從9100米高處鳥瞰地球大氣 | 圖源：Aleksandar Georgiev

如果你有幸從太空觀察地球，會看到一顆異常美麗的“藍色星球”。不同於太陽系的其他天體，地球擁有豐富的液態水資源，因此數以百萬計的物種得以出現，繁衍至今。

撰稿 | Joe Phelan

編譯 | 白楊

編輯 | 喬木/雲杉

圖源 | Pixabay/Pexels

大氣中約有1.3萬立方千米水

根據美國地質勘探局（USGS）的資料，地球表面約71%的面積被水覆蓋，地球上96.5%的水資源聚集在海洋中。但水不僅存在於地球表面或地下，作為水迴圈的一部分，地球大氣中也充滿了水。

那麼，大氣中到底有多少水？如果大氣中的水一下子全落下來，會造成什麼影響？

大氣中約有1.3×104立方千米的水，主要以蒸汽的形式存在，如果一次性全部落下，會給數千萬人帶來災難。

根據美國地質勘探局的資料，地球上水的總體積約為1.36×109立方千米。無論什麼狀態的水，都不會在一個地方停留太久——地表的水蒸發變成水蒸氣，凝結成雲，又會透過降雨等形式回到地面，再次開始迴圈。根據《大英百科全書》的資料，蒸發的水會在大氣中保留約10天。

氣象學家弗雷德裡克·法布里（Frédéric Fabry）說：“如果大氣中的水一起落下的話，地球上的任意位置都能接收到約30毫米的降雨。”法布里是J. Stewart Marshall雷達觀測站主任，同時也是加拿大麥吉爾大學環境大氣與海洋科學系的副教授。

海平面上升3.8釐米

“我們都知道，地球的表面積約為5.1億平方千米，而大氣中約有1.3×104立方千米的水。”法布里說，“如果所有的水一下子落下來，將使全球海平面升高約3.8釐米。”

儘管大氣中的水同時落下的可能性極小，但這種假設一旦成為現實，會導致海平面急劇上升，造成極其可怕的後果。據《氣候變化郵報》報道，如果全球海平面上升5釐米，印度孟買、象牙海岸首都阿比讓和印度尼西亞首都雅加達等地勢較低的城市可能遭遇洪水，導致超過2800萬人無家可歸。

此外，即使大氣中的水以某種方式全部自發地落下，世界各地的降水量也不會是平均的，因為地球某些區域的大氣中的含水量更高。

“不同地區大氣的含水量不同，因為進入大氣和大氣失去的水分的量不一樣，”法布里說，“地表的蒸發決定了有多少水分進入大氣，這取決於地表的水是否充足，以及當地的溫度。”

水蒸氣加速全球變暖

西雅圖年均有效降雨日數達152天，位居美國各大城市前列，因此有“雨城”之稱 | 圖源：Rattlhed

水的蒸發需要熱量，溫度越高的地方蒸發量越大。所以，海洋所在的區域是世界上蒸發量最大的地方，而北極地區的蒸發量最小。

在不同季節和地區，大氣中的平均水量不同，但普遍來說，熱帶海洋和潮溼的熱帶地區大氣含水量最高，北極地區或高山地區的水汽最少。

其他的影響因素，包括地質和地形，例如傾斜的地形會使空氣加速向上移動，在高處迅速冷卻。因此，逆風山區往往降水更多，這在一定程度上解釋了為什麼位於喀斯喀特山脈附近的美國西雅圖會有這麼多降雨。

值得注意的是，氣候變化很可能在未來幾十年影響大氣的含水量。如果溫度升高，地表的蒸發量會增加，大氣的含水量也會增加。

水蒸氣是一種非常高效的溫室氣體，當它更多地進入大氣時，會進一步增強溫室效應，導致全球溫度進一步上升。因此，可以想象，全球變暖可能會持續加速。

【《奇點科學》是歐洲經典科普雜誌Science Illustrated（科學畫報）版權合作方，專注報道令人興奮的前沿科技進展，讓讀者提前看見未來。】

[1]https://www.livescience.com/how-much-water-earth-atmosphere