把地球上所有的水集中成一顆球，會有多大？
― 直徑大約1400公里。若只算河川與湖泊的水，僅有56公里
地球被稱為「水的行星」，表面有七成被海洋覆蓋。然而，若把這些水全部舀起來集中成一顆球，它只會變成一顆小得可以擺在地球旁邊的小珠子。海洋雖然非常廣闊，卻非常薄。
轉動地球儀時，映入眼簾的盡是一片藍。許多人也學過，光是太平洋的面積，就比全部陸地加起來還要大。
搭船出海後，不論望向哪個方向，都是一直延伸到水平線的水面。聽說最深的地方甚至超過一萬公尺。
有這麼多的水，感覺應該能集成一顆和地球差不多大的球吧。但實際計算後，答案卻比想像中小得多。
變小的理由只有兩個
海洋的平均深度約為3.7公里。地球的半徑約為6400公里。深度僅約為半徑的1700分之一。
球的大小是由內含量的立方根決定的。即使水量只有地球體積的約780分之一，直徑看起來也只縮小到約九分之一。
依序看完這兩點，就能了解「水的行星」的真實樣貌，以及我們能使用的水究竟有多麼稀少。
地球上所有的水，會集成直徑約1400公里的球
根據美國地質調查所的估計，地球上的水總量約為13億8600萬立方公里。這包含了海水、冰河、地下水、湖泊與河川、空氣中的水蒸氣，以及生物體內的水分等所有的水。
把這些水集中成一顆球，直徑約為1385公里。地球的直徑約為1萬2700公里，因此這顆水球約是地球直徑的九分之一。就算和月球（直徑約3500公里）相比，也只有四成左右大小。
請看圖1的左側。大圓是地球，右邊排列的小球，就是地球所有的水。用相同比例繪製時，差距就是這麼大。
縮成地球儀，海洋只有一張紙的厚度
用地球儀來思考，就能實際感受到海洋有多薄。若地球儀直徑為30公分，中心到表面就是15公分。以這個比例呈現海洋的平均深度，只有約0.09毫米。
這幾乎和一張影印紙的厚度相同。就連最深的馬里亞納海溝，也不過約0.26毫米。摸過地球儀表面時，指尖大概很難感覺到水的存在，就是這麼薄（圖1右側）。
海洋看起來很廣，是因為它把整個地球表面包覆了一圈。決定水量的是「面積×深度」，所以不管面積多大，只要深度薄成這樣，整體水量就會很小。
而且，集成球體時的大小，是由水量的立方根決定的。若水量是千分之一，直徑就是十分之一。地球的水約是地球整體體積的780分之一，換算成直徑則約為九分之一。因為縮小的幅度看起來比較平緩，這個數字讓人覺得「比想像中大」或「比想像中小」都有可能，相當不可思議。
在所有的水當中，約97％是海洋的鹹水。剩下的淡水裡，大部分也是南極與格陵蘭的冰，以及深層地下水。把湖泊與河川的水集中起來，也只能形成一顆直徑約56公里的球。我們日常生活使用的水，就是靠這顆小珠子，透過降雨與蒸發不斷循環補充而來的。
水比岩石或鐵輕，所以用重量來比較，差距會更大。就算把地球上所有的水加起來，也只占地球整體重量的約0.02％。與其說地球是「水的行星」，不如說是「表面薄薄裹著一層水的岩石球」。
總結
就算把地球上所有的水集中起來，也只能形成一顆直徑約1400公里的球。海洋雖然覆蓋了地球表面的七成，深度卻只有地球半徑的約1700分之一。再加上球體的大小是由水量的立方根決定，換算成直徑就約是地球的九分之一。若只算河川與湖泊的水，直徑更只有56公里。
海洋不是「廣闊」，而是「薄薄地攤開」。
我們的水，只是覆蓋在地球表面的一層薄膜。
海水為什麼是鹹的，可以參考〈海水為什麼是鹹的？〉；即使海洋這麼薄，深海底部的水壓依然能壓垮生物，這個現象請見〈深海生物為什麼能承受那樣的水壓？〉。想看小體積卻塞滿驚人重量的極端例子，也可以參考中子星的文章。
- 準備一顆橘子。直徑約7公分的橘子，體積大約是200毫升。把它當作「地球」。
- 準備相當於其780分之一、約0.25毫升的水。用滴管或吸管尖端滴出約5滴即可。這就是「地球的水」。
- 把這5滴水集中滴在保鮮膜上，會形成近乎圓形的小水珠。把它放在橘子旁邊，比較一下大小吧。
明明水量只有780分之一，水珠的直徑卻接近1公分，約是橘子的九分之一。之所以「量」和「長度」的感覺會出現落差，是因為體積是以長度的三次方增加的。
想了解更多的人 ― 用語、公式、與教科書的關聯從國中理科到大學專業科目，明確標示是哪個程度的內容
- 國中國中理科、數學所學的範圍
- 高中高中「地球科學」「數學」所學的範圍
- 高中＋高中進階內容，或教科書專欄程度的內容
- 大學高中不會教、屬於大學專業科目（水文學、地球化學）的內容
- 研究連大學都尚未當作「定論」教授、研究人員目前仍在探究中的內容
國中用語：這個現象是有名字的
- 水循環：海洋或陸地的水蒸發成雲，化為雨雪落下，再經由河川或地下流回海洋的循環過程。
- 淡水：幾乎不含鹽分的水。存在於冰河、地下水、湖泊、河川等處，約占地球水量的2.5％。
- 相似比與體積比：形狀相同、大小不同的立體圖形，若長度變為2倍，體積就會變為8倍。體積比是長度比的三次方。
國中高中用公式驗證：水球的直徑，與海洋的薄度
把球體體積公式反過來用，就能從水量算出球體的直徑。以下就直接計算本文主題「水球的直徑」，並和地球的直徑做比較。
| 用符號表示 | V ＝ (π ÷ 6) × d³ 也就是 d ＝ ∛( 6 × V ÷ π ) |
