5.水对于地球生态圈的维系

说起水对于地球生态的重要，不禁使人想起另一幅图。这幅图是由电脑合成的，显示的是如果把地球表面上的海洋、湖泊、河流及南北两极的水都去掉，从太空看去，地球是个什么样子？

出人意料，这时的地球看上去一点也不圆了（地球虽说不是严格的几何圆球，但实际上要比一颗橙子更圆），倒像是一颗在太空中飘荡的不规则的土豆，表面凹凸不平，样子很别扭。与我们认识的常态下的地球外表相比，简直是丑陋无比！

“地球上的水量”假想图

当然，水对于地球生态的重要远不止于是在维护着地球的外表尊严。其重要性至少还有以下几点。

一、水孕育和维持了生命的存在

地球与其他类似星球相比，之所以显得生机勃勃就是因为有水。地球上共生长着100多万种动物和40多万种植物，以及数不清的微生物。这还不包括在地球史上曾经经历过几次大的生物灭绝，已经灭绝了的许多生物。人类就是在这些众多的生物中脱颖而出的最具智慧的灵长类动物。

地球上由于有了人，水的存在就不单单是一种普通的物质，仅仅起着孕育和维持生命的作用。人类对于水的利用随着人类文明的发展，已经超越了一般的意义，而且对于水这种物质的研究和利用发挥到了极致。当然，这中间也有人类对于水的不理性的开发和使用，使得这种特殊资源的自然循环也出现了问题。

二、形成地球的地理、地貌

由于水在地球上空、地表和地下的亿万年不间断的循环，配合着地壳的运动，在地球的表面冲刷出了生动的地理、地貌，形成了各具风格的条条深谷和巍峨山脉，以及平原和湖泊等。有些地表冲击如扇，一马平川；有些山势岭险峰峻，怪石嶙峋；有些峡谷蜿蜒起伏，如撕如裂……人们往往把这些说成是大自然的鬼斧神工，其实，说具体点除了地壳运动的作用之外，主要是水流的长期冲刷作用所致（风蚀的作用只占表面很少的部分）。

三、动态循环构成全球水量平衡

由于受到太阳的照射，海洋和地表的水蒸发到天空中形成了云，云水降落下来则变成雨和雪。落于地表的水渗入地下补充地下水，一部分地下水又从地层里冒出来，形成泉水；还有积蓄于高山的冰川雪水和森林雨水逐渐融化形成小溪，汇合泉水，变为江河最终再汇入大海。

这个过程称为水的动态循环。在这个循环中，水的总量不变，一般称为由海洋和大陆的水量平衡构成的全球水量平衡。但是在这个循环过程中，为陆地生物和人类补充了珍贵的淡水。这就是为什么大江大河的水日夜不息地流向大海大洋，而陆地的淡水资源却永远不会枯竭的原因。因为海洋与大陆不同，前者蒸发量大于降水量，其差值作为大陆水体的来源，参与降水过程；后者则是降水量大于蒸发量，其差值为径流量，成为海洋水量的补充之一。

四、调节地球气温

地球之水的动态循环平衡过程，其实也是一种能量的消耗和转换过程，起着调节地球气温的作用。即如果大气温度升高，由于海水的比热大大超过了陆地和空气的比热，所以海洋呈吸热增温过程；同时海面和地表的蒸发量增大，空中的云量也会随之变化，其作用是降水相应增多。根据这个变化现象，我们可以推论出两种结果：①空中的水汽冰晶具有反射阳光回到太空的功能；②在加大了的蒸发—降水—再蒸发的过程中，水的上、下循环，使热能变为动能，其能量的消耗会自行抵消大气温度的升高。这样就消耗了很大部分的日光能量，使地球表面不致由于温度的积累而过热。

总之，海洋和陆地的水在夏季能够大量吸收和积蓄热量，使地球表面温度不至于过高；在冬季则相反，能缓慢地释放热量，使地表温度不至于过低。

地球生态圈水循环示意图

五、平衡温室效应

冰盖和冰川的积累与消融，也是平衡温室效应的过程。当全球温度上升，两极冰盖会加速融化，各地雪山的雪线也随之上升。其实，这也是地球自我调节能力的体现，是地球消耗、平衡多余热量的一种有效方式。

现在，有人担心温室效应的加剧，会使地球气温变暖。其实地球因为有了如此多的水而具有自我调节温度的功能。因为大气流动，会平衡和抑制地表温度的进一步升高，并保持地球温度的动态平衡和相对稳定。所以，担心温室效应会持续加剧，显然是对于地球上还存在大量的水缺乏深入了解。

六、对地球热辐射的反射

水对气候具有的调节作用还表现在，大气中的水汽能阻挡地球自身向外辐射热量的60%，保护地球不至于被冷却。这种来自地球内部的热辐射是维持地表温度的主要能量。

七、散射光线的作用

空气中漂浮着无处不在的水分子和微尘，它们会将照射在地球表面的阳光吸收，并形成光线的散射作用，其最终的效果是，白昼在树荫或墙根下的阴影部分依然是亮的。这在科学上称为“迈以散射”，如果没有这种散射作用，则会使阳光照射不到的地方形成黑暗，而不是现在的阴影。

八、对地球板块的移动有“支撑”和“润滑”的作用

存在于地表之下的大量的地下水，其深浅不同，情况也很复杂。按形成的不同，可以分为渗入水、凝结水、初生水和埋藏水；按矿化程度的不同，可分为淡水、微咸水、咸水、盐水、卤水；按含水层性质分类，又可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水；按埋藏条件不同，还可分为上层滞水、潜水、承压水等。甚至在地幔深处的岩石中也存在着大量的水分。这些水的存在，不仅水量远比我们一般人想象的巨大，更对于地球板块的移动起到一种“支撑”和“润滑”的功能，因而水对于地球自身的运动也具有不可忽视的作用。