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由于蒸发作用，水可以以气态的形式储存在大气中，其实不但水可以变成气态，冰也可以直接升华成水蒸气 。水蒸气是地球水资源的另一种储存形式，整个大气中概储存有约一万三千立方千米的水量，只占全球总水量的千分之一左右 。
大气储水无法缓解海平面上升问题，一方面大气中的水量较少而且最终依然会以雨雪的形式汇入海洋；另一方面大气储水是有上限的，具体情况可看温度与空气含水量的对照表：
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【地球温度变高冰山融化为什么会淹没陆地？虽然是热胀冷缩，但是不是会蒸发吗？】（露点温度可理解为空气中水蒸气变为露珠时的温度）
由图可知，露点温度为30摄氏度时，空气中的含水量最大，此时对流层的水蒸气凝结成的水分可以达到121毫米厚，研究发现全球海平面最大的露点温度也低于30摄氏度，因此全球大气最大的含水量也是小于121毫米的，这也从侧面说明大气层储水量是有上限
的 。
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由全球变暖导致的海平面上升几乎是不可避免的，虽然地球上的水有多种储存形式，但是由于全球变暖的原因，占比较大的冰川储水最终也会融入大海，从而抬升海面 。
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