宇宙的多种极致之美在这里汇聚，碰撞出一首自然与人文的交响诗。罕见的山水奇观与独特的民俗风情，失落的古文明与珍贵的文明遗存，悬念重重的地球之谜与千奇百怪的地球之最……海洋是怎样形成的
地球表面大部分都是蓝蓝的海洋。海洋到底有多大呢？地球表面积为51050万平方公里，其中海洋的面积约为36100万平方公里，占70.8%，而我们赖以生存的陆地面积，只有14950万平方公里，占29.2%。有人这样推算如果我们把地球表面崎岖不平、坑坑洼洼的地方一概“拉平”，不但所有陆地都不会露出海面，海洋还将把地球淹到3798米深。
地球上如此广阔的海洋水域究竟是怎样形成的呢？这一问题长期以来，一直是个未解之谜。
在古代社会，人们无法正确认识自然，于是便借助神话和迷信去解释海洋的形成。在古代的亚述、巴比伦流传着这样的神话：月神马尼多克与恶魔狄亚马德搏斗并杀死了狄亚马德，把他的尸体分成两半。一半向上高举，创造了太阳和月亮；另一半向下沉落，创造了山岳、河流和海洋。中国古代也有一个神话，说是有个英雄叫共工，一怒之下触倒了不周山。而不周山是支撑天地的支柱之一，它倒掉后，天地就倾斜了。天倾西北，天上石头掉下来，从此西北多高山，地陷东南，从此在中国东南方就形成了海洋。
15、16世纪之后，地质和天文学获得了较大的发展，科学家们对海洋的形成问题也开始了新的探索，并逐渐提出了一些假说。例如，1852年法国人鲍蒙提出了“地球冷缩说”。按照他的说法，最初，地球是从太阳里分离出来的一团极热极热的气体，由于辐射散热，渐渐冷却下来凝结而成了地球。
在冷却过程中，地球表面冷却的速度比内部快，因而地球表面首先形成了一层硬壳。内部则继续冷却收缩，于是，内部和外壳之间就形成了一个“空隙”地带。地壳在本身重力作用下发生下陷，结果必然造成这里凹下去，那里凸出来。高出的地方就是高山，瘪下的地方就成了海洋。
“冷缩说”从19世纪下半叶到20世纪初，一直在地质界占着统治地位。但放射性元素的发现，使该理论受到沉重打击。因为放射。性元素蜕变释放出大量的热能，不断的烘烤着地球，地球不仅没有冷却收缩，反而在增热膨胀。此后，“冷缩说”逐渐被冷落。
冷缩说遭到否定之后，科学家们又开始了新的努力。1972年，英国天文学家霍伊尔提出“新星云假说”，该学说的基本观点认为，地球以及整个太阳系是原始星云被放射性元素蜕变所产生的热量烘烤而逐渐形成的。这种观点为较多学者所接受。
星云说认为，宇宙中有许许多多大大小小的由氢、氧等气体形成的固体尘埃气团，像巨大的云一样，这就是星云。太阳系最初就是一团温度不高、转动不快的星云，但60多亿年前，地球物质由太阳星云中分化出来。最初，这些物V质互相混合，呈一个个团块状，在运动过程中，团块互相碰撞、结合，由小变-大，逐步形成一个原始的地球。原始地球是一个没有生命的世界，既没有我们现在所看到的蔚蓝色的海洋，也没有包裹着地球的厚厚的大气。当时，地球温度较低，各种物质混杂在一起。后来，由于地球的增长和绝热压缩作用，其内部变暖。初始温度大概在lOOOt左右，随后地球内部的一些放射性元素在蜕变中又释放出大量的热来，随着热量的积累，地球内部温度升高，地内物质开始溶解。在重力的作用下，轻者上浮，重者下沉，在高温下水汽与大气从其他物质中分化出来，飞升进人空中，形成厚厚的大气层。而那些铁镍等重金属则沉人地底，形成地球的核心部分。至于硅酸盐等比较轻的物质则紧紧包围在地核外面，形成厚度2900多公里的一层地幔。在地幔上部又进一-步分化出地壳来，在这层地壳上，有高山、平原，也有凹地。地球就是这样在大约45亿年前形成的。
大多数科学家都认为，海洋的年岁差不多也同地球本身一样古老。那么最初的海洋水体来自何处呢？科学家很早就作了种种设想，由于难度大和尚未找到有力的根据，至今还未解决，主要有以下几种不同的观点：
同生说。即海洋和地球同时出现。该观点认为在地球早期，地球表层就有浓厚的水蒸气层，蒸气在冷凝中形成长期大雨，雨水聚而形成了大洋和湖泊。
内生说。该观点认为，地球表面之水是从地球内部溢出的，大洋又是这些溢水长期积累而成的。
