公里，其中，以大洋 蒸发的水量最多，大洋洋面蒸发的水层每年平均厚达 1.5 米，而从陆地蒸发 的水层平均厚仅为 0.24 米，两者相差 6.2 倍。大气水是水圈中水分交换中最 活跃、更新最快的“分子”，大气中全部水量 9 天就可更新一次。大气圈里 每时每刻都有大量的气态水处在向液态水的转化之中。如果把大气水平均分 配到我们的地球表面上，全球地表将可形成厚度为 27 毫米的水层。 大气水在地球上的空间分布，是不均匀的。总的趋势是从赤道向两极不 断减少。据计算，如果没有循环补充，赤道地区大气中的水汽含量将是最高 的。如能把它全部“挤出”来的话，可以产生的雨量，将为两极地区的 5～ 22 倍。大气水在垂直分布上，也有从地面向高空递减的趋势，据观测资料显 示，1.5～2 公里高空中水汽的平均含量仅为地面的一半；到 5 公里高空则减 为地面的 1/10；到 10～12 公里高度，含量就微乎其微了。此外，距海远近 的程度，亦会影响到大气水分布的多寡。一般来说，海洋上空水汽含量多于 陆地；沿海多于内陆。内陆沙漠和极地内部，是水汽最少的地区。 大气水在多种因素的影响下，可参与自然界大小水分循环。大循环是指 海陆之间的水分循环；小循环是指海洋或陆地内部的局部循环。 海陆间循环：海洋表面蒸发的水汽，其中由气流带到大陆上空的，在适 当条件下，遇冷可形成陆地上的降水。陆地上的一部分降水形成径流，经过 江河汇集，又回到海洋。这一系列过程，通常叫海陆间循环，也叫外循环或 大循环。 海上内循环：海洋表面经过蒸发进入大气中的水汽，在一定的条件下得 到凝结，并以降水方式回到海洋。这一过程，只在海洋和海洋的上空范围内 进行，通常叫海上内循环。属于小循环的一种。 内陆循环：降落到大陆上的水，其中一部分蒸发成水汽，被气流带到上 空形成降水，仍降落到大陆上。这一过程，通常叫内陆循环。由于水汽循环 范围仅限内陆陆面与其上空之间，故亦属于小循环。 从以上的三种主要水分循环形式知，大气水及其相态变化，对循环运动 均起着极为重要的作用。没有大气水，就谈不上任何水分循环。 通过水循环，使水圈成为一个动态系统，水资源和水力资源，亦从此得 以恢复再生，被人类可长期利用。据估计，大气中的静水储量为 1.29 万立方 公里，而全球的年降水量却有 57.7 万立方公里，后者的动态水量为前者静储 量的 44.8 倍。全球河槽水储量约为 0.212 万立方公里，而年径流量却有 4.7 万立方公里，动态水为静储量的 22.2 倍。形成这种情况，则由于水分循环、 大气水反复输送的结果。大气水的重要性，由此可见其大。
4.冰川（固态水）
分布在两极或高山地区、由积雪演化成的、能自行运动的天然冰体，谓 之冰川。冰川是陆地水的重要组成部分，属于地球“三态”（液、固、气） 水中的“固态水”。 全世界冰川的绝大部分，分布在南极大陆、格陵兰岛和北极诸岛，其余 分布在中、低纬的高山地区，总面积达 16227500 平方公里，占 世界陆地面积的 11％。储水量估算为 24064100 立方公里，占世界淡水资源 总量的 68. 7％，为全球淡水资源的主体。如果全球冰川都能融化，海平面 将升高 70 米左右。
中国境内的冰川，主要集中在我国的西部高山地区。
冰川的形成，不同于冬季河湖冻结的那种水冻冰。冰川是由多年积累起 来的大气固体降水（降雪）在重力的作用下，经过一系列变质成冰过程形成 的，主要经历粒雪化和冰川冰两个阶段来完成。粒雪化过程使一般的积雪雪 花先变为形态为圆形的晶体雪粒，在自重力的作用下，粒雪进一步密实或内 融水渗浸再冻结，晶粒改变其大小和形态，并出现定向增长。当其密度达到 0.84 克/立方厘米时，晶体将失去透气性和透水性，便成为冰川冰。 粒雪转化成冰川冰的时间从数年可至数千年。冰川冰已是大而形态不规 则的多晶体集合体。冰川的最大密度为 0.917 克/立方厘米，比水的密度小， 这一特点使它总是处于地球的表面，在水体中总是浮在水面。 按冰川的形态和规模，全球冰川可分为大陆冰盖（也称大陆冰川或冰被） 和山岳冰川（又称山地冰川）两大类。大陆冰盖面积大而冰层巨厚，分布尚 不受下伏地形的限制，呈盾形，中部最高，冰体向四周辐射地挤压流动。现 在大陆冰盖只有南极冰盖和格陵兰冰盖，它们占世界冰川总体积的 99％。南 极冰盖始于渐新世末（距今 2600 万年）。至少在距今 500 万年前就已达到目 前的规模。冰盖直径约 4500 公里，面积（ 13980000 平方公里），约占南极 大陆面积的 98％。平均厚度为 2000～ 2500 米，最大厚度达 4267 米。冰盖 的总体积约 24500000 立方公里，占世界冰川总体积的 90％，占世界总淡水 量的 70％。南极冰盖是地球上最大的冰库和冷源，其形成与发展对全球气候 变化、海平面升降和人类生活有重大影响。如果南极冰盖全部融化，世界海 平面将升高 60 米左右。格陵兰冰盖形成于第四纪。全岛面积为 2175600 平方 公里（为世界第一大岛），而其中有 1802400 平方公里的地面即为厚厚的冰 层所覆盖，平均冰原为 1515 米，最大厚度达 3408 米。冰量占世界总冰量约 9％。如果格陵兰冰盖全部融化，亦会使世界海平面上升 7 米。 山岳冰川又称高山冰川或山地冰川，它是发育在不同纬度山区的各种冰 川的统称。山岳冰川的共同特征是冰川所处的地形控制着冰川的流动方向。 冰川流速一般要比大陆冰盖为大，但冰川规模和厚度都远不及大陆冰盖。山 岳冰川按其规模和所处的地形部位的不同，类型上又有所谓山谷冰川、冰斗 冰川、悬冰川、平顶冰川（山地冰帽）、贯通冰川和冰原之分。山岳冰川主 要分布在亚欧大陆和南北美大陆的高山区。中国是世界上山岳冰川最发育的 国家之一，总面积约为 56500 平方公里。约占全球山岳冰川总面积的 1/4。 冰川的变化对地理环境和人类生活都会产生重要影响。冰川本身就是自 然地理要素之一，其形态往往形成美丽多姿的冰川景观。地球上冰川扩大时， 将大大增强地球的反射面，从而会促使地球进一步变冷；冰川的消融退缩， 又会促使世界海平面上升。冰川融水会使河流水源得到补给，或者成为河流 的源头。蓄积的冰川融水，还可用来灌溉、发电。如我国新疆的绿洲农业， 就多以冰川雪水为灌溉水源的；瑞士能源有一半以上，是靠冰川融水来发电 的。冰川属于淡水，是人类最宝贵的一项淡水资源。 冰川也可以导致灾祸。冰川的推进，将毁灭它所覆盖地区的植被、土壤， 并迫使动物无奈迁移。冰雪崩、冰川泥石流、冰湖溃坝洪水的出现，往往使 地面交通受阻，甚至造成人类生产、生活以至生命财产的重大损失。因此， 研究冰川，正确预报冰川，对人类是至关重要的迫切任务。
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