三、水的世界

三种水

地球的结构象一个精心雕刻的象牙球，由许多同心的圈层组成。和象牙球相比，圈层虽然没有象牙球那样多，但圈层之间的关系却复杂的很。

和水相关的圈层有三个：这就是岩石圈、水圈和大气圈。

大雨过后，大量的雨水有三条出路：一部分在阳光的照射下从地面、水面或其他物体表面蒸发，跑到空气里边去——进入大气圈；一部分则通过土壤、岩石的隙缝和溶洞渗入地下——进入岩石圈；其余的就顺着地而的低洼处，流入江河湖泊，最后流进海洋——进入水圈。根据水的三种归宿，就给它们起了三个名字：进入大气圈的叫做大气水；进入岩石圈的叫做地下水；进入地球表而的水圈就叫做地表水。这三种水几乎包括了地球上所有的水。

 

地球上水的地盘究竟有多大呢？大体上说，它占据着岩石圈的上部，水圈的全部和大气圈的下部。

地球表层的岩石硬壳叫岩石圈，它的厚度大约十五公里。地下水不仅能渗入靠近地面的地层，而且在十三、四公里的深处也有它的踪迹。这就是水能达到的下限。

大气的底层叫对流层。它的厚度大约是九公里(在两极）到十七公里（在赤道)。这里集中了大气质量的70〜75%。因为这一层靠近地面，受地面冷热不均的影响，就会形成水平和垂直方向上的空气对流。水蒸气随风飘动，被上升气流带上高空，于是，水就遍及整个对流层，酿成雨雪冰雹、风云雾露等变化多端的天气现象。对流层以上水的踪影就非常罕见了。

很显然，水在地球上占据的空间，大约是厚度为22—34公里，两极薄赤道厚的扁圆状圈层。

地球的水量

历史上有多少人登上高山之颠极目远眺，为宽广无际的大地所激动，为烟云浩渺的海洋所陶醉，写下激情奔放的赞叹诗篇。然而，他们并不了解地球的全貌，更谈不上地球有多少水了。

今天地球的面貌已经了如指掌，诗人开始用准确的数据来描述地球的大小，“坐地日行八万里”就是典型的一例。这是说地球赤道直径约为一万二千七百多公里，绕它一周大约是四万公里，合八万华里。人们在这里坐在地球上不动，一昼夜的时间，就会因地球自转“走”八万里的路程。

人造地球卫星的出现，观测地球的精度大大提高了。一九七一年国际上确定，地球赤道半径为6,378.168公里，极半径为6,356.755公里，可见赤道半径比极半径长21.4公里之多，显然地球是一个扁球体。这个大型扁球体的表面积，大约是五亿一千万平方公里，相当于我国总面积的五十三倍。

在这样大的地球上到底有多少水呢？要精确地回答这个问题是不太可能的。因为水的形态多变，分布状况也太复杂了。有人粗略地估计，认为整个地球的水量，包括大气水、地表水和地下水，总共将近十四亿立方公里。其中海水占97%以上，其余不到3%的水量分布在空气、江河、湖泊、冰川及地下。

由此可见，地球上绝大部分水集中在海洋里。如果把全部海水聚成一个大水球，它的直径大约有一千五百公里。

地球上有陆地，有海洋。陆地的平均高度是八百四十米；而海洋的平均深度却有三千八百米，相当于陆地高度的四倍半。

假设把地球的岩石圈来一番彻底的“改造”，移山填海，取高垫低，把地球弄成一个表面光滑的滚圆球体，而且“通知”太阳和月亮，撤去它们的引力，那会是一个什么景象呢？海水将均匀地铺在地面上，形成一个二千四百多米深的环球大洋。

那么，地球上有多少陆地？多少海洋呢？看一下世界地图就明白了。陆地面积只是一小部分，总共不过一亿四千九百万平方公里。仅占地球表面积的29.2%;海洋的面积加起来却有三亿六千一百万平方公里，占据了地球表面的大部分——70.8%。加上南极大陆终年冰封雪盖；欧亚大陆和美洲北部每年有相当一段时间瑞雪纷飞，银装素裹；高高的山头戴着晶莹的“冰帽”；低洼的盆地贮水成湖；一条条河流把这些湖泊塘泽连在一起，就象一串串珍珠点缀在陆地上。

不难想象，一个没有一滴水的月亮看上去尚且“月明如镜、如果我们乘飞船到月球上去欣赏地球的夜景，那将是一幅非常诱人的壮丽图景。几乎被水全部覆盖的地球，将是一个比月亮大十五倍的“月亮”，放射着耀眼的蓝色光芒。

分布的不平衡

世界上的事物千差万别，复杂多样。水在世界各地的分布也是一样，数量悬殊，令人惊奇。

据估计，逸入空中的大气水仅占世界总水量的十万分之一。大气中的水汽含量也不是各个地方都相等，而是由赤道向两极逐渐减少。如果将赤道及其附近地区空气中的水全部挤出，可产生大约44毫米的雨量。中纬度夏季能产生约20毫米的雨量，冬季只能产生10毫米的雨量。两极地区冬季可以产生两毫米的雨量，夏季可以增到8毫米。

