地球上如此多水，是从哪里来的呢？有人看到天上下雨下雪，就认为地球上的水是从天上掉下来的。其实，雨雪都是地面上的水汽蒸发到空中形成的。如果地球上没有水，也就不可能下雨下雪了。
地球上的水是在地球形成的过程中逐渐产生出来的。
起初由于宇宙尘组成的星云收缩形成太阳系，地球作为太阳系的成员而产生。星云由土物质、冰物质和气物质组成。土物质主要是铁、硅、镁和它们的氧化物；冰物质由碳、氮、氧和它们的氢化物组成；气物质主要是氢、氦和氨等。土物质和一部分冰物质处于凝聚状态或固态，是形成地球的主要原料。
具有46亿年历史的地球在它的起始阶段，作为宇宙物质之一的水，同时被封存在地球的原始物质——球粒陨石中。
由于当时雏形地球温度很高，原始物质皆处于熔融状态，而且地球自转速度很快（35亿年以前，地球自转的速度为现在速度的6倍，即每天只有4小时），因此，便产生重力离心分异；较重的物质逐渐向地球核部集中；较轻的物质则逐渐向外迁移。这样，就慢慢形成了地球的地核、地幔、地壳三个圈层构造。在地球圈层分异过程中，水是最轻的物质之一，并且活动性也最强，自然首先移向地球外层。
后来，当外层富含水的熔融岩浆凝固成坚硬地壳时，含在岩浆中的水，大部分就被挤压出来，并向地球表面逸出，从而形成今天的江河湖海。
不过，由于30亿年前地球表面的温度极高，因而被挤压出来的水几乎都呈水汽状态存在，又因地心引力的作用，使它不能逸散，只有升腾为云雾漂浮在地球上空。
随着水汽的增加，云层愈积愈厚，阻碍了太阳对地表的直接照射，使地表温度逐渐降低，于是岩浆冷却，固化为地壳。直到地表温度下降到100℃以下时，浓厚的水汽才逐渐冷凝成水滴并开始大量地向地面降落。
大约到6亿年前，地表温度降到30℃左右（与现在地表温度相当）时，岩浆中挤出来的水大约有99％都呈水滴落到地表，这就是造成如今地球上部存在这么多水的原因所在。
循环的水资源
对于自然界的水，人们往往提出这样的疑问：
天上的雨，为什么下不尽？
河里的水，为什么流不完？
井和泉，为什么不会干涸？
河水不断地流入海洋，海洋的水为什么不会溢出来？
自然界的水，是个高明的“魔术师”，又是个勤快的“旅行家”。对于不作深入细致观察的人，就不可避免地要在这些问题面前发懵，搞不清是怎么一回事。
为什么我们说自然界的水是个高明的“魔术师”呢？
取一杯液态水，放在阳光下，杯里的水本来是满满的，一两天后，它就浅下去一点儿；十天半月以后，就浅下去一大截；若干天后，杯子里空空的，滴水不见了。水到哪里去了呢？原来，它耍了一套“隐身术”，变成了水蒸气，不知不觉地腾云驾雾跑掉了。
在地面挖个坑，在坑底铺一层沙子，沙子上面注进一些水。过一会儿，水少了；又过一会儿，水更少了；最后只剩下一些浸湿的沙子，看不到沙面上的水了。水到哪里去了呢？原来，它耍了一套“钻地术”，通过沙子颗粒间的空隙，钻到地底下去了。
水，能耍“隐身术”，又能耍“钻地术”，这个“魔术师”难道还不够高明吗？
为什么我们说自然界的水是个勤快的“旅行家”呢？
河里的水在流动，这是我们大家都看得到的。陆地上的水，海洋中的水，受太阳照射以后变成水汽跑到天空中去，这就不容易看清楚了。天空中的水汽集结成云，云变成雨点降落到地面，这些水一部分顺着地面流走，汇入江河；一部分渗透到地底下去，成为地下水；一部分重新蒸发回到空中去，成为水汽。这样年复一年，循环往复，很可能，它昨天还在海洋里，今天就上了天，明天又回到地上，后天便钻入地下……天上人间，到处游呀逛呀，从来也不知疲倦，从来也想不到休息，这个“旅行家”，难道还不够勤快吗？
自然界的水，它旅行的路线不一，有时长，有时短：
天上—地面—地下—河流—海洋—天上……
天上—地面—河流—海洋—天上……
这种从海洋到大陆的长距离旅行，叫做水的“大循环”。
天上—海洋—天上……
天上—地面—天上……
这种海洋和陆地之间不发生关系的短距离旅行，叫做水的“小循环”。
水的旅程虽然如此复杂，但脉络还是清楚的；不管它怎样变化，水的总量却始终保持不变。
在海洋上，海洋表面每年平均蒸发掉厚度为1160～1220毫米的水，约合4.48×1014立方米。海洋上的年平均降水量为1070～1140毫米，约合4.12×1014立方米。两相比较，降水量比蒸发量少了3.6×1013立方米。
