這篇文章的標題引用了法國化學家 Antoine Lavoisier 在他「質量不滅定律」中的名言。 他認爲,在化學反應中質量既不會產生,也不會消失。水也遵循這一定律。這種轉變過程就是「水循環」。

水循環

一個水分子裏包含了兩個氫原子和一個氧原子(化學式:H2O)。水有三種形態:固態、液態和氣態。水是地球上大多數生命形式起源和生存的必需條件。在這個過程中,它經歷了無數的變化,並且是不斷地變化著。

太陽的能量使水蒸發。水蒸汽一旦凝結,重力會使其形成降水,無論是雨、雪還是冰雹。這就創造了一個不斷的運動:水循環

儲存和流向

水循環有兩個主要過程:第一個是水的儲存。第二個就是從一個儲存流到另一個。以液體形式儲存的例子有:海洋、湖泊、蓄水層、雲——是的,雲!雖然大多數任認爲雲是由水蒸汽構成的,但實際上它們包含了許多液體微粒。以固體形式儲存的有:冰川和季節性雪水。最後是以氣體形儲存的大氣。

以下百分比表示水在不同儲存形式中的分佈

我們知道地球上有大量的水。但是,僅有一小部分水用於支援大多數物種和維持生物多樣性。

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水分佈

另一方面,循環表示水如何從一個儲存流向另一個。一些重要的例子:

  • 冷凝:當水蒸汽上升至大氣層,它就開始冷卻,最終透過冷凝變成液體。
  • 降水:透過冷凝,水蒸汽轉化爲微粒,它們就是雲。在那裏,水可以以液體形式或固體形式存在。
  • 蒸發和蒸散:儲存在大表面上的液態水可以通過洗手太陽能量轉變成水蒸汽。生物在呼吸時產生水蒸汽,這種現象稱作蒸散。
  • 滲入:落在地面上的水會滲入土壤。部分被植物吸收,部分蒸發,部分滲透進入含水層。
  • 徑流:一旦地面飽和,受重力影響,水滑過地面形成水流。
  • 融化:季節雪的融化形成水流。

水在這些儲存週期中所花費的平均時間稱爲停留時間。從幾天到數百年不等。

 

停留時間:

只有一小部分水支持絕大多數物種

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水平衡

儘管世界各地的系統是常規的,取決於其子系統規模,它們能產出或捕捉水。一般來說,給定時刻的水平衡考量了之前總量和輸入量,再減去該階段系統的產出量。這和錢的計算類似:您如果想知道給定賬戶在某一時刻的餘額,首先您的知道先前的餘額和這段時間的支出和收入。

水質

在這種情況下,怎麼會出現儲水問題呢?答案是只有一小部分水可用於維持生命。在循環過程中,其攜帶的溶解物質或懸浮物質使其不適合使用。

此外,水質一定程度上取決於自然過程。例如,受土壤中礦物質侵蝕、有機物運輸、生物蒸散、水環境中物理、化學和生物過程等等的影響。

這種稀缺資源的質量也在很大程度上取決於人類行爲。因此,我們必須保護它。這是每個人的責任。