滲入地面以下的地下水，只占总水量的千分之六多一点。目前对地下水的分布认识逐很肤浅，尤其是对深层地下水了解更少。一般说来，浅层地下水的数量和降水量的大小，岩石孔隙的多少，地形是否利于存水等因素有关。

分布在地球表面的地表水数量最多，占总水量的百分之九十九以上。地表水主要包括江河、湖泊、冰川和海洋。除海洋以外，其他各种地表水都在陆地表面上，可以说是“名副其实”的地表水。

如果地表水的总量看作是一百，那么洋海就占了百分之九十七以上；陆地表面的各种水加在一起还不到百分之三。—可见，海洋是水的大本营。如果把海洋比做几百万人口聚居的大城市，其他地表水就象散居在深山老林的零星住户。

海洋彼此相通，连成一片，形成一个统一的世界大洋。人们把它分做四部分，这就是太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。

太平洋是世界上最大最深的大洋。面积一亿七千九百多万平方公里，占整个海洋的一半，比全世界陆地面积的总和还大五分之一。太平洋平均深度为4,028米，水深3,000米以上的大洋底面占80%以上。太平洋海沟最多，各大洋深度超过6,000米的海沟共有29处；而超过万米的六个深海沟全部在太平洋。最深的马里亚纳海沟深达11,034米。如果把世界最高盼珠穆朗玛峰放在这里，顶峰离水面还有两千多米呢！

由此可见，地球上的水有一半以上集中在太平洋里。大西洋的面积比太平洋的半稍多一点。印度洋的面积还不到太平洋的七分之三。北冰洋最小，还没有印度洋的五分之一大。

不仅太平洋大得惹人注目，而且南北两半球水陆分布也是极不平衡的。在北半球，陆地占40%，海洋占60%;而在南半球，陆地仅占17%，海洋却占了83%。所以有人把南北两半球分别叫做“水半球”和“陆半球”。

陆地上的水量和海洋比较起来好象微不足道，这是因为海水太多的缘故。其实，陆地上的水也是相当多的。

人们常用“星罗棋布”来形容湖泊之多。确实，陆地上不仅湖泊很多，而且有许多大湖。亚洲西部的里海是世界上最大的咸水湖，面积达37.1万平方公里。北美洲中部的五大湖彼此相连，形成世界上最大的淡水湖群。北欧一些国家湖泊密如繁星，如芬兰素有“千湖之国”的称号，境内大小湖怕多达55,000多个。其实，芬兰并不是北欧湖泊最多的国家，瑞典就比芬兰多得多，拥有大小湖泊92,000多个。如果瑞典自称“万湖之国”，也应该说是谦称了。

我国也有许多湖泊，一平方公里以上的天然湖泊就有2，800多个，总面积达8万平方公里以上。三千平方公里以上的大湖有鄱阳湖、青海湖、洞庭湖和太湖。

据估计，世界上湖泊的总面积将近陆地的五十分之一。全部湖水大约有六万立方公里。

世界上的河流水量大约是湖饴的三倍。从长度来说，非洲的尼罗河堪称全球之冠，全长6，690公里。如果以水畺而论，南美洲的亚马孙河则是举也无双，每年注入大西洋的水量为3，800立方公里，占世界河流总水量的九分之一。汇入亚马孙河五百条左右的支流构成稠密的河网，其中长度在l，500〜3，500公里的支流就有十七条。亚马孙河的宽度非常可观，就是在低水位时，上游也有700米，中游已超过五公里，下游扩展为二十公里，河口处达到八十公里。这里当然是漫漫烟波，不见对岸了。河床深度也很突出，中游约为70米，河口处只有30—45米，而在奥比多斯跗近的河床狭窄处，深度竟达135米，远远超过波罗的海和北海的平均深度。

①波罗的海平均深度55米。北海平均深度料94米。

我国的长江、黄河、黑龙江和珠江也是世界闻名的大江巨河。据计算，我国的天然河道总长度达42万公里。

条条江河就是纵横交错的“带状水库”。河流和湖泊贮存的水量加在一起，大约有23万立方公里。但是，陆地上水量最多的地方不是河流和湖泊，而是冰川。

冰川蕴藏着惊人的水量，总计约有2,870万立方公里，大约是河流湖泊总水量的120多倍。如果地球上的冰川全部融化成水，就会使世界大洋的水位普遍升高66.3米。   、

全世界大陆冰川的面积共有1，500多万平方公里，占冰川总面积的97%。它们主要分布在南北两极。

 

南极大陆象一个巨型的天然露天冰窖，冰盖面积为1，350万平方公里，约相当于海洋总面积的十三分之一。冰层的最厚在4，000米以上。估计平均厚度也有1，700米。所以南极的真面目历来是个不解之迷。直到最近，才用物理勘探的方法查明，南极洲东部是真正的大陆，西部实际上是一些岛屿和海峡。

