海洋水汽只占陆地降水所需三分之一

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水是地球生物赖以生存的重要资源之一。以整个地球系统而言，水所占的质量相当的少。其中约有97%留在海洋中，其余的3%（如图6-1图6-1所示）大部份储存于冰河与冰层之中( 75% )，地下水约占24%，其余的1%则分别存在于湖泊( 20% )，河流( 20% )，土壤( 38% )，大气( 22% )。若扣除冰层中的含水量，可供使用的最大淡水量不到总量的0.8%。整体而言，大气所含水量只占了可用水量的0.35%。但是这微小的量，却是大气中形成云及降水的主要来源，而且对气候变化有相当显著的影响。

全球平均降水量为857公厘，如果将大气中的所有水份平均分散在地球表面，也不过相当于25公厘的降水量。如此少量的水，如何能影响气候﹖这是因为如此少量的水不断的被循环利用。水的三相(固、液、气)在水循环过程中，透过凝结、蒸发、升华、凝华、融化等相变化，交替出现，进行能量交换，进一步驱动水循环及大气环流，使之生生不息，成为可重覆利用的资源。水的三相皆可存在地球表面大气之中，是其他物质所欠缺的特性，水循环也因此比其他物质的循环更多变，更有趣。

水在海洋、大气、陆地三大「储存槽」之间移动，其循环过程可以大略用图6-2图6-2解释。大气中水汽的主要来源是地表土壤、水体的蒸发及植物的蒸散作用。在大气中，水汽被大气环流所传送，凝结成液态或固态水形成云，在适当状况下，降至地面，成为降水，是大气水汽含量的汇（sink）。在降水过程中，大部分的水滴或冰晶，再度蒸发成为气态水，只有少数较大的水滴或冰晶，降至地面。因此，许多水汽仍留在大气中未被利用。降水则贮于湖泊、高山积雪、土壤之中，部份成为地下水，部份为生物吸收利用，剩余则径流入海。水之所以可以被永续利用， 完全拜水循环之赐。如果水循环中的任一环结有所变化，势必影响整体水循环的运作。

平均而言，水循环每年输送的总水量，如果平均分布于地表相当于1公尺深的水体，是大气所含水量的40倍。据此大略估计，全球水循环每年大约完成40 次，亦即每9天完成一个循环。海洋正是水循环的主要驱动者。如果以年平均降水量( 85.7cm )为一百个单位，海洋藉由蒸发提供了84个单位的水汽量，其中77个单位形成海上降水，另7个单位则被传送至陆地形成降水。此传送量看似不大，事实上它相当于形成陆地降水所需水汽量的三分之一。如果没有海洋提供水汽，地球的水循环也不会如此活跃，许多陆地也将处于干旱状态。

以上讨论的水循环只考虑表层海水，因此时间尺度相当短。如果考虑深层海水（如，6.5节的温盐环流），则水循环的时间尺度将以百年甚至千年为时间单位来计算。

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