在大陆上，蒸发量随纬度增高而降低，这是由于随着纬度的升高，太阳辐射总量减少，气温下降所致。在赤道地区，年平均蒸发量可达2400毫米；35°N的北卡罗来纳州，年平均蒸发量是800～1200毫米；50°N的英国，年平均蒸发量约500毫米；65°N的芬兰，年平均蒸发量则为200毫米。还有约占陆地一半面积的地方，被冰盖、沙漠、秃山和苔原所占，这些地区几乎没有什么蒸发，所以陆地上年平均蒸发量不过470毫米左右，约合6.3×1013立方米。而陆地上年平均降水量却接近710毫米，约合9.9×1013立方米。年降水量比年蒸发量又多了3.6×1013立方米。
海洋上不知去向的水量，恰恰是等于陆地上来路不明的水量。究其原因，乃是由于通过水的大循环。海洋每年通过空中向陆地赠送了3.6×1013立方米的水；而陆地又通过江河等渠道，如数地回赠给了海洋。
明白了这些关系以后，再回头看一看前面提出的一些疑问，就不难作出回答了。
天上的雨为什么下不尽？因为海洋、地面上的水分不断地蒸发，变成水汽，跑到天上去。
河里的水为什么流不完？因为从河道里流入海洋的水，一部分又变成了水汽，经过高空回到陆地上空，在河流上源地区以降水的形式回到地面，汇入河流。
井和泉为什么不会干涸？井水和泉水都是地下水，我们抽取井水，汲取泉水，与从水缸里舀水，是截然不同的。因为地球上的水是一个整体，地下水和地下水、地下水和地表水之间，都存在补给关系。我们抽汲井水、泉水的时候，井和泉四面的地下水将源源流入井眼和泉眼，地表水也将通过地层空隙，不断地渗入地下，补给地下水。
河水不断地流入海洋，海洋的水为什么不会溢出来？因为海洋接纳河水的同时，有一部分水变成水汽，跑到天空中去了，所以它才不会溢出来。河流入海，这是眼睛看得见的，而海水蒸发，则是眼睛看不见的。人们所以产生这样的疑问，就毫不足怪了。
位于大气层中的大气水，位于地面上的地表水和位于地面下的地下水，都不是孤立存在的，它们相互之间的关系错综复杂，变幻万千。水的世界之所以有如此巨大的魅力，吸引着无数学者和青年孜孜不倦地探求它的奥秘，这也应该是一个重要的原因吧！
潮汐
潮汐，是海边常见的一种自然现象。到过海边的人，都可以看到海水时涨时落：几小时之前，还是一片辽阔的海滩，或是起伏不平的岩礁；几小时之后，海滩和岩礁都被海水淹没，成为一片汪洋。再过几小时，海水又退下去，海滩、岩礁依然裸露出来。这样，退了又涨，涨了又退，反复无穷。在一般情况下，海水每天是涨退两次，而且涨和退的时间，都有一定的规律。
人们把早潮称为“潮”，把晚潮称为“汐”。海水的这种周期性的涨落现象，总起来就称为“潮汐”。
关于潮汐形成的原因，在古代科学不发达的时候，有许多神奇古怪的说法。如在《山海经》中，认为潮汐的发生是由于“海鳅出入”造成的，认为海鳅是海底的一种身长几千千米的大鱼，当海鳅进入海底大洞里的时候，海水就从洞里溢出来，造成涨潮；当海鳅从大洞里出来的时候，海水就进入洞里，造成退潮。由于海鳅的出入有一定的时间，所以潮水的涨落也就有一定的规律。在《浮屠书》一书中，又有“神龙之变化”的记述。另外，在中国杭州一带，则流传着钱塘江涌潮是由于战国时代吴王夫差杀了伍子胥，并且将他的尸体投入钱塘江，伍子胥驱水为涛所致。
直到1800多年前，我国东汉的王充，在用了毕生精力完成的《论衡》一书中，明确提出“涛之所起，随月盛衰”的科学论断，肯定了潮汐产生与月亮的关系。
根据牛顿万有引力定律，对潮汐来说，月球对地球的引力是主要的。
地球和月球共同组成地月天体系统。地球质量比月球大，月球质量约为地球质量的1／81。这两个天体有一个共同的质量中心，称地月质心，大致位于离地心约0.73个地球半径处。地球和月球都是围绕这个共同的地月质心而不停地运动。
月球绕地月质心运转，对地球各点形成了一定的引力。由于地球与月球相对位置的变化，造成地球各点与月球中心距离不同，从而使地球与各点指向月球中心的引力发生大小的变化。
