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作者：王婧彧
校正：王茸 杨伯顺 尼安吉 张砚斌
审理：牧夫校正组
美编：崔郁
后台：库特莉亚夫卡 李子琦
I am the daughter of Earth and Water，
我是大地与水的女儿，
And the nursling of the Sky;
我是天空的孩子；
I pass through the pores of the ocean and shores;
我穿过海与岸的孔隙；
I change, but I cannot die.
我变换着，永不消逝。
---PERCY BYSSHE SHELLEY The Cloud
每年的3月23日是国际气候日。
本年是第60个国际气候日，主题是“气候与水”。
地理vs气候
迎候国际气候日的天爱小编发问：你能辨明地理和气候吗？
2020年国际气候日海报中文版
Credit: 我国气候局
或许许多读者会模模糊糊觉得两者的联络不那么简略，缄默沉静顷刻只能渐渐道出一句“剪不断，理还乱”。咱们在评论今天选题时，答复这样的一个问题也不那么轻松。
咱们的感觉和我国古代的中央政府是相同的。我国自古就设立了专门的组织担任地理和气候的观测。周朝设立了保章氏，依据《春官 宗伯》中的记载，“保章氏掌天星，以志星斗、日月之改动，以观全国之迁，辨其吉凶。以星土辨神州之地，……, 以五云之物，辨吉凶、水旱、降丰荒之祲象。”从这看出，这个官职既需求夜观天象，记载日月星斗的改动，又要调查云的色彩（物），来猜测干旱和洪涝；在唐代，这个组织叫做“太史局”或许“太史监”，其使命是“调查地理，稽定历数，凡日月星斗之变，风云色气之异，率其属而占候之”，下设灵台或称仰观台和观风台进行观测。此外，典籍史料中常常能看到古人将“占星”赋予了天象和气候占卜的内在。这样看来，古人眼中的天既包括了掩盖地球的薄薄大气，又含着广阔无垠的国际。到了近代，遭到西方地理学的影响，地理和气候开端分居了，各自成为了独立的学科。气候学担任地球大气里的悉数进程，地理学则包办了对地球大气层外的悉数研讨。
清代钦天监监正汤若望
Credit: 百度百科
或许敏锐的读者会有个疑问：木星大气的研讨归于哪个范畴呢？这就归于近年来逐步升温的交叉学科的研讨方向了——行星大气。有了地球大气这个巨大的实验室，研讨其他行星大气时就会便利许多。不仅如此，NASA的科学家们运用气候模型来估测所发现的4000多个系外行星的宜居性，这使咱们战胜了望远镜观测精度不行带来的困难，然后为下一步的探究指明方向。
这么看来，地理和气候貌似是一对好兄弟，互帮互助，和睦联合。可是，地基望远镜因为短少飞上外太空的翅膀，仍是要看大气的脸色行事。水，就在这儿发挥效果了。咱们咱们都知道，地理观测的开光规律准得可怕，前一秒万里无云下一秒就“不见天日”，实际上便是水阻挡了咱们望向星空的视野。这是因为云是由大气中的水蒸气液化成的小液滴或许凝华而成的小冰晶组成的。大气中的水蒸气无处不在，而且变幻无常难以预料，可是它大概率出现在小小的望远镜对准的天空上。
咱们接着来聊“水”。
生命柱石
众所周知，水是生命的柱石，正是因为在地球上水能在固液气三态间随意切换，才干有那么丰厚的气候，才干孕育生命。水关于生命的重要性还在于生物在保持生理机能时需求仰赖水的物理及化学性质。在生物体中，水是一种缓冲的溶液，运用解离出的氢氧根(OH-)以及质子(H+)能够将外来少数的强酸或强碱中和，如此可保证细胞中的蛋白质结构的完整性。因而，在生物体内需求运用水的化学及物理性质才可保持生物体结构及机能上的安稳。可是有一点咱们或许疏忽了，那便是密度。“冰的密度比水小”，这句话是有条件的：在标准大气压下。假如地球大气压逐步升高，这时冰的密度就会大于水，生命也就不会，至少很难进化到现在这个阶段了。幻想一个池塘，冬季水面上结了一层冰，然后“扑通”一声沉到池底，接着水面上又结了一层冰，如此循环往复直到一切的水都结了冰。能在这种环境生计下来的生物，得耐继续低温文缺氧才行，这会不会改动进化的方向呢，却是个值得讨论的问题。
水和水循环
