地球的水如何形成的

2017-06-02

水是地球上最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源。那么你知道地球的水如何形成的吗?下面小编为你分享一下地球的水形成过程吧。

地球的水形成过程

地球是太阳系八大行星之中唯一被液态水所覆盖的星球。

地球上水的起源在学术界上存在很大的分歧,目前有几十种不同的水形成学说。有观点认为在地球形成初期,原始大气中的氢、氧化合成水,水蒸气逐步凝结下来并形成海洋;也有观点认为,形成地球的星云物质中原先就存在水的成分。

另外的一部分科学家认为,原始地壳中硅酸盐等物质受火山影响而发生反应、析出水分。也有观点认为,被地球吸引的彗星和陨石是地球上水的主要来源,甚至地球上的水还在不停增加。

当我们打开世界地图时,当我们面对地球仪时,呈现在我们面前的大部分面积都是鲜艳的蓝色。从太空中看地球,我们居住的地球是一个椭圆形的,极为秀丽的蔚蓝色球体。水是地球表面数量最多的天然物质,它覆盖了地球71%以上的表面。地球是一个名副其实的大水球。

对于地球水的来源主要的两派观点

自生说

1.地球从原始星云凝聚成行星后,由于内部温度变化和重力作用,物质发生分异和对流,于是地球逐渐分化出圈层,在分化过程中,氢、氧气体上浮到地表,再通过各种物理及化学作用生成水;

2. 水是在玄武岩先熔化后冷却形成原始地壳的时候产生的。最初地球是一个冰冷的球体。此后,由于存在地球内部的铀、钍等放射性元素开始衰变,释放出热能。因此地球内部的物质也开始熔化,高熔点的物质下沉,易熔化的物质上升,从中分离出易挥发的物质:氮、氧、碳水化合物、硫和大量水蒸气,试验证明当1 m3花岗岩熔化时,可以释放出26 L的水和许多完全可挥发的化合物;

3.地下深处的岩浆中含有丰富的水,实验证明,压力为15 kPa,温度为1,0000℃的岩浆,可以溶解30%的水。火山口处的岩浆平均含水6%,有的可达12%,而且越往地球深处含水量越高。据此,有人根据地球深处岩浆的数量推测在地球存在的45亿年内,深部岩浆释放的水量可达现代全球大洋水的一半;

4. 火山喷发释放出大量的水。从现代火山活动情况看,几乎每次火山喷发都有约75%以上的水汽喷出。1906年维苏威火山喷发的纯水蒸气柱高达13,000米,一直喷发了20个h。阿拉斯加卡特迈火山区的万烟谷,有成千上万个天然水蒸气喷出孔,平均每秒种可喷出97~6450C的水蒸汽和热水约23,000m³。据此有人认为,在地球的全部历史中,火山抛出来的固体物质总量为全部岩石圈的一半,火山喷出的水也可占现代全球大洋水的一半;

5.地球内部矿物脱水分解出部分水,或者释放出的一氧化碳、二氧化碳等气体,在高温下与氢作用生成水。此外,碳氢化合物燃烧也可以生成水,在坚硬的火成岩中,也有一定数量的结晶水和原始水的包裹体。

外生说

1.人们在研究球粒陨石成分时,发现其中含有一定量的水,一般为0.5~5%,有的高达10%以上,而碳质球粒陨石含水更多。球粒陨石是太阳系中最常见的一种陨石,大约占所有陨石总数的86%。一般认为,球粒陨石是原始太阳最早期的凝结物,地球和太阳系的其他行星都是由这些球粒陨石凝聚而成的;

2.太阳风到达地球大气圈上层,带来大量的氢核、碳核、氧核等原子核,这些原子核与大气圈中的电子结合成氢原子、碳原子、氧原子等。再通过不同的化学反应变成水分子,据估计,在地球大气的高层,每年几乎产生1.5 t这种“宇宙水”。然后,这种水以雨、雪的形式落到地球上。

水资源保护的重要性

水是地球万物的生命之源,是人类赖以生存和发展的基本条件,是自然环境和社会环境中极为重要而活跃的因素,是维系地球生态系统功能和支撑社会经济系统发展不可替代的基础性的自然资源和战略资源。

目前,全世界有半数以上的国家和地区缺乏饮用水,特别是在发展中国家,共计约17亿人喝不上洁净水。中国也有很多人口不能引用洁净水,甚至饮水都成了首要问题,前一时期中国西南地区持续干旱造成的饮水困难,更让人体会到水安全的问题。

因此,我们应正视现实,关注水安全,从全局的、战略的、长远的高度和角度,审视对待水安全问题,坚持科学的发展观,尊重自然、经济和社会规律,正确处理人与人、人与社会、人与自然的各种关系,加强资源节约型和环境友好型社会建设,大力发展循环经济,以供定需,以水定发展,节约保护、科学利用水资源、统筹人与自然和谐发展,保障饮水安全、健康安全、粮食安全、生态环境安全、经济安全、国家安全。以水资源的可持续利用保障社会、经济、生态的可持续发展,促进和谐社会建设。

