在浩瀚的宇宙中,有一顆云層飄渺、晶瑩蔚藍(lán)的美麗星球,地球,太陽系八大行星中,唯一一個被液態(tài)水所覆蓋的星球。水,地球表面數(shù)量最多的天然物質(zhì),據(jù)科學(xué)統(tǒng)計地球的總水量為14億立方千米,盡管數(shù)量巨大,但是在億萬年的變遷中,水的總量卻沒有絲毫減少,這究竟是為何?為了找到地球上的水用了40多億年卻沒有減少的原因,專家們開始從一塊石頭上找尋答案。
2021年,科學(xué)家們在位于北極圈內(nèi)的格陵蘭島上西部的地質(zhì)層中發(fā)現(xiàn)了一個紋路奇特的石頭,也就是蛇紋石。
專家們發(fā)現(xiàn)的這一塊石頭不僅僅只是一塊簡單的石頭,根據(jù)科學(xué)測算,它誕生于40億年前,存在與海底或俯沖帶中。正是因為巖石所處位置接近于海底巖漿,同時在受海底裂隙循環(huán)高溫水的影響下,海底巖石與高溫水接觸發(fā)生一系列變化,最終演變成為蛇紋石。
值得關(guān)注的是,由于蛇紋石位于深海處,空間相對密閉,與外界發(fā)生物質(zhì)交換的可能性很小,所以在發(fā)生變化的過程中,所產(chǎn)生的各類元素都被儲存在蛇紋石中,其中便包括水中的氕氘元素。氕氘元素是氫原子的同位素。
所以在測算出這塊蛇紋石中氕氘元素的比例后,再與今天水中的氕氘元素比例進(jìn)行比對,就可以大致算出時至今日損失了多少氫原子,從而進(jìn)一步推算出地球上的水減少了多少。
通過科學(xué)家們的計算發(fā)現(xiàn),時至今日地球上的總水量并沒有減少很多,這究竟是什么原因呢?
根據(jù)《中國居民膳食指南》中的建議,每個人一天的飲水量應(yīng)在1.2升左右,地球一共70億人,那么所有地球居民一天的飲水量都需要84億升!
可為何到目前為止地球上的總水量還沒有減少呢?實際上地球表面水的面積是3.61 億平方千米,占地球總面積的70.8%。
盡管地球上水的總量很多,但是能被人類生產(chǎn)和生活所利用到的水卻非常少。海水占全球水資源的比例高達(dá)97%~98%,目前全世界的淡水資源僅占地球總水量的2.5%,其中絕大部分淡水資源被凍結(jié)在地球南北極的高山冰川和永凍積雪中,這部分難以利用的淡水資源達(dá)到了淡水總量的85%以上。
海水我們在日常生活中無法飲用,而大部分淡水又都是以固態(tài)冰川的形態(tài)存在,所以地球上大部分的水資源都是穩(wěn)定存在的,發(fā)生變化的只是一小部分,不會起到太大變化。
人類真正能夠利用的淡水資源只是江河湖泊和地下水中的一部分,而這部分淡水資源僅占地球總水量的0.26%,所以地球上大部分的水都是處于較為恒定的狀態(tài),人類所使用的水對于地球而言實在是“微不足道”,即使在人類使用水的過程中產(chǎn)生了損耗,但是對于地球龐大的水儲量來說,減少的也只是九牛一毛。
正是因為淡水資源如此珍貴,所以我們才要更加節(jié)約用水,個人如此,國家也如此。相信大家在日常生活中,在大大小小的街道處見到過各式各樣的關(guān)于節(jié)約用水的宣傳標(biāo)語,而在平常的中小學(xué)教育中,學(xué)校老師們也會定期開展關(guān)于節(jié)水教育的班會。這么做的目的就是為了讓全體人民認(rèn)識到我國的水資源稟賦以及培養(yǎng)大家的節(jié)水意識。
