水是“天外来客”吗？
水是充满神奇，水的世界是一个什么样的世界？它来自哪里，它是“天外来客”吗？
宇航员从遥远的空间回望家乡，蔚蓝色的地球漂浮在浩瀚的宇宙之中，壮美无比。虽然我们还没有机会坐在飞船中欣赏生我养我的星球的美丽身姿，但我们可以从宇宙旅行者的镜头中，或者借助地球的微缩模型--地球仪，来仔细地审视这个如梦如幻的星球。
仔细地欣赏这个美丽的星球，我们会惊奇地发现，在美丽的月球的陪伴下，地球被鲜艳的蓝色所包围，那蓝色就是生养我们的水的“颜色”，可以毫不夸张地说，地球是一个美仑美奂的“水球”。
好奇的你也许会问，我们受到水的恩赐，但这哺育生命的“圣水”来自何方，它与地球同龄吗，它是“天外来客”吗？如果是，它来自何方？如果不是，那么地球之水又是如何诞生的呢？
关于地球水的来源，科学家对此进行了长期不懈的研究，遗憾的是到目前为止，还没有标准答案。据统计，有关水的起源假说有30多种，综合各种看法，可以简要地概括为“自产说”和“天外来客说”。
“自产说”也就是学术界所说的内源说，该学说认为，地球是由星际物质聚合而成的，地球形成初期，既没有大气，也没有臭氧层，最初的物质逐步沉淀形成了岩石（目前已经知道的最古老的岩石有近40亿岁，位于格陵兰岛）。地球火山爆发频繁，喷发出大量的气体，其中包括大量的氢气和氧气，在某种因素的催化下氢气和氧气发生化学反应，从而生成水。由于当时地球温度很高，那时的水是以水蒸气的形式存在，漂浮在地球的上空。随着时间的推移，地球温度逐渐降低，水蒸气冷却变成了液态的水，地球上最初的液态水就形成了。
“天外来客说”即是外源说，该学说认为，地球之水是“天外来客”，是地球外的朋友送给地球的珍贵礼物。美国物理学家认为，地球上的水是从天外落下的“黑雪球”融化形成的。其依据是，根据对火星探测卫星“探索者一号”1981年至1986年收集的数据分析，发现了穿过大气层的空洞，推断这些空洞是黑雪球造成的。估计“黑雪球”每块有100t，每年有1000万块落下，落下的冰块在接近地球时破碎变成水蒸气，再经过冷凝成冰落到地球上。“雪球”究竟来自哪里？它是来自太空携带有水的彗星和小行星撞击地球时形成的。最新研究结果表明，利内亚尔彗星是在离木星轨道不远的地方形成的，其冰块彗星在炙热的阳光下变成蒸气。据科学家推测，这颗彗星含水33亿kg，如果浇洒在地球上，可形成一个大湖泊。美国航空航天局专家约翰·玛玛说：“它们落到地球上时像是雪球，而不是像小行星撞击地球。因此，这种撞击是软撞击，受到破坏的只是大气层的上层。”天文学家认为，在太阳系刚刚形成时有不少类似利内亚尔的彗星落到地球上。
无论地球之水来自天外还是地球内部，都存在这么一个问题：地球之水“芳龄”究竟有多大？科学家对此进行了探索。世界权威杂志《自然》刊登了来自澳大利亚地质学家研究成果，研究表明，地球与水的存在有先后之别，先有地球，后有水，地球中的水“水龄”为44亿年，比地球实际年龄45亿年少了1亿年。也就是说在地球诞生后的1亿年内，地球并没有水。没有水的地球是什么样子，我们可以充分发挥自己的想象力去遐想、去探索。
探索地球水的来源，是一件很有意义的科学工作，富有极大的挑战性，它犹如探索人类的起源一样意义重大，呼唤更多对此感兴趣的人参与，说不定你就是破解这个谜的最佳人选呢，我们期待着你给出更科学更可信的答案。
生命之源--水圈
大气圈、水圈、岩石圈和生物圈组成地球的表层系统，水圈为该系统的重要组成部分。
地球表层的水体以气态、液态或固态的形式存在，主要由海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、土壤水、地下水及大气水等水体组成覆盖地球表层的水圈。水圈内全部水体的总储量为13.86亿立方公里，其中海洋为13.38亿立方公里，占总储量的96.5%。地球的表面面积约为5.1亿km2，其中水覆盖面积约占71%，陆地面积约占29%。分布在大陆上的水包括地表水和地下水，各占余下的一半左右。在全球水的总储量中，淡水仅占2.53%，其余均为咸水。