外来说。1961年，科学家托利提出，地球上的15.3亿立方米的水由太阳风送来的氢和地球原有的氧结合而成。该观点的反对者认为，高空的大气在太阳紫外线的强烈照射下，会分解成氢原子和氧原子而逃逸，不可能给地球增加水量。实际上地球上水的蒸发和降水基本是平衡的，水量不见增加。美国科学家还提出海水来自冰彗星雨的假说，这一理论是根据人造卫星提供的某些资料而得出的。1987年，科学家通过人造卫星获得一些高清晰度的照片，在分析这些照片时，发现一些过去从未见过的黑斑，或者说是“黑穴”。科学家们认为，这些“洞穴”是冰彗星造成的。而且初步判断，冰彗星的直径达20千米。大量的冰彗星进入地球大气层，经过数亿年，或者更长的时间，地球表面得到的水量逐步增加，于是就形成今天的海洋。但是，这种理论缺乏海洋在地球形成发育的机理过程，而且这方面的证据也很不充分。
陨石源说。中国学者李鸿业将天文学和地学结合起来研究，提出了海洋水体来源的新看法——陨石源说。他认为在天文时期地球上就有水存在，水主要是由地球内部“挤”出的。其依据有三点：其一，我们在研究找矿标志时，往往发现岩浆岩矿物晶体中含有水包体。例如人们喜爱的水晶眼镜片，如果用显微镜观察时往往可以发现有成群的微气泡，这些气泡往往是水的包体，有时还见有食盐结晶体。如1998年，在美国得克萨斯莫纳汉斯发现的两个陨石中，竟有紫色的盐结晶。此外，众所周知大洋水中盐的含量4%其来源不是大陆，因为大陆内部的水不论江河和内陆湖一般是淡水，只有沟通地下含盐层的湖泊(如柴达木盆地的含盐湖），才出现含盐的矿化水。这些事实说明，大洋海水中的盐分是水在地球内部运动中带来的。其二，在现代火山喷发中，往往伴有大量水蒸气，如夏威夷火山喷发中H20竟达70%。又如，由岩浆岩构成的岩石一般含有H20，流动的熔岩含水可达10%。由此可知，岩浆岩成岩后会失去大量水分。其三，天文和大地构造研究证明，地球原始形态不是圆的，而是卵形体（有似火星的卫星）。由于受这个形态所制约，两极高出的物质和较多重物质必然向中心挤压，逐渐使卵形体向圆球体、扁椭体发展。强大的引力挤压和揉动，必然使地幔加热并处于熔融状态，火山物质的一部分就挤出地球之外成为水圈了。这种火山活动以太古代最烈，所以大洋的水早已形成（现今火山活动很少，水不致大量增加）。
而多数人倾向于认为，在地球形成过程中相当长时期内，水汽和大气同时在地球表面共存。后来，地球表面逐渐变冷，水汽与大气的温度也随之降低，水汽开始凝结，行云致雨，并通过千沟万壑，汇集到原始的洼地中去，从此，地球上有了江河，有了海洋，这就是原始水圈。
科学家推测，原始海洋中海水是不多的，仅有目前海水的十分之一。今天地球上如此多的海水是长期积累而成的。火山活动是海水增加的最主要方式。地球已有几十亿年的生命史，在漫长的地质历史时期中，曾经有过多次大规模的造山运动。火山爆发时，喷射出500t左右的高温气体，其中既有氯化钠、氯化钾等大量氯化物，也含有大量水汽，有时甚至有沸腾的水柱喷射出来。而且火山活动释放出来的水分也是十分惊人的，现在，每年的陆地和海底火山爆发所喷出的温泉水量高达6600亿吨，就是一个很好的证明。因而它们汇集在一起，便形成了今天的海洋。
海洋究竟是怎样形成的？也许只有等解决了太阳系的起源问题之后，原始海洋的形成之谜才能被真正解开！
如何实现海水淡化
水是生命的源泉，人类的生存一刻也离不开它。但地球上的淡水资源是极其有限的，目前可利用的淡水资源包括可利用的地下水、湖泊和池塘里的水、土壤含水、大气含水以及随时处于流动的河流水，共约105万立方公里；而另外的约900万立方公里淡水，目前尚不能利用。
地球上几乎有四分之三的淡水被禁锢在冰盖和冰川中。约90%的固体水(实际上是压实的雪）在南极大陆数英里深的冰盖中。南极洲是美国（不包括阿拉斯加）面积的3倍，那儿有大约600万立方英里的冰。如果慢慢融化，它将使密西西比河大约流5万年，使地球上所有的江河大约流830年。这样多的淡水全部流人海洋，就会使海洋的水位升高250英尺左右。但极地冰盖远不可及，所以不能算作淡水资源。
海洋中的咸水量约为31700万立方公里，约为地球上可利用水的97%。但海水中的盐分高达33~38%根本无法使用。人们设想：如果能淡化海水，那么淡水紧缺的难题岂不迎刃而解？于是，为实现这一梦想，科学家们迈开了探索的步伐。