世界各國為了保證水資源的高效利用和循環(huán)使用,紛紛大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)、節(jié)水工業(yè),對于維持水量穩(wěn)定做出了相當(dāng)大的貢獻(xiàn)。世界各國都致力于水資源的循環(huán)利用,不浪費(fèi)水,所以這也是千百年來水的總量沒有減少的重要原因之一。下圖是以色列的節(jié)水農(nóng)業(yè),其中高效的滴灌技術(shù)更是世界聞名。這一滴灌技術(shù),不僅幫助水資源本就稀缺的以色列解決了澆灌問題,而且直接滴灌到農(nóng)作物根部的做法更是讓農(nóng)作物更好地吸收水分,使其長勢更好。目前這項技術(shù)已經(jīng)被多個國家引進(jìn)使用,取得了不錯的成效。
并且,我國十分重視對節(jié)約水資源的宣傳和落實工作,在日常生活當(dāng)中,我們身邊隨處可見的“節(jié)約用水”的標(biāo)語就是最好的見證。相信大家都有過用淘米水澆花、洗碗,用洗臉?biāo)疀_廁所的經(jīng)歷。在農(nóng)村,各家各戶勤勞的主婦們,都會去清澈的河水中洗衣服。
據(jù)科學(xué)家們統(tǒng)計,只要一個家庭改掉不良的用水習(xí)慣,那么一戶家庭可以節(jié)水70%以上,同時,我們也可以購買家庭節(jié)水器具,如:節(jié)水馬桶、洗碗機(jī)等等。
地球上的總水量沒有大幅減少,最大的原因還是自然界的水循環(huán),這確保了大部分水量可以重復(fù)循環(huán)。舉個例子:就像是沙漏當(dāng)中的沙子只會在沙漏內(nèi)部增多或者減少一樣,水循環(huán)的過程也是只在地球內(nèi)部發(fā)生的,所產(chǎn)生的水蒸氣并不會逃逸到地球外部。
這一水循環(huán)過程主要包括降水、徑流、蒸發(fā),其中徑流包括地表徑流和地下徑流,地下徑流也就是我們俗稱的地下水,降水后的一部分水通過地表下滲到地底下,匯入成地下水,部分地下水最終流向河流湖泊或者海洋,成為地表徑流參與蒸發(fā),另一部分地下水儲存在地表之下,涵養(yǎng)著地表水源和土地。
水循環(huán)還可以通過空間來分為海上內(nèi)循環(huán)、海陸間循環(huán)、陸地內(nèi)循環(huán),當(dāng)降水發(fā)生后,雨水落在地表和海中,可直接參與蒸發(fā),水分蒸發(fā)上升到高空后。
由于氣溫下降,使得水蒸氣成為凝結(jié)核。眾多凝結(jié)后的水汽匯聚在一起,于是便形成了云朵,在這個過程中云朵的重量不斷增大,一定時間后,便會形成降水,使這些蒸發(fā)的水蒸氣變成水重新補(bǔ)給自然界。
所以在這一過程中,水量不斷循環(huán),只會出現(xiàn)極少的損耗,幾乎可以忽略不計,經(jīng)過多年的演變,水量也不會過多減少。
盡管水資源40多億年來沒有過多減少,但這并不意味著我們可以過度用水,要知道在地球另一邊還有極度缺水的地區(qū),那些地區(qū)的人們甚至連最基本的飲水需求都無法達(dá)到滿足。
并且,人類所使用的水資源是有限的,水是生命之源。有水當(dāng)思無水之苦,如若不然,那地球的最后一滴水將會是人類的眼淚。我國有句老話:取之有制,用之有節(jié)則裕;取之無制,用之不竭則乏。
勤儉節(jié)約,是中華民族積淀千年的美德,是炎黃子孫應(yīng)時刻銘記的良好習(xí)慣。水資源是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的基礎(chǔ)性、控制性要素,我國人多水少,水資源時空分布不均勻。
水資源關(guān)系到人民群眾的生命健康和生活品質(zhì),水資源更關(guān)系到國家糧食安全、社會安全和生態(tài)安全。因此更需要全社會關(guān)注水資源現(xiàn)狀,在節(jié)水護(hù)水上全員參與。所以,讓我們攜起手來一起節(jié)約用水,珍惜所擁有的每一滴水吧!
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作者:容與 審核:henna 校稿編輯:李子