15
\ begingroup美元

在地球上,有足够的氢和氧13,8800万公里^ 3美元下面的水(计算)。然而,海洋包含只有十分之一的

很明显,大部分的氢必须存储在其他化合物不同的水。或者,就像水在地球内部深处:一些研究表明水在地球内部可能含有3倍水在地表附近

另一方面有很多化学反应,如众所周知的光合作用呼吸,可以把水转变成其他化合物,反之亦然。

我们常常认为,地球上有一个固定数量的液态水(正负大气中被回收)。但在我看来,上述过程可以改变水量显著地质时间尺度。

所以我的问题可以表示如下:在地质时间尺度,是什么决定了地球上液态水的数量?

这里有两个例子的过程我思考:

  1. 储层转移:如果删除从井里,周围的地面水库会慢慢填写。将同样的发生在地球上的海洋如果删除?将水从地球内部深处部分填写海洋通过火山爆发?

  2. 化学平衡:对于一个化学反应,可以是双向的,如果反应物和产物在平衡,我把产品化合物,更多的人将生成,直到达到一个新的平衡。同样会发生如果我把水从地球表面?将从岩石氢气和氧气和空气结合部分补充海洋?

灵感来源于(这个问题是大气中输给空间多少水?)


计算最大可能的水在地球上

最大数量的水在地球上你可以有有限的可用氢。现在,地球每克散装260年$ {g} $ \μ\文本氢的和足够的氧气。

考虑到地球的质量5.972美元\ * 10 ^ {27}$,260美元\μ\文本{g / g} $对应于氢,总1.552美元\ * 10 ^ {24}$在g的氢,摩尔质量1.007克/摩尔,对应于1.540美元\ * 10 ^ {24}$摩尔,足以让7.703美元\ * 10 ^ {23}$摩尔的水(如两个原子氢的需要在一个水分子)。由于水的分子质量18.0152克/摩尔重,这样一个数量的水1.3877美元\ * 10 ^ {25}$克。最后,假设一个密度为1$ \文本{g / cm} ^ 3美元我们一共得到1.3877美元\ * 10 ^ {25}$文本\{厘米}^ 3美元13877025731美元\ \文字{公里}^ 3美元;那对应于10.01倍的水在地球表面附近(包括海洋、湖泊、河流、地下水等),估计加起来1386000000年文本\{公里}^ 3美元

\ endgroup美元
4
  • \ begingroup美元 它取决于你在哪里把你删除所有的水。这可能是更适合的工作Worldbuilding SE因为这涉及到一个场景resuliting从一些不明的过程。 \ endgroup美元
    - - - - - -斯宾塞
    2019年2月4日21:18
  • \ begingroup美元 @Spencer正如你所看到的问题,激发了这一个,我在水损失空间思维非常精确,因为它可能会发生在火星上。然而,作为一个思想实验和简化讨论我要求的情况下所有的水突然消失,而不是大气逃逸的逐渐丧失。 \ endgroup美元
    - - - - - -卡米洛·Rada
    2019年2月4日22:01
  • \ begingroup美元 记住:有充足的水锁在固体矿产地球地壳和地幔。只考虑“地下水”缺少很多。 \ endgroup美元
    - - - - - -Gimelist
    2019年2月6日22:46
  • \ begingroup美元 @Gimelist那正是我的意思,不是地下水。类比可能混淆,但这就是为什么我指定“槽火山爆发”。但我不知道哪些进程火山活动可以解锁,水在岩石旁边。 \ endgroup美元
    - - - - - -卡米洛·Rada
    2019年2月6日23:30

3答案3

10
\ begingroup美元

我不知道所有的有机和无机化学反应可以摧毁或创建水,和控制因素。但是我可以给一枪的部分问题与火山和水在地球内部的存储:

火山喷发是水,最丰富的气体对应超过80%的排放气体的体积()。如果我们认为最大的火山爆发我们知道:多巴超级火山喷发75000年前。发出的水量据估计在540美元\ \文字{公里}^ 3美元

在这里输入图像描述

图:比较著名的火山喷发抛出的物质()