北极附近的世界第一大岛格陵兰，是世界第二大天然冰窖。但是这里的冰盖要小得多，只有南极洲的八分之一那么大。冰盖中心最厚的冰层也只有3，4U米。平均厚度约为1，500米0

此外，散布在高山之巅的山岳冰川只有50来万平方公里。仅占冰川总面积的3%。我国西部巍峨耸立的高山上，孕育了许多山岳冰川，总面积约有4.4万乎方公里，是世界上山岳冰川最发达的国家之一。

总之，地球上的水主要在地表;地表水主要在海详;陆地上的水主要是冰川。

 

海水的变迁

拿原始海水和观代海水相比，就象人类的祖先类人猿和现代人之间那样有天渊之别。不但数量不同，而且有本质的差异，据估计，原始海洋中的海水，仅有目前海水的十分之一左右。以后逐渐积累，不断增多，才慢慢变成现在这个样子。

因为地球内部的结晶水，不是一下子都变成水汽冒了出来，而是随着地球内部的温度不断升高，才有越来越多的结晶水变成水汽，通过火山爆发跑了出来。所以海水有个由少到多的发展过程，而且这个过程一直延续到今天。现代火山喷发的气锌中，总是含有一定数量的水汽，就是一个有力的证据。

原始海水不但数量少，而且质量和规在的海水也不一样。原始海水基本上是淡水；现在的海水是咸水。大洋里的海水含盐量大约是千分之三十五。近岸海水因受河流注入淡水的影响，含盐量较少，大约是千分之三十。在干燥少雨地区的红海，含盐量高达千分之四十二。

海水里这些盐是从哪里来的呢?大体说来，海水盐分的来路有三条，一是构成海盆的岩石里的可溶性盐类，可供海水溶解；二是海底火山爆发，在火山喷、出物中有一定数量的可溶性盐类；三是陆地上的河流无时无刻不在向海洋里输送盐类。

海水盐分的前两条来路很容易理解，可是河水并没有什么咸味，怎么说河水也带给海洋盐分呢?的确，河水是几乎没有咸味的，但是里边却有陆地溶进去的微量盐分。化验证明，大约含有万分之一。请不要小看这个不值一提的数字，要知道，每年全世界的河流注入海洋的水量大约是三十万亿吨，因此河流每年带给海洋的盐分就有三十亿吨上下。

就这样，海盆盐分的溶解，海底火山的爆发，陆地上的盐分成年累月地输入海洋，加上海水不断蒸发，海水含盐量也就不断地增加。在生命起源的那个时期，海水可能还是淡的。到了无脊椎动物大量出现的那个时期，大约距现在五、六亿年以前，海水可算是半咸的，含盐量大约是千分之十四左右。

以后，海水的盐分逐渐增多，才达到现在的含盐程度。如果把地球上全部海水的总盐量计算一下，男就有五万万亿吨之多。

五万万亿吨，看来是个大得惊人的数字，可是，地球的高寿至少已有45.6亿年了，如果用地球的年龄乘以河流每年带进海洋的盐分数量，仅此一项就比五万万亿吨大三百倍左右。

这又是为什么呢？原来海洋不但通过河流从陆地得到大量的盐分，而且还通过各神途径又把相当数量的盐分送还给大陆。例如，生活在海边的人常常可以看到，强烈的海风之后，海边的电线杆、树木、墙壁以及其他物品上，有薄薄的一层“白霜”。这是“盐风”送来的“精制盐”。河北省柏各庄一带，当海风稍停，贴近地面的空气里，常常含有大量的微小盐粒。远远望去，雾气昭昭，人们叫它“盐雾”。英国西部，距海七十公里的地方，在一次强烈的西风侵袭时，也曾发现一些玻璃上有盐形成。经测定得知，一平方米的面积上，有盐一百毫克。还有人在滨海的黑色葡萄上发现有象雾淞一样的盐层，在放大镜下，可以清楚地看到美丽的食盐结晶。

这些海盐是怎样乘海风到陆地旅行的呢？在宽阔的海洋里，无风尚有三尺浪，一旦海风呼啸，就会激浪滔天3无数的水滴被泼洒到空中去。其中较大的水滴在重力的作用下，很快降落下来，重新回到大海的怀抱；那些较小的水滴，因为个小体轻，就会飞散开来，浮在空中，随风飘到陆地上来。

此外，海陆变迁，潮汐现象等等，也会把大量的盐分送还大陆。这样一来，大陆通过河流馈赠给海洋的盐分，又差不多被海洋以各种方式，巧妙地回赠给大陆。

所以，尽管从漫长的历史过程来看，海水中的盐分是逐渐增加的，人们也确信，目前还在继续增加，但是增加的速度非常缓慢，在短短的年代里不易被察觉罢了。