依据地球多重德拜球层机理，地壳在（-）层，电离层D在（+）层，相邻层间存在电场，其电压约为400，000伏。地表万物皆在该电场中。电解水的最小电压为1.23 伏，而地表水（包括海洋，河流以及植物体内水）的水面与水底-地壳之间的电压普遍高于1.23伏，因此，地表水会发生弱电解而释放氧气。这展示出地球大气中氧气的起源。

海水弱电解在海底附近产生氢气并蓄积。在海底高压催化下，氢气可与其它物质结合，生成多种碳氢化合物，并为地球生物的诞生奠定条件。

地球多重德拜球层（CMDS_地)及其相邻层间电场

由于引力势能与核聚变能量的释放，导致地球的中心区域的物质处于高温等离子体状态。由于电子的质量远小于离子的质量，电子的热速率远高于离子的热速率，导致电子的扩散率远高于离子的扩散率。因此，在地球的中心区域及其外围形成球层状的德拜鞘，即电双层：内层（+）和外层（-）。外层（-）对外电场作用，衍生出地球多重德拜球层（CMDS_地）。如图1所示（1-2）。

图1.地球多重德拜球层（CMDS_地）

CMDS_地中相邻层，荷电等量异号，相邻层间有电场。

在CMDS_地中，地壳在（-）层，电离层D（或内辐射带）在（+）层。则在地壳与电离层D（或内辐射带）之间存在电场。地表万物皆在该电场中。电离层D（或内辐射带）相对于地壳为约400，000伏，其中大气电场强度平均为100伏/米。如图2所示（3-6）。

图2.大气电场

（a）地球上方的电位分布。（b）开阔平坦地方人体附近的电位分布。

地表水在空间电场中的电解-释氧

在地壳与电离层D（或内辐射带）之间电场的作用中，由于地表大气的电导率不为零，即电阻不是无穷大。因此，地表水的表面与电离层D（或内辐射带）之间是电连通的，虽然有电阻但有限。地表水，包括海洋，河流以及植物体中的水，其电阻不为零。所以，地表水的表面与水底-地壳之间有电场，有电势差（电压）。其中水面（+），水底-地壳（-）。在该电场及足够的电压作用中，地表水会发生电解，并向外释放氧气，氢气。

电解水的最低电压为1.23伏。电离层D（或内辐射带）相对于地壳为约400，000伏的电压，其分配到地表水上的竖直电压（电势差）高于1.23伏是真实的。因此，地表水在电离层D（或内辐射带）与地壳之间的电场中电解-释氧现象普遍存在。该电解过程同理于常见的电解水的化学实验。如图3所示。其中图3B恰当地表达了地表水的电解-释氧原理（7）。

图3. CMDS_地相邻层间电场中地表水的电解-释氧

A． 常见的电解水的化学实验

B． 特殊的电解水实验

虽B所示与A所示只是电极的空间分布位置不同，但B比A更恰当地表达C所示的工作原理。

C．  CMDS_地相邻层间电场中地表水的电解-释氧

讨论

1.  在地球多重德拜球层相邻层间电场中，海水弱电解在海底附近产生氢气并蓄积。在海底高压催化下，氢气可与其它物质结合，生成多种碳氢化合物（8）。

2.  在地表，除了绿色植被的光合作用中可产生氧气之外，在地壳与电离层D（或内辐射带）之间空间电场中，地表水会发生弱电解而产生氧气与氢气。由于在海底附近产生的氢气在高压催化环境中可与其它物质结合，因而减少了它释放到大气中的量。所以，地表水在该空间电场中的弱电解主要向大气中释放氧气。

3. 在地壳与电离层D（或内辐射带）之间电场中，大气污染会降低大气电导率，增高大气电场强度，从而使分配到大气上的电压增高，而分配到地表水上的电压变小。因此在大气污染严重的地区，海洋，河流以及植物体内水释放氧气的流量大幅降低。所以，大气污染会严重抑制地球动物的生存（9）。

4.  空间天气变化会引发地壳与电离层D（或内辐射带）之间电场变化，进而导致地表水上的电压变化，造成其产氧及释氧变化。因此，空间天气变化会影响地球耗氧生物的生理变化。

5.  伴随城市持续扩张，绿色植被与河流的分布面积日益缩小，导致空间电场中绿色植被与河流释放氧气越来越少。因此，无节制的城市扩张，不论其是否推动经济发展，不是在追求文明进步，而是人类的自杀行为。

结论

1.  地表水，包括海洋，河流，以及植物体内水，在地球多重德拜球层相邻层间电场中，会发生弱电解，产生氧气和氢气。

2.  海水弱电解在海底附近产生氢气并蓄积。在海底高压催化下，氢气可与其它物质结合，生成多种碳氢化合物，并为地球生物的诞生奠定条件。

3.  在地球多重德拜球层相邻层间电场中，地表水的弱电解，主要向大气中释放氧气。

致谢

1.  感谢孙学军老师发表在科学网上的博文《海底暗氧涌动》，该博文启迪了我，用地球多重德拜球层理论对地球大气中氧气的起源进行探索（10-11）。

2.  感谢张东才，龚碧平，于迎军，杨宝华，盛德富，徐树奎，余关关，朱凤景，贾克，关绍先，李耀鸾老师和从科学网结识的多位老师以及科学网站的老师们的鼓励和指导！

参考文献

1.       Delong Chi， A New Perspective on Earth’s Radiation Zone，

   https://www.scirp.org/journal/paperinformation?paperid=113575

2.       池德龙，荷电粒子多重德拜球层理论在空间物理上的应用，

https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=3474929&do=blog&id=1442522

3.       Feynman，Electricity in the Atmosphere

https://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_09.html

4.       Atmospheric electricity , https://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_electricity

5.       Atmospheric electric field

https://glossarytest.ametsoc.net/wiki/Atmospheric_electric_field

6.       池德龙，雷雨云起电机制与星体发光机制，https://blog.sciencenet.cn/blog-3474929-1364841.html

7.       Electrolysis of water，https://en.wikipedia.org/wiki/Electrolysis_of_water

8.  二氧化碳催化加氢研究进展，

http://www.gychbjb.com/article/2021/1008-1143-29-7-1.html

9.  池德龙，气候变暖的主因，

https://blog.sciencenet.cn/blog-3474929-1412371.html

10. 孙学军，海底暗氧涌动，

https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=41174&do=blog&id=1443409

11.   Sweetman, A.K., Smith, A.J., de Jonge, D.S.W. et al. Evidence of dark oxygen production at the abyssal seafloor. Nat. Geosci. (2024).

https://www.nature.com/articles/s41561-024-01480-8