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李逵的博客

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日志

 
 

海水是从哪里来的【转】  

2017-04-06 20:03:54|  分类: 地理天文 |  标签: |举报 |字号 订阅

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海洋占地球表面近3/4的面积,海水占地球总水量的96.53%。

大海让人迷恋而又迷惑:海洋是怎样形成的?海水是从哪里来的?

对这个问题目前科学还不能作出最后的答案,这是因为,它们与另一个具有普遍性的、同样未彻底解决的太阳系起源问题相联系着。

现在的研究证明,大约在50亿年前,从太阳星云中分离出一些大大小小的星云团块。它们一边绕太阳旋转,一边自转。在运动过程中,互相碰撞,有些团块彼此结合,由小变大,逐渐成为原始的地球。

星云团块碰撞过程中,在引力作用下急剧收缩,加之内部放射性元素蜕变,使原始地球不断受到加热增温;当内部温度达到足够高时,地内的物质包括铁、镍等开始熔解。

在重力作用下,重的下沉并趋向地心集中,形成地核;轻者上浮,形成地壳和地幔。在高温下,内部的水分汽化与气体一起冲出来,飞升入空中。但是由于地心的引力,它们不会跑掉,只在地球周围,成为气水合一的圈层。

位于地表的一层地壳,在冷却凝结过程中,不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压,因而变得褶皱不平,有时还会被挤破,形成地震与火山爆发,喷出岩浆与热气。开始,这种情况发生频繁,后来渐渐变少,慢慢稳定下来。这种轻重物质分化,产生大动荡、大改组的过程,大概是在45亿年前完成了。

地壳经过冷却定形之后,地球就像个久放而风干了的苹果,表面皱纹密布,凹凸不平。高山、平原、河床、海盆,各种地形一应俱全了。

随着地壳逐渐冷却,大气的温度也慢慢地降低,水气以尘埃与火山灰为凝结核,变成水滴,越积越多。由于冷却不均,空气对流剧烈,形成雷电狂风,暴雨浊流,雨越下越大,一直下了很久很久。滔滔的洪水,通过千川万壑,汇集成巨大的水体,这就是原始的海洋。

经过地质历史上的沧桑巨变,原始海洋逐渐演变成今天的海洋,有海沟、火山等。

海沟的深度一般大于6000米。世界上最深的海沟在太平洋西侧,叫马里亚纳海沟。它的最深点查林杰深渊最大深度为11034米,位于北纬ll2l’,东经14212’。如果把世界屋脊珠穆朗玛峰移到这里,将被淹没在2000米的水下。

世界最长的海沟是印度洋的爪哇海沟,长达4500公里。

全球最宽的海沟是太平洋西北部的千岛海沟,其平均宽度约120公里,最宽处大大超过这个数。

经过科学家们多年的调查得知,海沟是海洋里最深的地方,它的剖面形状,像是一个英文字母“V”字,但两边不对称,靠大洋的一侧比较平缓,靠大陆的一侧比较陡峭。

海底火山,死的也好,活的也好,统称为海山。海山的个头有大有小,一二公里高的小海山最多,超过5公里高的海山就少得多了,露出海面的海山更是屈指可数了。

海底山有圆顶,也有平顶。平顶山的山头好像是被什么力量削去的。

随着科学技术的发展,我们了解了一些关于海水的知识。

海水为什么是咸的?

海水中溶解有各种盐分,海水盐分的成因是一个复杂的问题,与地球的起源、海洋的形成及演变过程有关。

专家们解释说,海水最初与江河的水一样也是淡水,但每年有1.25亿吨之多的水分从海洋的表面蒸发掉,变成雨降落到陆地上的每个角落。它们潺潺而流,不断地破坏岩石,冲刷土壤,把岩石中的可溶性物质带入江河中。就这样,海洋源源不断地从陆地上得到盐类物质,以及地壳岩石风化产物及火山喷出物,这是海水盐分的主要来源。

而在海水的蒸发过程中,所收入的盐类却又不能随水蒸气升空,只能滞留在海洋里。如此周而复始,日积月累,海洋中的盐类越积越多,经过几百万年甚至更久,海水中积累起来的盐分就十分可观了。

当今世界上最咸的水域是着名的死海,它的盐分含量比海洋平均数高许多倍,以致几乎所有的生物都无法在里面生存。原因是它和海洋不相通,又地处炎热环境,水分蒸发速度远远超过海洋,所以盐分就聚集得更多。

如果把海水中的盐全部提取出来平铺在陆地上,陆地的高度可以增加153米;假如把世界海洋的水都蒸发干了,海底就会积上60米厚的盐层。

关于海水将来是会变咸还是变淡的问题,至今尚无定论。不过许多专家都认为,海水在某一时期内会变咸,而在另一段时间内又可能变淡,总体来说海水的咸度会保持着相对平衡的状态。

海水为什么不能喝?