地球上的总水量约为13.86亿km3，其中海洋水约为13.38亿km3，约占地球总水量96.54%，折合水深3700m。湖泊、河流、沼泽中的总水量约为19.00万km3，占地球总水量的0.014%，是与人类最为密切的淡水资源；大陆冰川总量约为2406万km3，约占全球总水量1.74%，为地球上最多的淡水资源，但难以开发利用；地下水总储量为2340万km3，其中淡水1053万km3，占全球总水量的0.76%，也是炎水资源的主要来源之一；另外大气总水量约1.29万km3，仅占全球总水量的0.0009%，虽然数量不多，但活动能力却很强；地球生物水总量约为0.112万km3。可见在全球13.86亿km3的总水量中，可以被人类利用的水资源只占一小部分。
水圈是地球外圈中作用最为活跃的一个圈层，也是一个连续不规则的圈层。它与大气圈、生物圈和地球内圈的相互作用，直接关系到影响人类活动的表层系统的演化。水圈也是外动力地质作用的主要介质，是塑造地球表面最重要的角色。
水体存在方式不同，其作用方式也有比较大的差别，按照水体存在的方式可以将水圈划分为：海洋、河流、地下水、冰川、湖泊等五种主要类型。
液态和固态水体所覆盖的地球空间。水圈中的水上界可达大气对流层顶部，下界至深层地下水的下限。包括大气中的水汽、地表水、土壤水、地下水和生物体内的水。
各种水体参加大小水循环，不断交换水量和热量。水圈中大部分水以液态形式储存于海洋、河流、湖泊、水库、沼泽及土壤中；部分水以固态形式存在于极地的广大冰原、冰川、积雪和冻土中；水汽主要存在于大气中。三者常通过热量交换而部分相互转化。
人类大规模的活动对水圈中水的运动过程有一定的影响。大规模的砍伐森林、大面积的荒山植林、大流域的调水、大面积的排干沼泽、大量抽用地下水等，都会促使水的运动和交换过程发生相应变化，从而影响地球上水分循环的过程和水量平衡的组成。人类的经济繁荣和生产发展也都依赖于水。如水力发电、灌溉、航运、渔业、工业和城市的发展，无不与水息息相关。
水是怎样形成的
地球是太阳系八大行星之中唯一被液态水所覆盖的星球，从太空中看到的地球是由蓝色浩瀚的海洋和漂浮在海面的小岛似的陆地组成。地球的表面积为5.11亿平方千米，陆地面积只有1.49亿平方千米，占地球表面积的29.2%，而海洋面积为3.62亿平方千米，占地球表面积的70.8%，相当于陆地面积的2.5倍。故地球有“蓝色的水球”之称。
也许有人会问：这么多的水是从哪儿来的？地球上本来就有水吗？
地球刚刚诞生的时候，没有河流，也没有海洋，更没有生命，它的表面是干燥的，大气层中也很少有水分。那如今浩瀚的大海，奔腾不息的河流，奇形怪状的万年冰雪，还有那地下涌动的清泉和天上的雨雪云雾，这些水是从哪儿来的呢？
学术界对地球上水的起源存在着很大的分歧，目前有几十种不同的水的形成学说。有观点认为在地球形成初期，原始大气中的氢、氧化合成水，水蒸气逐步凝结下来并形成海洋。也有观点认为，形成地球的星云物质中原先就存在水的成分。另外的观点认为，原始地壳中硅酸盐等物质受火山影响而发生反应、析出水分。也有观点认为，被地球吸引的彗星和陨石是地球上水的主要来源，甚至现在地球上的水还在不停增加。
普遍的观点认为：地球是由太阳星云分化出来的星际物质聚合而成的，它的基本组成有氢气和氮气以及一些尘埃。固体尘埃聚集结合形成地球的内核，外面围绕着大量气体。地球刚形成时，结构松散，质量不大，引力也小，温度很低。后来，由于地球不断收缩，内核放射性物质产生能量，致使地球温度不断升高，有些物质慢慢变暖熔化，较重的物质，如铁、镍等聚集在中心部位形成地核，较轻的物质浮于地表。随着地球表面温度逐渐降低，地表开始形成坚硬的地壳。但因地球内部温度很高，岩浆活动就非常激烈。火山爆发十分频繁，地壳也不断发生变化，有些地方隆起形成山峰，有的地方下陷形成低地与山谷，同时喷发出大量的气体。由于地球体积不断缩小，引力也随之增加，此时，这些气体已无法摆脱地球的引力，从而围绕着地球，构成了“原始地球大气”原始大气由多种成分组成，水蒸气便是其中之一。
