我們都知道,水分為三種形態(tài),即固體、液體和氣體 。這三種形態(tài)中的固態(tài)水和液態(tài)水都被地球的引力牢牢的束縛住了,因此我們只需要操心地球上的氣態(tài)水,也就是水蒸氣的問題了 。
因?yàn)樗魵獗瓤諝饴暂p,所以它在大氣層中呈上浮的趨勢(shì),這不由得讓我們擔(dān)心,這些水蒸氣在大氣層中不斷上?。竊謖飧齬討校?會(huì)不會(huì)有一部分水蒸氣跑掉了?
現(xiàn)在我們就來看一看,在地球大氣層中水蒸氣的逃跑之路 。

在地球表面,因?yàn)樘柟獾妮椛湟约吧锏幕顒?dòng)等等原因,每時(shí)每刻都有大量的水蒸氣散逸到大氣層中 。
變身為氣體的水蒸氣們仗著比空氣輕,歡呼著向地球上空跑去,但它們很快就發(fā)現(xiàn)自己越跑越慢,甚至根本就跑不動(dòng)了 。
這是因?yàn)殡m然這些水蒸氣比空氣輕,但它是很容易和空氣混合的,在大氣層中不會(huì)形成單獨(dú)的水蒸氣團(tuán) , 這里可以簡(jiǎn)單理解為水蒸氣通常都會(huì)“溶化”在空氣中 。
我們常說的濕度,就是指空氣中的水蒸氣含量,而由于天氣變化,空氣中的一部分水蒸氣會(huì)以露、霜等形成重新成為液態(tài)或固態(tài)的水 。

雖然逃跑的速度被大大減緩,但是為了自由,勇敢的水蒸氣們還是頑強(qiáng)的負(fù)重前行 , 努力的讓自己上升得高一點(diǎn)、再高一點(diǎn)……
然后它們就遇到了一個(gè)大大的問題 。大氣層從地球表面開始至距地表大約12公里處,我們稱之為對(duì)流層 。
在對(duì)流層中的空氣越往上溫度越低,其頂部溫度最低可達(dá)零下80攝氏度,所以空氣中大部分的水蒸氣在對(duì)流層上部 。
通常都會(huì)凝結(jié)成水或者直接形成冰晶,并最終以雨、雪、冰雹等方式回到地球表面 。根據(jù)相關(guān)資料,大氣層中的水蒸氣有約90%都集中在距地表12公里以下的對(duì)流層 , 離地表越近,空氣中的水蒸氣含量越高 。

大部分水蒸氣逃跑的夢(mèng)想就這樣夭折在對(duì)流層,但還有一少部分水蒸氣憑著上升氣流的作用,以及自己的滿腔熱血 , 努力的沖破了對(duì)流層的限制,來到了更高的空間--平流層 。
到達(dá)平流層的水蒸氣們很快就發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象,那就是在這里的空氣很少垂直運(yùn)動(dòng),絕大多數(shù)都是在水平運(yùn)動(dòng),也就是說它們不能再憑上升氣流來繼續(xù)向上了 。
這是為什么呢?答案就在于天上明晃晃的太陽,在平流層的頂部,太陽光中的紫外線比在地表強(qiáng)烈得多 , 這些紫外線將平流層頂部的一部分氧分子(O2)直接分解成單個(gè)的氧原子(O) 。
這些氧原子又會(huì)和其它的沒有分解的氧分子結(jié)合,生成一種叫臭氧(O3)的分子,大量的臭氧就在大氣層中形成了一個(gè)臭氧層 。
因?yàn)槌粞鯇游樟舜蟛糠謥碜蕴柕淖贤饩€,臭氧層的溫度就變得比較高,從而在平流層形成了一個(gè)上熱下冷的環(huán)境,這非常不利于空氣的對(duì)流 。
(這里要提一下,臭氧層可以說是地球上生物的保護(hù)傘,沒有了它 , 地球上的生物將直接暴露在強(qiáng)烈的紫外線輻射之下)