从这个角度来看,你可以看到你需要大约250万多巴火山喷发填写海洋。

过去,在地球的历史,它可以合理认为火山的输出可以平均相当于一个Toba爆发每2000年,它就足以给你带来水的体积目前在海洋里,但在45亿年。

然而,大多数地球上的火山活动与俯冲火山活动(包括多巴)等火山活动依赖于水输入生产喷发的岩浆,可以说,大部分的水都是一样的爆发在相应的俯冲带。

我们可以得出这样的结论:火山水输入可能最终帮助保持干燥的海洋上的水平,但是速度很慢,很长时间尺度。但如果海洋去干,火山活动不太可能恢复情况。

在动机的问题,火山释放的速率矮,水损失的空间。然而,在足够长的时间乘以这些损失可以干我们的海洋和地球内部。但更重要的是,我不知道水的净转移从/到地球内部是零(平衡)或如果地幔是吸吮水从海洋,或填充。相反,它可能是令人担忧的行星失去其水空间,我们应该担心他们失去他们的勇气。

\ endgroup美元
6
  • 1
    \ begingroup美元 我完全欣赏Rada-oceanography-programme &规范的问题,目前正在进行。我认为这些问答可以有趣的人。其他问题:人们常引用,地球由50%的氧气,由大众(或者是通过数字)。这应该给更多价值超过10海洋的材料储存在地球上。海洋是地球50% - 10不访问,即因为绑定\ rm SiO_2美元吗? \ endgroup美元 2019年2月4日在你们
  • \ begingroup美元 @AtmosphericPrisonEscape有很多氧气(虽然我认为约25%),使水的限制因素是氢。 \ endgroup美元
    - - - - - -卡米洛·Rada
    2019年2月4日在泰
  • \ begingroup美元 好的,所以这个问题的答案是你的计算问题。谢谢! \ endgroup美元 2019年2月4日在十六36
  • \ begingroup美元 @AtmosphericPrisonEscape我会这样说,哈哈。我希望有人可以解决化学问题,或反驳/改善我的答案。我没有解决的关键因素是实际的净转移的水表面和地幔之间的关系。 \ endgroup美元
    - - - - - -卡米洛·Rada
    2019年2月4日16:39
  • 1
    \ begingroup美元 是的,我从未想过,会有元素的净转移到地幔。海洋的古典故事氧化、表面和大气,大气中的氧气只能建立在岩石表面都做补氧,当然那些骑车从表面到地幔。所以天真的结论从地幔应该饱和。我们有证据支持/反对这个场景吗? \ endgroup美元 2019年2月4日16:42
4
\ begingroup美元

反应可以产生或破坏水:

$ {\ displaystyle {\ hbox {H}} _ {2} {\ hbox{有限公司}}_ {3}\ {\ hbox {H}} _ {2} {\ hbox {O}} + {\ hbox {C}} {\ hbox {O}} _ {2}} $

(和有足够的$ {\ hbox {H}} _ {2} {\ hbox{有限公司}}_ {3}$(碳酸)海水)。

$ {\ displaystyle {\ hbox {HCl}} + {\ hbox{氢氧化钠}}\ {\ hbox {H}} _ {2} {\ hbox {O}} + {\ hbox{氯化钠}}}$

燃烧:$ {\ displaystyle {\ hbox {C}} _ {3} {\ hbox {H}} _ {8} + 5 {\ hbox {O}} _ {2} \ 3 {\ hbox{有限公司}}_ {2}+ 4 {\ hbox {H}} _ {2} {\ hbox {O}}} $

盐酸和氢氧化钠:HCl +氢氧化钠\ H_2O +生理盐水美元

钙+盐酸:CaCO_3 + 2美元HCl \ CaCl_2 + H_2O +二氧化碳美元

二氧化碳+ H_2、CO + H_2O美元

2 h_2 +成分\ 2 h_2o美元

\ endgroup美元
1
  • 1
    \ begingroup美元 这应该是一个完整的列表吗? \ endgroup美元
    - - - - - -卡米洛·Rada
    2019年2月5日在二39
2
\ begingroup美元

光合作用和呼吸作用只交换有机化合物和水,反之亦然,这些反应不能改变数量的水在地球上,只有一小部分转化为有机化合物。

\ endgroup美元
2
  • 2
    \ begingroup美元 他们一定可以存储有机化合物(化石燃料)。无机反应呢?有可以把石头变成水吗? \ endgroup美元
    - - - - - -卡米洛·Rada
    2019年2月4日16时55分
  • 1
    \ begingroup美元 1这并没有回答这个问题。 \ endgroup美元
    - - - - - -MrSpudtastic
    2019年2月4日在18

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