| 用文字表示 | 球的直徑 ＝「6 × 水的體積 ÷ 圓周率」的立方根 |
| 公式的由來 | 把球的體積公式（體積 ＝ 4/3 × 圓周率 × 半徑的3次方）以直徑改寫後反解而來。水量在改變形狀時仍會守恆，所以不論攤在海洋中還是集成球體，體積都相同 |
| 符號 | 意義與單位 |
| V | 水的體積（立方公里） |
| d | 集中水量所成球體的直徑（公里） |
| π | 圓周率（約3.14） |
| 地球水的總量（美國地質調查所） | 約13.86億 km³ |
| 湖泊與河川淡水的量（同上） | 約9萬3113 km³ |
| 地球的平均半徑 | 約6371 km |
| 海洋的平均深度 | 約3.7 km |
| 6 × 水的體積（億 km³） | 6 × 13.86 ＝ 83.16 |
| 除以圓周率 | 83.16 ÷ 3.14 ≒ 26.48 |
| 取立方根即為直徑 | 26.48億的立方根 約為 1384 km |
| 地球的直徑 | 6371 × 2 ＝ 12742 |
| 地球與水球直徑之比 | 12742 ÷ 1384 ≒ 9.2 |
| 湖泊與河川的水：6 × 體積 | 6 × 93113 ＝ 558678 |
| 除以圓周率 | 558678 ÷ 3.14 ≒ 177924 |
| 取立方根即為直徑 | 177924的立方根 約為 56.2 km |
| 海洋深度 ÷ 地球半徑 | 3.7 ÷ 6371 ≒ 0.00058 |
| 地球儀（半徑150毫米）上的海洋厚度 | 150 × 0.00058 ≒ 0.087 |
所有的水集成一顆球，直徑約1384公里，約是地球的九分之一。湖泊與河川的水，直徑約56公里。地球儀上的海洋約0.09毫米，幾乎和一張影印紙的厚度相同。
高中高中＋水究竟在哪裡、有多少
高中地球科學課程中，會把地球的水以「水圈」的概念來學習。海水約占97％，淡水約占2.5％，而淡水之中約七成是南極或格陵蘭的冰原與冰河，約三成是地下水。湖泊、河川、沼澤等地表水，甚至不到淡水總量的1％。
高中＋水量越少的地方，更新速度越快。大氣中的水蒸氣，平均約10天左右就會以雨的形式落下並完成更新。相對地，海洋的水要完成一次循環，據信需要數千年。河川與湖泊的水量雖少卻不會枯竭，正是拜這種快速更新所賜。
大學水文學：水收支與滯留時間
研究地球上水量與流動的學門稱為水文學。用來平衡各儲水處（海洋、冰原、地下水、大氣等）進出量的水收支公式，以及用「儲水量 ÷ 進出流量」算出的滯留時間，是這個領域的基本工具。全球水量分布表，廣泛採用前蘇聯水文學者希克洛馬諾夫（Shiklomanov）等人在1990年代整理的估計值，美國地質調查所的數據也是以此為基礎。
📖 公式的推導與更深入的內容：水循環（維基百科，日文） ／ 美國地質調查所「地球上有多少水」（英文）
研究目前仍未完全釐清的事
- 地函中的水：地下數百公里深的地函礦物中，封存著水分。有估計認為其量可能是海洋水量的數倍之多，但估計值落差極大，尚無定論。
- 地球的水從何而來：究竟是彗星帶來的、小行星碎片帶來的，還是地球形成之初就已含有的？以氫的質量比例作為線索，討論仍在持續。
- 地下水的總量：由於深層地下水無法直接測量，估計值存在很大落差。人類可利用的淺層地下水以多快速度獲得補充，也仍在研究之中。
也就是說，本文的內容也只是「目前已知範圍內的說明」。地表水量的估計已相當精準，但若把地球深處的水也算進去，答案或許會有所不同。
與教科書的關聯（依程度區分）
| 程度 | 科目・單元 | 本文對應之處 |
|---|---|---|
| 國中 | 數學「相似圖形」、理科「天氣變化（水的循環）」 | 水量780分之一，直徑卻約為九分之一的原因 |
| 高中 | 地球科學基礎「地球的水圈」 | 海水、冰、地下水的比例 |
| 高中＋ | 地球科學「水的循環與滯留」 | 大氣中的水約10天更新一次的內容 |
| 大學 | 水文學・地球化學 | 水收支與滯留時間 |
| 研究 | 行星科學・地球深部科學 | 地函的水、地球水的起源 |
| ― | 與生活的關聯 | 我們能使用的水，是靠一顆直徑56公里的小珠子不斷補充而來 |
- U.S. Geological Survey, "How Much Water is There on Earth?"（Water Science School）
- 美國國家航空暨太空總署・地球數據集（質量・平均密度・半徑）
- Shiklomanov, I. A. (1993). World fresh water resources. In P. H. Gleick (Ed.), Water in Crisis: A Guide to the World's Fresh Water Resources. Oxford University Press.
- 國立天文台 編『理科年表』丸善出版（地球の大きさ・海洋の深さ，日文，地球大小與海洋深度）
※本文為大眾科學解說。文中數值為便於理解機制所使用的參考概算值。水的總量與分布數值皆為估計值，依資料來源不同可能略有差異。