地球上水的分布

第一节　地球上水的分布

地球上有水，是地球区别于太阳系其他行星的重要特征之一。地球又有“水的行星”之称，水在地球上分布极广。R.A.豪恩曾完整描述了地球水圈系统水的分布(见图9-1)。

图9-1　地球水圈系统水的分布

(R.A.Horne，1978)

具体地说，地球上水的分布可从水平和垂直两个方向来描述(见图9-2)。地球上的水，水平分布具有连续性和不均匀性。水在地球表层的分布是连续的，即使在有形的水体(液态、固态)不存在的地方，呈气态的水汽亦能将水圈连成一个整体。而水圈的厚度和水量多寡则随地表地理位置的不同而不同。水平分布在地球表层主要表现为海陆分布。地球总面积为5.1×10⁸km²，其中海洋面积为3.613×10⁸km²，全世界海洋所含的水量，总体积等于13.70×10⁸km³，占全球水量的96.5％，相当于高出海面陆地体积的14倍，折合水深可达3700m。如果把全部海洋的水平铺在地球上，平均水深可达2690m。相对于海洋，陆地水量要小得多。表层陆地水主要包括冰川、湖泊、江河及沼泽所含水量，占全球水量的比例不到2％。

图9-2　地球水圈的结构图

从垂直方向上看，地球上的水还交叉分布在大气圈、生物圈、岩石圈之中。

地表之上大气中的水汽来自地球表面各种水体水面的蒸发、土壤蒸发及植物散发，并借助空气的垂直交换向上输送。一般说来，空气中的水汽含量随高度的增大而减少。观测证明，在1500～2000m高度上，空气中的水汽含量已减少为地面的一半；在5000m高度，减少为地面的十分之一；再向上，水汽含量就更少了，水汽最高可达平流层顶部，高度约55000m。

大气水在7km以内总量约有12900km³，折合成水深约为25mm，仅占地球总水量的0.001％。虽然数量不多，但活动能力却很强，是云、雨、雪、雹、霰、雷、闪电的根源。

地表之下储存于地壳约10km范围含水层中的重力水，称为地下水。由于全球各地的地质构造、岩石条件等变化复杂，很难对地下水储量作出精确估算。从已发表的研究成果来看，储量大小之间可差一个数量级。现根据苏联学者1974年所发表的研究成果，从地面至深达2km的地壳内，地下水总储量为2.34×10⁷km³。

土壤水是指储存于地表最上部约2m厚土层内的水。据调查，土层的平均湿度为10％，相当于含水深度为0.2m，如果以陆地上土覆盖总面积8.2×10⁷km²计算，那么土壤水的储量为1.65×10⁴km³。地球表面生物体内的贮水量约为1.12×10³km³。

水圈各组成部分的水量占总量的百分比如图9-3所示。

图9-3　水圈各水体数量比例