水,一種我們熟悉無比,但又深藏眾多科學奧秘的物質(zhì)。它在4°C以上時遵循“熱脹冷縮”的規(guī)律,在0°C~4°C時卻遵循“熱縮冷脹”的規(guī)律。假如水總是熱脹冷縮,會怎么樣呢?
我們知道,自然界的水總是先從表面開始冷卻,在4°C以上的水向4°C降低的過程中,由于熱脹冷縮,上層水的密度會大于下層水的密度,于是上層水下沉,下層水上升,從而形成對流,整個水體最終會達到相同的溫度。
在水溫從4°C向0°C降低的過程中,由于熱縮冷脹,此時上層水的密度小于下層水的密度,上層水不會再下沉,下層水也不會再上升,于是不會產(chǎn)生對流現(xiàn)象,水的溫度便不再均勻。當表面的水結冰后,河底的水溫仍在4°C,這對水中的生物至關重要。
假如水一直是熱脹冷縮的話,那么在水溫向0°C降低的過程中,整個水體最終會全部結成冰,所有水中的生物都會被“凍住”。如果真的這樣,地球上的生命早就不復存在了。