海水是盐的故乡,海水中含有各种盐类,其中百分之90左右是氯化钠,也就是食盐。另外还含有氯化镁、硫酸镁、碳酸镁及含钾、碘、钠、溴等各种元素的其他盐类。氯化镁是点豆腐用的卤水的主要成分,味道是苦的,因此,含盐类比重很大的海水喝起来就又咸又苦了。

海水中含有大量盐类和多种元素,其中许多元素是人体所需要的。但海水中各种物质浓度太高,远远超过饮用水卫生标准,如果大量饮用,会导致某些元素过量进入人体,影响人体正常的生理功能,还会导致人体脱水,严重的还会引起中毒。

据统计,在海上遇难的人员中,饮海水的人比不饮海水的死亡率高12倍。这是为什么呢?原来,人体为了要排出100克海水中含有的盐类,就要排出150克左右的水分。所以,饮用了海水的人不仅补充不到人体需要的水分,反而脱水加快,最后造成死亡。

如果喝了海水,可以采取大量饮用淡水的办法补救。大量淡水可以稀释人体摄入过多的矿物质和元素,将其通过汗液排出体外。

大海的蓝色是从何而来的呢?

水分子对于可见光中各种波长不同的光线散射作用的强弱不同,对于波长短的绿、青、蓝色远比波长长的红、橙色的散射作用强。在水层较浅时,可见光中各种波长的光几乎都能透过,散射作用也不显著。因此,水是无色透明的。当水较深时,由于散射作用显著,水就显出浅蓝绿色。水中溶有空气越多越偏绿色。水更深时会出现深蓝色甚至显黑色。海水较深时显蓝色,就是这个缘故。

这里,有一个美丽的传说。

从前有一个爱海的人,每天跑到海边去看海,可是海对他还是很冷淡。这个人就对海说,我这样对你,每天来看你,可是你对我总是平平淡淡,难道你不能把你的激情展现给我吗?让你的爱来的更猛烈一些。海听了他的话就问他,你能接受我翻江倒海的爱吗?他回答说:可以,让你的爱来的更猛烈些吧!海被他的话语而感动.顷刻间巨浪翻滚,狂风大做巨浪一波接一波向岸边而来,他从没有见过海这样,当浪快到他的身旁的时候,他转身就跑,这时的海很伤心。

经过这次以后,海不敢轻易的把爱给予别人。过了很长一段时间,又有一个爱海的人,他不但每天来看海,还把自己的家搬到的海边,要以海为伴,终生守护在海的身边。海终于被他的举动感化,并把温馨的爱和猛烈的爱都给了他,他没有跑,就这样他们结合了。可是过了很长时间,他就有些厌烦了,总觉得海给予他的不是风平浪静,就是波涛翻滚。觉得海再也不能给予他别的什么爱了,就这样他也悄悄的离开了海。

海十分伤心,这些都被蓝天看在了眼里。他对海说:请你不要伤心难过了,其实他们都不懂你。他们看到的只是你的表面,其实海底的世界更加丰富多彩,那里有五色的鱼儿,丰富的矿藏,美丽的珊瑚。这些才是你为他们准备的,可惜他们不懂。蓝天说:只有我知道这些。

后来蓝天就和大海相爱了。大海和蓝天相爱后,可是因为他们相距遥远,加上世俗的偏见,他们始终不能牵手,天各一方,彼此思念,随着时间的推移,思念更加的浓厚。就这样日复一日,年复一年复一日,当思念难以忍受的时候,蓝天就以泪洗面,蓝天的泪水滴落到了海的心里,不知道留了多少泪水,把整个海水染成了蓝色,那都是蓝天的泪水呀,所以海天一色。

海水是淡水的来源,决定着陆地淡水的循环周转。

淡水危机甚至比粮食危机、石油危机还要来势汹汹,解决淡水资源问题已提到了人类的议事日程。在这种背景下,把海水、苦咸水等含高盐量的水转化为生产、生活用水的海水淡化技术得到空前迅猛的发展。淡化海水的方法已有十种之多,下面介绍的是其中最为主要的几种。

1.蒸馏法

蒸馏法虽然是一种古老的方法,但由于技术不断地改进与发展,该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程,其原旦如同海水受热蒸发形成云,云在一定条件下遇冷形成雨,而雨是不带的咸味的。根据设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。此外,以上方法的组合也日益受到重视。

2.电渗析法

该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片,按其选择透过性区分为正离子交换膜(阳膜)与负离子交换膜(阴膜)。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列,组成多个相互独立的隔室海水被淡化,而相邻隔室海水浓缩,淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水,也可以作为水质处理的手段,为污水再利用作出贡献。此外,这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。

3.反渗透法

1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从而使海水一侧的液面逐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。此时,海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。因此,从1974年起,美日等发达国家先后把发展重转向反渗透法。

海水中似乎应该含有地球上的所有元素,但是,由于分析水平所限,已经测定的仅有80多种。其中钾元素在海水中占第六位,共有600万亿吨。地球上99%以上的溴都在海水中,溴含量约为65毫克/升,总量达100万亿吨。

海洋是大宝藏,海水是大宝贝。等待着人们去探索、去开发、去享用。

 宇宙   傅三清 世界之谜?112?海水是从哪里来的

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