冰是睡着的水,可是现在他们苏醒了
当你打开世界地图,面对地球仪时,呈现在你面前的大部分面积是鲜艳的蓝色。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 70%以上 的表面。地球是一个名副其实的 大水球 。
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也许经常有人会问,水到底是从哪儿来的?
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现在学术界分为两派,一派人认为地球自带水,也就是自生说 。大约在46亿 年前,原始地球 诞生了。当时,在太阳的外围存在着无数大小不一的小星体,原始地球即是其中之一。
在围绕太阳运行的过程中,小星体频繁发生碰撞,地球正是在这一过程中吸收了许多其它的星体物质,逐渐成为太阳系的一颗大行星。碰撞使撞击的动能转化为热能,于是,在相当长的一段时期内,原始地球始终处于炽热的熔融状态。高温作用下,地球内部化合态的水逐渐以水蒸汽的形式逸出地表,它们被地球引力束缚,成为地球原始大气的一部分。
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随着小星体消失殆尽,撞击作用逐渐停止,地球温度开始下降,逐渐形成了固体表面。当大气温度降至100 以下时,水蒸汽凝结后以雨的形式落至地表。雨水进一步降低了地表温度,从而带来更多的降水。雨水聚集于地表低洼处,形成原始的海洋、湖泊和河流,它们是地球上最初的液态水 。
从最初的原生水到今天的自然水体,在水量和水质方面都经历了漫长的演变过程。据估计,35亿 年前地球表层的水量只有目前水量的十分之一 。30多亿 年间,水不断从地球内部逸出,地表水量逐渐增加。目前每年仍有约660立方千米 的水从地幔逸出。
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原生水的化学成分与现代水体的化学成分也有很大差异。最初的原生海水因溶入大量的火山气体而呈强酸性 。距今35 26亿 年间,强酸性水溶液与硅酸盐岩石作用,使海水的酸性得到一定程度的中和并生成大量的氯化物。距今26 10亿 年间,生物作用又使水中增添了大量碳酸盐 和硫酸盐 。此后,生物作用不断加强,海水逐渐呈现碱性,形成了主要由氯化物和硫酸盐组成的现代海水 。
另一派就说水是从太空 来的了,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。
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虽说对于水的起源大家一直争论不休,但水的特性更值得我们研究。以 冰 和水 为例。
水在4 以上是符合 热胀冷缩 的。水在低于4 时热缩冷胀,导致密度下降 ,而大于4 时,则恢复热胀冷缩。这是水最重要也是有价值的特性 之一。
这是保障生物存在的很重要的一点,当水结冰的时候,冰的密度小,能浮在水面,可以保障水下生物的生存。当天暖的时候,冰在上面,也是最先解冻。但如果冰的密度比水大,冰会不断沉到水下,天暖的时候也不会解冻,来年上面的水继续冰冻,直到所有的水都成了冰,那所有的水生生物都不会存在了。
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我们都知道,地球经历了很多次 冰河时期 ,冰河期地球变得很冷,整个地球变得像一个冰球,但为什么所有动物没有被冻死,其实是因为一变冷了以后,地球表面的水立即就结成冰了,形成了一个冰壳,而整个冰壳就阻隔了外面的冷空气和里面的水,让里面的水的温度不会持续降低,而且阳光又可以通过冰照到水里面,就能够保证里面是暖和的海洋生物河里的生物就可以继续活在里面了,所以才有了我们生命的延续。
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还有一点也是很重要,水的化学式是H2O,如果使用特定技术使氢氧键断裂,生成 氢气 和氧气 ,氢气氧气可以被点燃产生能量,氢气和氧气燃烧又会产生水,这个水又在使用特定技术又生成氢气和氧气,氧气又被点燃又生成水。这两个化学过程都放出热量,就会造成这个循环不断进行下去, 无限的循环,直到体积不断扩大,温度不断降低,不足以再让水生成氢气和氧气为止,水就稳定下来了,形成了这样一个连锁的反应。
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这样就是说如果我们拥有这个技术的话,我们就不会再有能源问题了,我们现在使用的能源主要是有一些重污染的,不可再生的能源,比如说石油,煤炭,甚至核能,电能也是需要通过这些能源发出来的,如果水能够被完全利用了,那就是真正的无限的 绿色能源 。
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番外探讨:
地球水资源将来的路怎么走呢?