表 3 表层地圈的能量来源

月球和太阳重力场的作用是极其重要的能量因素。潮汐磨擦产生了热效应，其大小约为太阳光能量的几万分之一；但这种磨擦的作用很大，表现为阻碍地球的自转，因而每隔 40，000 年可使昼夜的时间延长 1 秒钟。

必须指出：表成地圈拥有很大的势能储藏量，这些能是在几百万年的过程中依靠太阳能和构造作用转化而来的。在这里，首先是剥蚀作用的位能或势能，它取决于地面点的不同高度。不同时期的构造作用形成了地表巨大的起伏，这些巨大的起伏具有不同的重力势能。当发生剥蚀作用即固体物质移动时，重力的势能（构造作用储藏的能量）转化为机械运动的动能。考虑到陆地平均海拔高度为 875 米，并取大陆“水上”部分的质量作为 3.25×10¹⁷

吨，那么就很容易计算出：在大陆水上部分拥有 6.7×10²⁰ 千卡或 7.8×10¹⁷ 千瓦小时的能量，这相当于每年太阳照射到地球的电磁辐射流的一半左右。而每年消耗在剥蚀作用上仅为这个储藏量的一千万分之一。尽管这个数字微不足道，但剥蚀能量在表成地圈的活动中，在山崩、地滑和在水域以及海洋堆积岩屑方面却经常显示出它的能力。

但是应该指出：并不是物质的任何的重力移动都依靠释放构造作用转化的能量来进行的。气团、水体、冰川甚至由它们所引起的固体微粒的运动是凭借太阳用于蒸发水分和提高空气温度的能量来完成的。在降水、河水流动、空气流动（风）和水体（洋流）移动的情况下，这部分能量转变成机械能。整个大陆表面每年的水能为 7×10¹⁰ 千卡，这个数字仅仅相当于整个太阳能量照射到地球上的 0.005％，大约相当于风能的二倍以上。

另一种方式储存的能量——化学潜能，是积蓄在沉积层中的有机体，在整个生命活动期间，由有机体所制造的有机物质，从环流中脱落下来并埋藏在地壳中。于是用于合成有机物质所消耗的太阳能被“保存起来”，也就是变成潜在状态。仅仅在可燃性生物岩中就聚集了相当于每年地表所吸收的太阳能数量的 1/3—1/6。这种蓄积量在表成地圈中很难肯定存在了多长时间。然而这种能量现在正被人类不合理地消耗掉。按照现在燃烧有机（碳）燃料的速度，这种积蓄量仅能够用 200 年。

特别应该指出的是有关原子核能量的积蓄量问题。保存在地壳中的铀和

钍等重同位素完全裂变所释放出来的能量为地球从太阳所得到的能量的三分之一左右。而氢的同位素（重氢——氘）（它在水圈的积蓄量为 n×10¹³ 吨） 完全裂变时，在氦中所得到的能量约等于其它所有能源在千百万年内所提供的能量（表 4）。氘在天然条件下是稳定的，实际上作为自然过程的能源没有什么作用。然而从长远来看，它可以作为人类社会重要的能量资源（为此， 就要寻求控制核合成的途径）。

总之，太阳光能是表成地圈自然过程最重要的能源。在这里它受到极为复杂的改造。如果把地球大气圈外界太阳光能量作为 100 个单位，那么表成

地圈占其中的 67，其中大气圈为 24 个单位，陆地表面为 12 个单位，世界海

洋表层为 31 个单位，其它的则从云中、水中、雪中和固体表面反射出去（图4）。