现在咱们把目光拉回到“水星”地球上，看看占有这个星球面积75%的水发挥着怎样的效果。在全球总量14亿立方千米的水中，96%是咸水；在淡水中，68%被封存在冰川中，别的30%是地下水；而咱们也能够运用的地表淡水只占水资源总量的十万分之七。水生动的天分，让它不能厚道安分地待在一个当地，水循环便是由不可胜数的水分子组成的全球性的大迁徙。在阳光的炙烤下，水蒸气从广大的洋面升起，上升气流携着它飞向更冷的高空，构成了云。气流带动着云跑遍全球，云粒子碰并、添加，一些掉落下来构成降水，另一些变为了雪花，加入了冰盖、冰川的咱们庭。大多数降水落回了海洋或许下降到了地表，构成地上径流和地下径流，终究汇入大海或是进入地下成为地下水。就这在这样的循环中，地表水被不断地更新。
地气体系的水循环
Credit: scienceday
牵一发而动全身
在如今气候改动的大布景下，水和水循环也无可避免地遭到了影响，而之后的改动能够说是“牵一发而动全身”。比方，在温度升高最多的北极，海冰消融，“无冰之夏”越来越常见。关于北极熊来说是家乡的丢失，而对某些水运企业来说却是新航道的拓荒。海冰的消融致使海平面升高，到2100年海平面将会上升2.4米，这足以抹灭大多数滨海城市的踪影。更要命的是，冰雪的消逝会减小地表的反照率，也便是地上反射的太阳光变少，吸收的热量增多，这也叫做“北极扩大效应”。而冻土层的冻结会释放出很多的温室气体——甲烷，给地球披上一层棉被。
1984(左)与2012年（右）北极海冰掩盖状况
Credit: University of Reading
一起，全球变暖导致全球蒸腾率变高，然后带来更多的降水。可是因为上文说到的水循环，高蒸腾率和高降水率的当地并非彻底对应：一些区域蒸腾得渐渐的变多，降水却没什么改动，别的一些区域则相反。此外，依据一些气候模型的猜测，滨海区域的降水会增多而内陆的会变少，也便是说“贫富”距离渐渐的变大，这必定会使干旱和洪涝灾害发作的频率添加。大气中水汽的增多也会滋长热带风暴和飓风的气焰，未来或许会发作破坏力更强的灾难性气候。而水汽也是温室气体的一种，它能激烈地吸收地上宣布的红外辐射再返还给大气，让气温更高，第二层棉被也就裹上了。尽管由水汽而构成的云关于太阳辐射有反射效果，但一起云也会增大温室效应。真实的问题还在后边。现在，云对大气的净效应是冷却，也便是能给地球降温。可是气温升高后，不同品种云的占比会发作显着的改动，而不同的云对气候的影响方向不同（升温/降温），总的效应也就难以确定了。
读到这儿，有没有觉得脑子里一团紊乱，各种升高下降搅得目不暇接。所以说呀，水很奇特，天然很奇特。万物都不是一座孤岛，总会有哪怕极端弱小的联络将你拉入这个扑朔迷离的咱们庭中，让你理解，袖手旁观是不或许的，独善其身也是不或许的。这种依存共生无论是在显微镜下的微生物国际仍是在望远镜中的国际空间都让人难以忽视。或许，当哪一天咱们认清了这种联络时，才会有所忌惮吧。
固定布局
工具条上设置固定宽高
布景能够设置被包括
能够完美对齐布景图和文字
以及制造自己的模板
参考资料
陈晓中，张淑莉《我国古代地理组织与地理教育》
https://baike.baidu.com/item/司天监
https://zh.wikipedia.org/wiki/水的性質#水於生物學上的重要性
https://exoplanets.nasa.gov/news/1627/how-earth-climate-models-can-help-scientists-search-for-life-on-other-planets/
https://ergodic.ugr.es/termo/lecciones/water1.html
https://scied.ucar.edu/longcontent/water-cycle-climate-change
https://
地球表面尽管大部分面积被水掩盖，但水的总量并不多。假如把地球上一切的水悉数会集起来做成一个球，这个球的半径大约只要700公里。
图片来自及版权：Copyright: Jack Cook, Adam Nieman, Woods Hole Oceanographic Institution, Howard Perlman, USGS
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