水蒸气又是从哪儿来的呢？组成原始地球的固体尘埃，实际上就是衰老了的星球爆炸而成的大量碎片，这些碎片多是无机盐之类的东西，在它们内部蕴藏着许多水分子，即所谓的结晶水合物。结晶水合物里面的结晶水在地球内部高温作用下离析出来就变成了水蒸气。喷到空中的水蒸气达到饱和时便冷却成云，变成雨，落成地面上，聚集在低洼处，逐渐积累成湖泊和河流，最后汇集到地表最低区域形成海洋。
地球上的水在开始形成时，不论湖泊或海洋，其水量不是很多，随着地球内部产生的水蒸气不断被送入大气层，地面水量也不断增加，经历几十亿年的地球演变过程，最后终于形成我们现在看到的江河湖海。
地球上的水，尽管数量巨大，而能直接被人们生产和生活利用的，却少得可怜。海水又咸又苦，不能饮用，不能浇地，也难以用于工业。淡水只占总水量的2.5%左右，其中的绝大部分（占99%）被冻结在远离人类的南北两极的冰川和冻土中，无法利用，只有不到1%的淡水散布在湖泊里、江河中和地底下。与全世界总水量比较起来，淡水量真是九牛一毛。
淡水资源又被称为地表水。地表水为河流、冰川、湖泊、沼泽等水体的总称。多年平均条件下，水资源量的收支项主要为降水、蒸发和径流。平衡条件下，收支在数量上是相等的。对一定地域的地表水资源而言，其丰富程度是由降水量的多少来决定的，所能利用的是河流径流量。因此，在讨论地表水资源的形成与分布时，重点讨论构成地表水资源的河流资源的形成与分布问题。
降水、径流和蒸发是决定区域水资源状态的三要素。三者之间的数量变化关系制约着区域水资源数量的多寡和可利用量。合理利用三者之间的定量关系，对流域的水资源合理开发具有重要的指导作用。
河流径流的水情和年内分配主要取决于补给来源。我国河流的补给可分为雨水补给、地下水补给和积雪、冰川融水补给。
（1）雨水补给
雨水补给是指降水以雨水形式降落，当降雨强度大于土壤人渗强度后产生地表径流，雨水汇人溪流和江河之中，使河水流量得到补充的过程。我国绝大部分河流补给都以雨水补给为主。此类河流受降水年际和年内分配的影响明显。
（2）地下水补给
地下水对河川径流的补给是又一种补给类型。从水源上分析，地下水同样来自大气降水补给，但与降水对河川补给的最大差异在于地下水补给是经过地下水系统的调节作用后再对河川径流的补给，这样就使河川径流的水情和季节分配发生了重要变化。
据全国水资源评价时分割基流的分析结果，地下水补给河道的水量约占年径流总量的25%-30%。不同地区由于河道下切深度、岩性特征、植被等因素的影响，地下水的补给量差异较大。除此之外，在我国广西壮族自治区，云南省、贵州省著名的岩溶区，常常有暗河和明流交替出现的情况，这是一种特殊的地下水补给类型。
（3）冰川、融雪水补给
冰川、融雪水补给是指大气降水以固态形式降落到地表后不立即补给河道，在气候变暖、气温升高时，冰川和积雪融化补给河道的过程。此种补给类型在全国所占比例不大，平均年径流量约50km3，约占全国年径流量的1.9%，水量有限。
总体上，我国大部分地区的河流主要靠雨水补给。降雨补给的径流量在不同地区不同时间内变化很大，长江以南及云贵高原最大径流量出现在每年的4月~7月，其径流量占年径流量的60%左右；华北平原及辽宁沿海平原，最大的径流量出现在6月-9月，4个月的径流量约占年径流量的80%以上，尤以海河平原最大，高达90%；西南大部分地区6月~9月或7月~10月的最大径流量占年径流量的60%~70%。
水资源是人类社会一切生产、生活的物质基础，没有水就没有人类。但水和水资源的概念是不同的，资源不等于水。对水资源的概念，我国没有统一的概念。大多数观念认为，水资源是与人类社会用水密切相关而又能不断更新的淡水，包括地表水、地下水和土壤水。地表水资源包括河流、湖泊、冰川等，其动态水量为河流径流量，受制约于全球气候变化的影响，时空分布不均；地下水资源，为降水渗入和地表水渗入补给的水量，是由地下水的储存量和地下水的补给量组成的，目前受生态环境的污染恶化，特别是过量开采，水位急剧下降。
