水是地球上唯一在自然界中以三种物理状态存在的物质：固体、液体和气体（见图 4）。根据温度和大气压力，水可以从一种状态转变为另一种状态，这一过程称为物理相变。正是由于这一特性，世界上不同地理区域会经历湿度、雨、雪，甚至是这三种形态的组合。氢键在此扮演着关键角色，决定了水分子间的关系，从而使其呈现出固体、液体或气体的状态。

在固态下，水分子间形成了最多的氢键（每个分子达4个），这赋予了冰刚性的特性。液态水中，水分子间的氢键较少，因此结构较为松散，具有流动性。云、雪和雨都是由不同形式的水组成的。云由微小的水滴和冰晶构成，雪花则是许多冰晶的集合体，而雨则是液态的水。

随着水从固体到液体再到气体的转变，氢键逐渐断裂，使得水分子能够更加自由地运动。这种状态的变化构成了水文循环的基础，对地球上的生命至关重要，它负责净化水资源并将其分配到陆地上。这一循环将在后续的水文循环部分进行详细讨论。

以气体形式存在的水被称为水蒸气。当我们提到空气中的水分含量时，实际上是指水蒸气的含量。如果空气被描述为“潮湿”，那意味着空气中含有大量的水蒸气。在美国，常见的湿气来源包括从墨西哥湾和西大西洋向北流动的暖湿气团，以及来自西风带上的湿太平洋气团。随着气旋从落基山脉向东移动，这些风暴系统之前的南风将温暖潮湿的空气向北输送。

水分是形成云和降水的基本要素。水之所以独一无二，是因为其特性允许它同时存在于所有三种物质状态。通常情况下，水是液体状态，但当温度降至华氏32度（F）时，水会凝固成冰（冰是水的固态）。

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文章来源：天狐定制

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