于是這些從對(duì)流層逃跑出來的水蒸氣們,就只有在平流層里“隨波逐流”,由于平流層底部的溫度很低 , 運(yùn)氣不好的水蒸氣到了這里,就會(huì)又變成液態(tài)或者固態(tài)的水,慘被地心引力拉回地面 。
但機(jī)會(huì)總是會(huì)有的 , 平流層里的空氣雖然總體上是以水平運(yùn)動(dòng)為主,但并不是絕對(duì)的水平運(yùn)動(dòng),隨著空氣的運(yùn)動(dòng),在平流層里的少部分水蒸氣還是會(huì)幸運(yùn)的來到平流層的頂部 。
在這里它們從臭氧層中得到了熱量,有了上升的動(dòng)力,可以繼續(xù)它們的逃跑之路了 。值得一提的是 , 能跑出平流層的水蒸氣已經(jīng)很少很少了 。
平流層之上就是中間層,在這里由于沒有臭氧層的限制,大氣的溫度又變成下熱上冷,空氣的對(duì)流變得明顯起來,逃跑出來的水蒸氣們輕車熟路,借著上升的氣流繼續(xù)向地球外層挺進(jìn) 。
然后不出意外的又遇到了和對(duì)流層一樣的問題 , 中間層的頂部比對(duì)流層的頂部溫度更低(可達(dá)零下100攝氏度) 。
按照老規(guī)矩,這些幸存的水蒸氣中的一大部分又“陣亡”了--它們被凍成了液態(tài)水或者冰晶 。

但仍然有少部分水蒸氣逃了出來,它們是真正的“幸運(yùn)兒”,用“一將功成萬骨枯”已遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法形容它們的成就 , 本人覺得至少也應(yīng)該是“一將功成百億骨枯”吧 。
【地球的水量是永遠(yuǎn)不變的嗎 地球上的水會(huì)增加或減少嗎】因?yàn)檫@里的空氣密度已經(jīng)是地表空氣的百億分之一了 。
然而這里的名字叫“電離層”,在電離層中充斥著具有極高能量的、非常強(qiáng)烈的太陽輻射以及各種宇宙射線,逃出來的水蒸氣還沒有來得及撒花慶祝 , 就解體了,它們被電離成了氫和氧 。
在電離層地心的引力減弱了不少,已經(jīng)無法束縛住氫了,但更重的氧卻跑不掉 , 所以在這里組成水分子的氫和氧就分道揚(yáng)鑣了 。
在互道一聲“珍重”之后,氫就頭也不回的奔向了大氣層的最外層--散逸層,并最終消失在茫茫的星際空間 。
因此 , 構(gòu)成地球上水的組成元素中的一種--氫元素是會(huì)逃逸的,雖然這個(gè)比例極?。詰厙蚺喲蟮幕媲盎故竅嗟笨曬?nbsp;, 根據(jù)相關(guān)資料,地球上每一秒都會(huì)有大約3000克的氫逃逸到宇宙空間 。

那么,地球上的水會(huì)不會(huì)就這樣越來越少呢?其它大家也不必?fù)?dān)心,因?yàn)榈厍蛏系乃泻芏嗤緩絹硌a(bǔ)充 , 這里簡(jiǎn)單講一下 。
由于氫是宇宙中最多的元素,所以在地球會(huì)經(jīng)常得到氫的補(bǔ)充,例如太陽風(fēng)、隕石、彗星帶來的氫元素 。
另外就是,水分解之后留下的氧,可以與其它一些化合物反應(yīng)并生成水,例如氨、甲烷、硫化氫等等 , 而這些物質(zhì)也在宇宙中廣泛存在,地球在宇宙空間運(yùn)行時(shí),可以輕易的捕捉到這些物質(zhì) 。
所以我們可以這樣講,地球上的水,其總量并不是永恒不變的,但它會(huì)在一定的范圍內(nèi)保持一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡 。
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