地球上的水数量是永恒不变的吗？

lyyszd

/ G# z& i! L) @0 f) r8 h$ ?& I( n我们都知道，水分为三种形态，即固体、液体和气体。这三种形态中的固态水和液态水都被地球的引力牢牢的束缚住了，因此我们只需要操心地球上的气态水，也就是水蒸气的问题了。因为水蒸气比空气略轻，所以它在大气层中呈上浮的趋势，这不由得让我们担心，这些水蒸气在大气层中不断上浮，那在这个过程中，会不会有一部分水蒸气跑掉了？现在我们就来看一看，在地球大气层中水蒸气的逃跑之路。
在地球表面，因为太阳光的辐射以及生物的活动等等原因，每时每刻都有大量的水蒸气散逸到大气层中。变身为气体的水蒸气们仗着比空气轻，欢呼着向地球上空跑去，但它们很快就发现自己越跑越慢，甚至根本就跑不动了。这是因为虽然这些水蒸气比空气轻，但它是很容易和空气混合的，在大气层中不会形成单独的水蒸气团，这里可以简单理解为水蒸气通常都会“溶化”在空气中。我们常说的湿度，就是指空气中的水蒸气含量，而由于天气变化，空气中的一部分水蒸气会以露、霜等形成重新成为液态或固态的水。
# B# U  o+ n/ _7 `( F/ w3 Q
虽然逃跑的速度被大大减缓，但是为了自由，勇敢的水蒸气们还是顽强的负重前行，努力的让自己上升得高一点、再高一点……然后它们就遇到了一个大大的问题。大气层从地球表面开始至距地表大约12公里处，我们称之为对流层，在对流层中的空气越往上温度越低，其顶部温度最低可达零下80摄氏度，所以空气中大部分的水蒸气在对流层上部，通常都会凝结成水或者直接形成冰晶，并最终以雨、雪、冰雹等方式回到地球表面。根据相关资料，大气层中的水蒸气有约90%都集中在距地表12公里以下的对流层，离地表越近，空气中的水蒸气含量越高。
" M0 ~+ B2 ~6 g大部分水蒸气逃跑的梦想就这样夭折在对流层，但还有一少部分水蒸气凭着上升气流的作用，以及自己的满腔热血，努力的冲破了对流层的限制，来到了更高的空间--平流层。到达平流层的水蒸气们很快就发现了一个现象，那就是在这里的空气很少垂直运动，绝大多数都是在水平运动，也就是说它们不能再凭上升气流来继续向上了。
这是为什么呢？答案就在于天上明晃晃的太阳，在平流层的顶部，太阳光中的紫外线比在地表强烈得多，这些紫外线将平流层顶部的一部分氧分子（O2)直接分解成单个的氧原子(O)，这些氧原子又会和其它的没有分解的氧分子结合，生成一种叫臭氧(O3)的分子，大量的臭氧就在大气层中形成了一个臭氧层。因为臭氧层吸收了大部分来自太阳的紫外线，臭氧层的温度就变得比较高，从而在平流层形成了一个上热下冷的环境，这非常不利于空气的对流。（这里要提一下，臭氧层可以说是地球上生物的保护伞，没有了它，地球上的生物将直接暴露在强烈的紫外线辐射之下）
于是这些从对流层逃跑出来的水蒸气们，就只有在平流层里“随波逐流”，由于平流层底部的温度很低，运气不好的水蒸气到了这里，就会又变成液态或者固态的水，惨被地心引力拉回地面。但机会总是会有的，平流层里的空气虽然总体上是以水平运动为主，但并不是绝对的水平运动，随着空气的运动，在平流层里的少部分水蒸气还是会幸运的来到平流层的顶部，在这里它们从臭氧层中得到了热量，有了上升的动力，可以继续它们的逃跑之路了。值得一提的是，能跑出平流层的水蒸气已经很少很少了。
0 B9 D7 |7 y; s- l+ S2 G平流层之上就是中间层，在这里由于没有臭氧层的限制，大气的温度又变成下热上冷，空气的对流变得明显起来，逃跑出来的水蒸气们轻车熟路，借着上升的气流继续向地球外层挺进。然后不出意外的又遇到了和对流层一样的问题，中间层的顶部比对流层的顶部温度更低（可达零下100摄氏度），按照老规矩，这些幸存的水蒸气中的一大部分又“阵亡”了--它们被冻成了液态水或者冰晶。
2 M+ X) C  S' T* b3 R
但仍然有少部分水蒸气逃了出来，它们是真正的“幸运儿”，用“一将功成万骨枯”已远远无法形容它们的成就，本人觉得至少也应该是“一将功成百亿骨枯”吧，因为这里的空气密度已经是地表空气的百亿分之一了。然而这里的名字叫“电离层”，在电离层中充斥着具有极高能量的、非常强烈的太阳辐射以及各种宇宙射线，逃出来的水蒸气还没有来得及撒花庆祝，就解体了，它们被电离成了氢和氧。
8 l! r! O% k/ K在电离层地心的引力减弱了不少，已经无法束缚住氢了，但更重的氧却跑不掉，所以在这里组成水分子的氢和氧就分道扬镳了，在互道一声“珍重”之后，氢就头也不回的奔向了大气层的最外层--散逸层，并最终消失在茫茫的星际空间。因此，构成地球上水的组成元素中的一种--氢元素是会逃逸的，虽然这个比例极小，但在地球庞大的基数面前还是相当可观，根据相关资料，地球上每一秒都会有大约3000克的氢逃逸到宇宙空间。

5 x" T: ?5 j, Q9 M, A1 Q5 a那么，地球上的水会不会就这样越来越少呢？其它大家也不必担心，因为地球上的水有很多途径来补充，这里简单讲一下。由于氢是宇宙中最多的元素，所以在地球会经常得到氢的补充，例如太阳风、陨石、彗星带来的氢元素。另外就是，水分解之后留下的氧，可以与其它一些化合物反应并生成水，例如氨、甲烷、硫化氢等等，而这些物质也在宇宙中广泛存在，地球在宇宙空间运行时，可以轻易的捕捉到这些物质。
所以我们可以这样讲，地球上的水，其总量并不是永恒不变的，但它会在一定的范围内保持一个动态的平衡。

# v' \# t0 j1 ?# ~" `来源：https://www.toutiao.com/a6712297352457093639/
免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！