水如何驅(qū)動(dòng)我們的氣候

水具備一些與眾不同的重要特性,對(duì)氣候和生命本身的進(jìn)化有很大影響。聽一聽 S?ren Rud Keiding 教授講解水對(duì)于驅(qū)動(dòng)氣候系統(tǒng)和維持世界宜居環(huán)境的重要性。

水與我們的氣候系統(tǒng) 密切相關(guān) 大氣實(shí)際上就像熱泵或空調(diào) 一樣工作 但冷卻劑卻不同 在大氣中,冷卻劑 其實(shí)就是水 因此,水在液態(tài)和氣態(tài)

之間的轉(zhuǎn)化 驅(qū)動(dòng)了整個(gè) 氣候系統(tǒng) 激勵(lì)格蘭富和全世界科學(xué)家的 動(dòng)機(jī)之一 是實(shí)現(xiàn)聯(lián)合國 發(fā)展目標(biāo) 主要是第 6 項(xiàng)和 第 13 項(xiàng)目標(biāo) 第 6 項(xiàng)目標(biāo)是關(guān)于 “清潔飲水和衛(wèi)生設(shè)施” 第 13 項(xiàng)目標(biāo)是關(guān)于 “氣候變化挑戰(zhàn)” 地球上的所有能量都 來自太陽 在大氣中,我們利用水來 重新分配能量 因此,我們所說的天氣和氣候 實(shí)際上是由水驅(qū)動(dòng)的 當(dāng)我們加熱大氣中的 水時(shí) 水會(huì)變成氣體 水從液態(tài)變成氣態(tài) 需要能量 反之 如果我們 凝結(jié)水

即將水蒸氣 凝結(jié)成液態(tài) 便會(huì)釋放能量 刮風(fēng) 下雨 基本上是由 水分子從 氣態(tài)變成液態(tài) 引起的 你也可以說和 地球自轉(zhuǎn)有關(guān) 水的熱容量 非常高 熱容量反映了水儲(chǔ)存能量 的效率 例如,如果我們 想把水加熱 由于水中儲(chǔ)存了大量的能量 加熱水便需要很多能量 有些人可能知道沿海氣候 和內(nèi)陸氣候的區(qū)別 這基本上是由水的 熱容量導(dǎo)致的 如果是沿海氣候 會(huì)有很多水 加熱水需要 很多能量 因此,溫度將 基本保持恒定 如果是在內(nèi)陸 水明顯較少 那么溫度波動(dòng) 將會(huì)非常大 如果水里含有鹽 會(huì)比不含鹽 的水 更重且密度更高 有趣的是,當(dāng)鹽水 結(jié)成冰時(shí) 會(huì)從冰塊中 析出鹽分 所以在結(jié)冰時(shí) 下面的水 密度會(huì)變大 并且會(huì)下沉 而鹽水下沉實(shí)際上是 推動(dòng)灣流形成的原因 因此,由灣流驅(qū)動(dòng)的 整個(gè)氣候系統(tǒng) 實(shí)際上是由鹽水密度 比淡水更高 這一事實(shí)驅(qū)動(dòng)的 眾所周知 冰會(huì)浮在水面上 對(duì)我們來說,這很正常 但在我們已知的 一億種分子中 水是唯一發(fā)生這種情況 的分子 固態(tài)水分子 (即冰) 在液態(tài)水分子(即水) 上流動(dòng) 這實(shí)際上是液態(tài)水的 一個(gè)關(guān)鍵特性 對(duì)生命的進(jìn)化至關(guān)重要 液態(tài)水在 4℃ 時(shí) 密度最大 所以在 4℃ 時(shí) 液態(tài)水的密度最高 液態(tài)水在 4℃ 時(shí) 會(huì)下沉 如果是一個(gè)小水池 底部的水 將是 4℃ 越往上 水會(huì)越來越冷 所以水會(huì)從頂部開始結(jié)冰所有 其他液體會(huì)從底部開始結(jié)冰 從頂部結(jié)冰意味著 水能夠保護(hù) 水池里的 任何生物種群 因?yàn)楸鸬搅?隔離層的作用 水在 4℃ 時(shí)密度最大 的這一特性 實(shí)際上對(duì)生命的進(jìn)化 至關(guān)重要?

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模塊
模塊: 6
完成時(shí)間
完成時(shí)間: 30 分鐘
難度級(jí)別
難度級(jí)別: 中級(jí)