当地球和月球相互围绕地月系公共质量中心运动时，也就产生了惯性离心力。为了保持地球与月球之间的引力平衡，地心的离心力恰好同月球对地心的引力方向相反，且大小相等。由于地心围绕地月系公共质量中心的运动是一种平动，所以地球上各处的离心力都与地心处的离心力方向平行，大小相等。因此，除地心处月球的引力与离心力处于平衡状态外，其他各点引力与离心力的合力都不一样，即地球向着月球的一面；引力大于离心力，二者合力向上（背离地心），海水发生涨潮；在地球背着月球的一面，离心力大于引力，二者合力也向上（背离地心），海水再次发生了涨潮。但在其他地点，引力和离心力的合力的方向发生变化，特别是距离地球与月球之间的连线最远处的地表的两端，引力和离心力的合力向下（指向地心），海水下降形成落潮。地球上单位质量的物体，所受到的月球引力与因地月运动所产生的惯性离心力之间的合力，就是引起潮汐现象的原动力，即引潮力。
宇宙间的天体很多，有的天体虽然体积很大，但由于距离远，万有引力不大（如太阳）；有的天体虽然体积（质量）不算大，但由于距离近，对地球的吸引力还是比较大的（如月球）。
月球和地球相互吸引，地球表面的水最容易被月球吸引。因此，向着月球一面的海水，就经常被吸引得高涨起来，形成高潮；背着月亮一面的海水，受到的吸引力比较小，但由于地球自转产生的惯性离心力的作用，海水也要往上涨（即涨潮）。而地球上的水量是一常数，于是在两个高潮区中间的两个区域，海水就要低落，产生低潮现象。地球每天自转一周，地球上的任何点每天有一次向月，一次背月，形成两次涨潮。在两次涨潮之间，各有一次落潮，这就是海水每天有两次涨落的原因。
太阳距地球较远，它对地球的吸引力虽然没有月球那样显著，但也不小。
每逢农历初一（朔）、十五（望）的时候，太阳、月亮、地球在一条直线上，太阳和月亮对海水的引力合二为一，引力较大，从而出现了高潮时特别高，低潮时特别低的现象，这叫“大潮”，也就是民间所说的“初一、十五涨大潮”的道理所在。而当农历初八（上弦）、廿二（下弦），也就是只能看见半个月亮的时候，月亮、太阳和地球互相垂直成直角，引力被抵消了一部分，因而形成“小潮”。
地球除自转外，还绕太阳公转，公转一周为一年。运行的轨道是椭圆形的，太阳就在椭圆形的一个焦点上。每到春分、秋分的时候，地球正处在椭圆的短轴上，离太阳特别近，引力最大，从而形成一年中的两次大潮。
以上描述的是潮汐的日变化、月变化和年变化规律及其形成的原因。除此之外，潮汐还有多年的长周期变化，其时间大约9年。这是由于月球绕地球运行的轨迹也是椭圆，地球也位于椭圆轨道的一个焦点上，月球绕地球运行距地球最近的点叫近地点，最远的点叫远地点，近、远地点的连线叫拱线。
由于近地点不停地自西向东移动，拱线方向也在变化，其周期为3232天，约9年，所以潮汐也有约9年的长周期变化。
世界海洋潮汐的地理分布是不均匀的，有的海区潮汐现象明显，有的海区潮汐现象比较微弱，这主要是受水深和地形的影响。如各大洋比较开阔的水域，多数潮差约1米左右。但呈喇叭形海岸或河口地区，潮差就比较大，如加拿大的芬地湾、巴西的亚马孙河口、南美南端的麦哲伦海峡、不列颠群岛沿岸、印度和孟加拉的恒河口、法国的诺曼底半岛沿岸及我国的钱塘江口等地，是世界上潮差较大的地区。
我国的钱塘江潮，自古称为“天下奇观”。其汹涌澎湃，排山倒海，雄伟壮观的场面，一直为世人所叹服。其形成的原因除了有喇叭口的地形以外，还在于在海盐县盐官镇东25千米的尖山，斜出海口，与对岸上虞市的夏盖山海底相连，以致这里的河床特别高，水深只有2米左右，而澉浦以东，水深则达5～9米。由于河床高低相差悬殊，从西向东流的江水，在这里受到了东来的海水的冲击，于是江水就腾空而起，最大潮差达8~9米，形成了世界罕见的特大涌潮。所以自宋朝至今，每年中秋前后，都有成千上万的人赶到钱塘江口的杭州、海盐、萧山一带观潮。
水是生命之源
水是生命之源，是人类和地球上一切生物得以生存和延续的重要物质基础。
千百年来，在人们的认识中水是取之不尽、用之不竭的。这种传统观念笼统地说，也不是没有道理的。从宇宙的浩瀚空间看，地球是个水的行星，它的表面70％被水体覆盖着，水是地球上的大户当之无愧；如果具体分析一下对于人类生活生产最直接相关的水量，情况就完全不同了。
地球上总贮水量是139亿立方千米。水的分布为：海洋占了总水量94.2％，地下水占了4.13％，冰川冰帽占1.65％，大气与土壤中水分占0.007％，河流湖泊水量仅占0.0161％；从淡水量来看，全球淡水总量为0.36亿立方千米，不及总贮水量的3％，并且大部分冻结在极地冰川，或深藏在难于用及的地下。事实上，人类可利用的淡水不到地球总贮水量的1％，这个数字才是我们当前认识水问题的关键和立足点。