水圈

在人類生存的地球上,水是無所不在,地球可以說是一個水”的星球。水也是地球上任何生物不可缺少的,它可以滋養萬物,使我們的生命得以延續,而且水是自然界中數量最多的液體,甚至天氣的變化跟水也有密切的關係,水也是地表上唯一以三態並存的物質,它們是固態的冰、液態的水和氣態的水氣。我們都知道地球上早期的生命起源於海洋,如果冰不能漂浮在水面上,地球即使有生命也無法安然度過冰期。由此可見,水的特性對地球上生物影響的重要性。

 

水循環

地球上的水藉由陽光的熱能所產生的蒸發作用,自海洋、河流、湖泊的蒸發,轉換成水氣傳送到大氣層中,大氣層中的水氣再經由凝結(雲、霧)與降水(雨、雪、冰雹)的形式回到地表,在地面時經由河流或地下水的途徑匯入海洋,或是直接蒸發或由植物蒸散到大氣中,形成一個永續的循環,稱為水循環。一個水分子由大海中蒸發進入大氣層中,再落回地面,流入海洋,完成一個循環大約需要七至九天(實際所需的時間要看水分子經過的路徑而定)。

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地下水

絕大部分的地下水來自於降水,當雨、雪等降到地面,一部分成為地表河流,一部分蒸發掉了,剩下的部分則沿岩層空隙滲入地下。據估計在全球年降水量中,約77%在未注入河流前先流入地下。若是你知道,高雄地區的人不敢飲用自來水,買山泉水比汽油還貴,你或許會覺得台灣距離搶水喝的日子也不遠了。

地下水的形成:降水滲入地下後,因重力作用而向下滲透,當水分下滲達到某一深度,遇到不透水的地層如黏土、頁岩等時,就貯存起來,逐漸往上充填於土壤或岩石的間隙中,形成飽和狀態,其頂部即為地下水面。地下水面之上稱不飽和帶,其中土壤或岩石孔隙中並未充滿水分,還有空氣存在;相對的,地下水面之下的土壤或岩石孔隙是充滿水的,稱為飽和帶(如下圖二)所示。

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地下水與井的關係:當人類活動範圍內無法順利從地表取得使用淡水時,就要依靠鑿井取水。當地下水的水面位置低於井的底部時;就會成為無水井,(如圖三的2號井),地下水的水面位置高於井的底部時;就會成為有水水井(如圖三的1號井及3號井),地下水的水面位置高於井的井口時;就會成為自流井(如圖三的4號井)。然而,地下水的流動慢、補充不易,因此出水量會有一定的上限,超限抽取將會使導致地下水源逐漸枯竭,還有可能造成地層下陷海水入侵地下水層或土壤鹽化的嚴重災害。例如本省屏東佳冬雲林口湖嘉義布袋沿海地區等地,每逢下大雨,積水不易流入海中。

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冰川

冰川是一巨大的流動固體,是在高寒地區由雪再結晶聚積成巨大的冰川冰,因重力這主要因素使冰川冰流動,成為冰川。現代冰川區約全球地表10%,而且全球冰總體積約有91%南極洲,所以只要南極洲的冰全部融解,全世界海平面將上升60公分

地球上的南、北極和高山上,因溫度低,區日照不足,終年嚴寒的氣候,累積冰雪成為廣大冰川,當冰川邊緣遇海水崩限後,海上冰山對往來航行船隻造成嚴重威脅。例如有名的鐵達尼事件。

 

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