一、地球上的水

　　水在地理面中的作用是尽人皆知的。在地球的自然历史中，水的出现被视作最重大的事件之一。这是由于：

　　水的出现从根本上改变了自然环境的物质结构和能量分布格局；

　　水是地理系统中联系能量平衡与物质平衡的主要桥梁；

　　水是自然环境中另一重要物质体系——生物物质的孕育者；

　　水是地理系统的基本调节器和控制器；

　　水既是人类改造自然的基本对象，又是人类改造自然的基本手段；

　　在地理面中，水能同时以物质的3种基本形态广泛分布着；

　　水是地球上最为活跃的物质之一，又是支撑人类及其社会的重要自然资源之一；

　　同其他物质相比，水的性质十分独特，居于一种奇异的属性集合之中。

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　　有鉴于此，人们总是将水作为一个独立的部分，在理论地理学中进行深入的研究。

(一)水的基本特性

　　在地球这个行星上，涉及到水的几乎所有性质，倘与其他的物质相比，要么是极为独特的，要么它处于所有物质在该类特性范围中的极端值地位。正因如此，才使得水具有不可代替的价值。

　　水分子的结构，使它表现出极性的特征，故能使水聚结在一起而无法轻易地被汽化。而与H2O相类似的化合物，即与氧同族的其他元素的氢化物如H2S，由于并非极性，在通常的大气压力下，在-60℃即沸腾。同时水分子中电荷的分布，使它产生1.84×10-18静电单位的偶极矩。假如水分子不具有带负电的电子云臂和这种偶极矩，现在地球表面上绝大部分呈现液态水的状况，必然全部变为气态，生命的形成或维持也就完全不可能了。

　　水发生相变时的温度也是异乎寻常的。氧位于化学元素周期表中的第ⅥA族，该族中依照原子量大小的排列分别是O，S，Se，Te，氧在其中的原子量最小。这些元素的氢化物如H2O，H2S，H2Se，H2Te，除了占据第一位的水之外，均都随着分子量的增加，其融点也依序增加。照理，水在所有4种化合物中的融点，应当比后三者都低，但它却比其姊妹化合物的融点约高出60℃；而在沸点方面的表现更为突出，比“规定”的应该具有的沸点高出160℃，其原因就在于水中存在着氢键。

　　水的比热比所有别的液体都大，这个性质的意义也是相当大的：如将相同能量以一定速度供给一定数量的水时，其温度的升高比其他任何等量的液体都慢；相反，当从水中以相同量级向外释放能量时，其温度的下降亦比其他所有液体都慢。这种热惯性效应，使其在地理面中具有独特的价值。

　　水的汽化潜热也是最大的。在20℃时，每蒸发1克水约需585卡的热量，这使得水在相变时携带热量的本领以及它转换能量的能力，在所有其他液体物质中位于前列。

　　水溶解物质的能力也是巨大的。它几乎可以不同程度地溶解地球上的任何物质。水的表面张力在已知的所有液体中也是最大的。水还具有不可压缩的特性。其介电常数在所有液体中也是最高的。

　　总之，可以将水的这些异常特性，集合于表8-1中，借以帮助我们全面认识水的性质及其在地理环境中的意义。

(二)水资源

　　地球上水的存在形式，可以分成液态水、汽态水和固态水。在液态水中又可分为淡水和盐水、地表水和地下水、比较稳定的水(如水库、湖泊等)和不停运动的水(如河川径流)等各种形式。

　　在整个地球上，大气中的水汽含量按其年平均值计算为25公斤/米2，这是指每平方米地面以上全部空气柱中的水汽含量。在北半球，年平均水汽含量随地理纬度的变化是：

　　
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