实现海水脱盐的常用方法主要有蒸馏法、冻结法和反渗透法。蒸馏法是与再冷却相结合的蒸发。在蒸发的过程中，溶解的盐分变成浓缩的盐分留下了，然后使蒸汽冷却，它就重新冷凝成液态的淡水。今天，蒸馏法像在帆船时代一样，仍然是淡化海水的最重要的方法。此外，当海水不完全凝结时，它就分成-几乎不含盐的冰和浓缩的盐水，人们可以把冰从盐水中分出来，回收和利用冻结过程中释放的热，这就是冻结法。而反渗透法则用一个无孔的特殊结构的膜代替有孔的过滤器，再对接触这种膜的咸水施加足够的压力，水就可以穿过膜，而盐分等水合离子却不能穿过。
除了可以通过上述三种方法将海水中的淡水分离出来之外，也可以采取离子迁移法和化学法除去海水中的盐。食盐以及大多数其他的盐类，都是由反电荷的离子组成的。当盐溶于水时，这些离子就与水松散地结合在一起，变。成了水合物。因此，当晶体结构分解时，离子就能独立移动。由于这两种离子所带的电荷相反，当他们处于两个带相反电荷的电极中间时，就向相反的方向移动。用这种方法使海水脱盐，就是离子迁移法。而化学法则包括离子交换法和沉淀法。
通过以上几种方法可以实现海水的淡化，但其成本是高昂的。据估计，用任何方法淡化海水，生产1000加仑的淡水需要11.6度电。为什么耗电量如此大呢？因为水是液体，而液态水分子具有紊乱的分枝结构。如果进行蒸馏，在汽化中，液态水的复杂多支的分子都必须打乱，组成简单的水蒸气分子0这是需要大量的能源的。如果通过离子转移进行淡化，液态水分子的分枝特性仍然是一个障碍。必须用电能将水合离子推过由分子紧密结合形成的“乱网”一样的液体，这就需要额外的能量来克服阻力。因此，无论采用哪一种淡化方法，淡化成本都极其昂贵。
为了实现海水淡化的广泛应用，必须降低淡化的成本。大家都知道，水的汽化需要消耗热，水蒸气冷凝成液态水则要释放热能。在蒸馏中，这两个过程是同时进行的。于是科学家们提出假设：如果这两个过程在同一温度下进行，消耗的热量与释放的热量则正好相等。这样，除了偶然的热量丧失之外，在用蒸馏法进行淡化时，就不需要热能了。
这一设想是否具有现实可行性呢？有！只不过理论上看起来简单，实际操作中却有一定的困难，因为咸水的蒸汽压略低于淡水。从盛着咸水的蒸馏器中释放出来的蒸汽，在蒸馏器的温度下不能冷凝成液态淡水，除非先将其稍微压缩，以增大其密度和压力。如果进行了压缩，在蒸馏的汽化过程中消耗的热量，将在冷凝整齐时在冷凝器中全部释放出来。如果能找到回收所有这种热量的方法，就可将热量再用来蒸发新的咸水，用这种方法回收热量所消耗的唯一能量，是用来压缩咸水产生的蒸汽，直到其压力与蒸馏器温度下淡水的压力相同为止。这可能是用蒸馏法（或其他办法）淡化海水所需要的最小能量，估计用海水生产1000加仑的淡水需耗费电量2.9度。
为此，科学家们在热带和亚热带进行了利用太阳能蒸发盐水的大量实验。太阳能不花成本，但其能量较弱，而且覆盖在液体上的水蒸气密度不断增大，致使太阳光还没有到达水面就被遮掉了。目前，用电热补充太阳能的尝试也不太成功。此外，利用太阳能蒸发的最大弱点还在于，蒸发水中消耗的热能不能回收。
为克服这一缺点，科学家们又研制出多效蒸发的淡化方式。在多效蒸发中，消耗的热能有相当大一部分能从冷凝器中回收，而且可以再使用好几次，因此产生的蒸馏水量至少为原来的2.5倍。在蒸汽压缩蒸馏中，可能为原来的10倍。
此后，又出现了一些比上述办法更能节约热量的方法，如真空急骤蒸馏法。它之所以经济的原因，主要在于使用低压废蒸汽——蒸汽发生过程中的副产品或工业中产生的蒸汽和电能的副产品。这种方法，由于预热、热输入和急骤蒸馏的循环被打破，形成许多连续的回路，盐水在回路之间反复循环，因此，蒸发过程在比其他方法所需温度更高的温度中完成。在回路之间，一部分盐水通过前效应反复循环。这种方法比其他方法利用热的效率高，因为温度越高，产生的蒸汽越多。现在仍在对这种方法进行研究，还可能有进一步改进。
随着研究的加深，向海洋索取淡水已得到了惊人的发展。1950年，世界上还没有一个淡化厂每天能淡化2.5万加仑淡水；到1969年1月，世界上巳有700个日产量为2.5万加仑的淡化厂了。目前，世界淡化水的日产量已达到2300万吨，并以10%到30%的年增长率攀升。世界海水淡化市场年成交额已达数十亿美元。一些人甚至乐观地认为，海水淡化距离人们生活已不再遥远，利用淡化海水解决淡水紧缺的时代即将来临。
