海洋里有水分子,几乎从来没有落下来,成了雨吗?

Question

有些海洋非常深。但也有电流(对流)在海洋深处,这样所有的水分子将蒸发和落下来,成了雨还是非常非常底部一些水分子会呆在下面几十年?

Answer 1

从来没有是一个非常非常长的时间。几乎从来没有是一个模糊的术语。

海洋深层水的年龄研究模型和观察,都暗示着一个下限年龄在数千年的顺序,而不是几十年。在这里,年龄是定义为时间以来接触表面为蒸发,这将是唯一的机会。

在地质时间尺度,海水蒸发,有充足的机会一次又一次地回落了。在人类时间尺度,与其说:对于一些水在海洋里,它已经超过一千年了这是最后一次在地表附近。

例如最近的一项研究的主题:

Gebbie和Huybers (2012):海水的平均年龄从放射性碳的观察:对表面敏感源和占混合的历史。:物理海洋学》杂志上。http://dx.doi.org/10.1175/jpo - d - 11 - 043.1

我从抽象(重点):

许多先前的观察性研究发现太平洋水域的深度有一个年龄,或运行时间因为接触表面,700 - 1000年。数值模型显示年龄的两倍。在这里,作者展示了一个逆框架来确定平均年龄及其上界和下界给全球海洋数据分析项目(GLODAP)放射性碳的观察,他们表明,年龄增加的潜在范围的成分或来源包括在分析中。(…)作者发现北太平洋在2500米深度不小于1100岁,这是比以前一些观测估计。(…)受到警告,混合推理的历史会受益于进一步观察和测定不能排除从异国情调的来源非常老水的存在,深北太平洋水1200 - 1500岁,哪个更符合现有的数值模型结果。

Answer 2

注意单个水分子寿命比通风更短时间尺度你询问。看到

http://www.livescience.com/32254-does-a-water-molecule-have-a-lifespan.html

和

https://www.reddit.com/r/askscience/comments/1gk9gm/whats_the_lifetime_of_a_water_molecule/

Answer 3

也许我很远离地球科学家:-),但这里有一些门外汉的计算基于可用的数据。

1. 地球的陆地面积大约是1.48亿公里^ 2 (裁判)。
2. 平均每年雨水在陆地上大约是715毫米(裁判)。
3. (1)和(2)是指总量每年雨的土地约148 e + 6 * 715 e-6 ^ 3 = 105820公里。
4. 世界的总面积大约510072000公里^ 2 (裁判)。
5. (1)和(4)意味着水面积约3.62亿公里^ 2。
6. 世界海洋的平均总高度3800米(裁判)。
7. (5)和(6)意味着^ 3 13.756亿公里的海洋世界的总量。
8. (3)和(7)意味着时间常数约1376.6/0.105820 = 13000年时间常数水的交换的降雨的土地面积世界海洋。

(8)也意味着,每隔13000年后,约63% (1 - 1 / e)世界上的海洋蒸发的水分子和瀑布雨的土地如果蒸发会发生相同的比例在整个世界海洋的体积。显然不是真的——深区域没有几乎每一个水下流或任何类似。但是——考虑到其他回复——他们的交换水下流快得多,因为这是13000年,所以我们可以认为它们可以忽略不计。

考虑到自44亿年以来世界海洋存在。是338462倍时间常数的雨。这将意味着,在1 / e ^ 338462的一部分水分子的世界直到现在没有降雨。这是大约10 ^ -146992。

现在考虑,可见宇宙中的质子的数目大约是10 ^ 85。

这10 ^ 146992很多倍甚至质子的数量在整个宇宙可见,即使考虑到未成年人在这个计算不准确,或考虑到准稳定态的深海区域(由之前的详细答案),我们可以肯定的说:

没有水分子在世界海洋永远不会下降作为表面积雨的地方。

Answer 4

在地质时间尺度。

平均停留时间海洋的水3000年。这是因为世界anual降水约5 e14灯头立方米/年,而全球海洋体积1.4 e18 m3 (http://hypertextbook.com/facts/2008/VernonWu.shtml]。如果你第二个数字除以第一,你大约3000年。

然而,这种方法假定水混合在海洋中。注意,有一些特殊包含高度分层海洋水域的发行量是极其缓慢的,例如,在黑海。在这些盆地可以成为当地住宅次数量级了。

在另一方面,南极洲的冰形成的水可以花大约20000年前被回收到大气中,因为冰流是低于海洋环流。

Answer 5

有吗?确定。例如,任何水分子进行了化学转换。例如,化学方程式$ $ \ ce {CO_ {2} (aq) + H_2O < - - > HCO_ {3} ^ _ {(aq)} + H ^ _ {(aq)}} $ $破坏水分子离子。现在,因为它是一个可逆反应,这是言之成理的分子实际上是否摧毁。然而,一旦反应$ $ \ ce {Ca ^ {2 +} _ {(aq)} + 2 hco_ {3} ^ _ {(aq)} < - - > CaCO_3 + CO_ 2 (aq) {} + H_2O} $ $发生,比原始分子可以说是毁了。

一个潜在的假设:我从未考虑水分子蒸发,如果在某种程度上被摧毁(即原子不再补充水)。