水的分类
水的分类
地球上的水体可以按照成水和淡水来进行分类,也可以按照水体所处的位置进行分类。按照前者,咸水包括海洋、成水湖泊和含盐地下水等;淡水包括两极冰川和大陆冰川雪盖、深层地下水、河流、湖泊、水库、大气水分以及生物体内的水分等。咸水所占地球水体的体积比例为97.5%,而淡水仅为2.5%,为成水的1/39。海洋占据了全球水体的绝大部分(96.5%),含盐地下水所占比例为0.932%,而成水湖泊所占比例更小,仅为0.006%。在淡水中,总量虽然十分有限,但却以固态、液态和气态等多种形式存在,例如陆地冰川、地下水、地表水和大气水汽。淡水水体的基本分布是:以地球南极和北极的冰川雪盖以及陆地冰川的为主,所占地球水体总量的比例为1.737%,但极地冰川可占地球淡水总量的75%,这些淡水资源一般无法利用;其次为淡水地下水,占地球水体总量的0.757%,占地球淡水总量的22.6%,其中一半左右的地下水资源处于800m以下的深度,难以直接开采利用;再次为陆地上的河流以及淡水湖泊和水库等,占地球水体总量的0.007%,占地球淡水总量的0.6%,是陆地上动、植物和人类获得淡水资源的主要来源;大气水所占地球水体总量的比例仅为0.001%,占地球淡水总量的0.03%,是所有各类水体中总水量最少的水体。
按照地球水体所处的位置或所属的圈层,可将地球水体划分为大气水、海洋水、陆地水等,其中陆地水包括两极与陆地冰川、河流湖库、土壤水和地下水等。各类水体所占地球水体的体积百分比。可以看出,海洋占据了绝大部分(96.5%),其次为陆地水体(3.5%),大气水体仅占很小一部分(0.001%)。在陆地水体中,地球两极的冰川雪盖以及陆地冰川占1.737%,地下水所占比例约为1.689%,各自约占陆地水总量的一半;其次为河流水库(0.013%),其中包括成水湖和淡水湖,以及河流和人工水库、池塘等;土壤水所占陆地水体的比例很小(0.001%),但是对于陆地植被生长发育等具有极重要的意义。
从面积分布上看,大气水的分布递布全球,海洋水占据了70.8%的地球表面,陆地水占据了29.2%的面积。在陆地水体中,地下水的分布范围最广,面积为1.348×10km2,占地球表面的26.4%,占陆地总面积的90.5%。其次为土壤水,面积为0.82x108km2,占陆地总面积的55.0%。冰川雪盖面积为0.162×108km2,约占陆地总面积的10.9%。河流湖库面积为0.021×108km2,占陆地总面积的1.4%。
以水深折算来看,全球水体总量若在地球表面平摊开来,可折合成水深2718m。其中海洋水折算水深为2624m,陆地水折算水深为95m,大气水折算水深为0.025m。虽然大气水汽垂直分布上至平流层顶部,水平分布广至全球,但由于在大气中所含总量较少,折算水深很小。虽然大气水汽的数量不多,但却十分活跃,是地球上云、雨、雪、苞、液、雷和闪电的根源,水汽循环交换很快,全球大气的水分循环周期仅为8天。海洋水体总量十分庞大,但是水分循环周期也很长,约2500年。
陆地水体分布最为复杂,从已发表的研究成果来看,各类陆地水体的储量估算在数量上可差一个数量级。根据1978年UNESCO发表的成果,地表存在的各种河流、湖泊、水库和池塘等,折算水深为0.346m,水循环周期为17年左右。土壤水分一般是指储存于地表最上部约2米厚土层内的水分,若全球土壤的平均湿度为10%,则相当于含水深度为0.2m,折算成全球深度为0.032m,土壤水分的循环周期约为1年。由于全球各地的地质构造和岩石分布等条件变化复杂,目前还很难对地表下地壳约10千米范围内的地下水储量作出精确估算。从地面至地下2千米的地壳内,地下水总储量可折算水深约45.9m,其水分循环周期约为1400年。至于冰川雪盖,全球折算深度可达约47.2m,水体循环周期约10000年。如果全球变暖导致冰川雪盖全部融化,地球上现有的许多海滨城市将因此淹没于海平面之下。此外,地球表面存在的生物体内储存的水大约为0.0000112×108km3。