水与空气、食物是人类生命和健康的三大要素。水是一切生命和环境的血液,既是人类生命之源、又是自然生态环境的主要因素,通过水在生态系统中的循环,能有效的维系自然生态系统的自我平衡。水也是经济发展和社会进步的生命线,是实现可持续发展的重要物质基础。无论在游牧部落时代,还是在农耕社会,无论是今天,还是在未来社会中,水总是不可缺少的、不可替代的资源,人类傍水而居,依水而发展,水使人类生生不息,水促进了社会文明的诞生与发展,而文明的演进又赋予水更多的光彩和灵气。人不能没有水,生态环境更离不开水,没有水,就没有人类社会的今天,更不可能建设和谐社会。

水安全不仅受自然因素的影响,而且受人为因素的影响越来越大,由于人类活动不断加剧,使水安全问题更加突出,我们当前所面临的水资源短缺和水污染等水安全问题,不仅是由自然条件决定的,而是由人类自身活动造成的。

其实,从20世纪80年代初和最近在进行的全国水资源调查评价成果看,中国多年平均水资源总量并没有发生很大变化。应该说,水安全的威胁更多来自人们自身的行为,无节制的水需求、污染水和浪费水都给水安全带来了极大的威胁,这些问题多是人类自己造成的,要解决水安全的问题,人类需要严格自律,尊重自然,善待自然,保护自然,严格按自然经济社会规律办事,建设好和谐社会,规范人类活动,走可持续发展之路,才能达到人与自然、人与社会的和谐共处,从而为实现水安全提供有力保障。

纵观许多古文明的兴衰,我们发现,这些文明之所以从强盛走向衰落,是因为他们在文明发展过程中很少或根本没有遵循生态规律,对自然界肆意开发和掠夺,从而导致自然生态系统的崩溃,最终酿成文明的衰败。今天,我们比任何时候都能领略到气候变化的威胁。如果我们再不改变自己的行为,在自然界面前依然我行我素,那么,数百年后,巨大的热浪将会席卷地球每一个角落,海洋中漂浮的冰山将会融化得无影无踪,全球性的悲剧将会不期而至。因此,要从掠夺型、征服型和污染型的工业文明走向协调型、恢复型和建设型的生态文明,节约保护水资源,使人与自然和谐共处,促进人类社会全面发展。

近年来,随着中国社会经济的高速发展和人类活动的影响,人们毫无节制地向大自然进行索取掠夺,以致出现了人与人争水、地区与地区争水、人与生态环境争水、污染物与生态环境争水、污水与径流争河道、人与水争地等不良现象,使水资源不断减少,污染加剧,水体弱化或丧失正常功能,不能维持其社会与经济价值,改变了水文循环平衡,并且降低了水质,直接影响人类对水的基本需求,该作用后果是隐性、广泛和滞后的,当长期作用累积超过承受阈值时,就会危及自然环境、社会经济系统的正常运转和良性循环,进而引发一系列水安全问题。我们在防止水对人侵害的同时,更要防止人对水的伤害,如果人对水的侵害不及时控制,反过来又将出现水对人类更大的伤害。水资源问题,关系国计民生,具有广泛的社会性。水利工作涉及方方面面,矛盾交织,情况复杂。因此,要正确处理经济发展、社会发展和人的全面发展的关系,正确处理发展速度和结构、质量、效益的关系,正确处理经济社会和人口、资源、环境的关系以及人与人之间、地区与地区之间、人与自然、局部与整体、眼前与长远、当代与未来的关系,统筹解决社会中存在的阻碍和影响环境和资源问题的社会深层次矛盾,消除阶级、种族以至国家间的资源环境歧视,通过实现人类社会内部的和谐,进而达到人与自然的和谐,维护当代人之间的公平、当代人与后代人之间的公平、不同区域之间的人的公平,量水而行,以水定发展,使经济社会发展与水资源和水环境的承载能力相适应,使整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。

水的含义

水(H₂O)是由氢、氧两种元素组成的无机物,在常温常压下为无色无味的透明液体。水是最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。人类很早就开始对水产生了认识,东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素,水是中国古代五行之一;西方古代的四元素说中也有水。

水文化

在文明的早期,人们开始探讨世界各种事物的组成或者分类,水在其中扮演了重要角色。古代西方提出的四元素说中就有水;佛教中的四大也有水;中国古代的五行学说中水代表了所有的液体,以及具有流动、润湿、阴柔性质的事物。

在人类的童年时期,对于水兼有养育与毁灭能力、不可捉摸的性情,产生了又爱又怕的感情,产生了水崇拜。通过赋予水以神的灵性,祈祷水给人类带来安宁、丰收和幸福。:有左河水词《破阵子·河水》曰:“破坝排山易泻,穿崖倒壁难收。常展清幽通万物,偶作奔腾起壑沟。载舟亦覆舟。。片片炊烟绿野,滔滔命液源流。无止弃污凭愿泄,不尽贪婪任意求。无忧也隐忧。”

中国传统上的龙王就是对水的神格化。凡有水域水源处皆有龙王,龙王庙、堂遍及全国各地。祭龙王祈雨是中国传统的信仰习俗。

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