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我们有多少水资源(八)基本原理

已有 2177 次阅读 2014-9-8 14:49 |个人分类:思考|系统分类:科研笔记|关键词:水资源| 水资源


     一直以来都在思考水资源的问题,陆续写了一些博客(http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=117333&do=blog&id=264982http://blog.sciencenet.cn/blog-117333-265805.htmlhttp://blog.sciencenet.cn/blog-117333-305546.htmlhttp://blog.sciencenet.cn/blog-117333-533131.htmlhttp://blog.sciencenet.cn/blog-117333-534564.htmlhttp://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=117333&do=blog&id=536298http://blog.sciencenet.cn/blog-117333-659797.html),内容比较混杂。最近檀成龙老师评论了我之前的博文,使我又开始思考这个问题,我想是时候总结几条原理了。但是,这些原理的目的是帮助我自己今后快速进行判断和思考,没有影响别人的意思。从以往博文的评论中,我从一些博友老师那里学到了很多知识,我不是这个专业的,所以所有思考都是个人思考,但其中的思考都尽量从物理原理出发。错误在所难免,请各位专家老师指正。

     关于水资源的基本原理:

1. 降水量依赖于水的蒸发,因而和地球(宏观上主要是海洋,也不排除存在局域循环的地区,如热带和某些盆地)接收的、用于海水蒸发的太阳能总量有关。假设海面上方的水汽总是处于饱和,则根据太阳常数和海面的反射率可以估计处于某温度的海面的蒸发量。这可以确定“降水性”水资源的上限,不过根据之前的博文评论,大部分降水是在海上发生的,所以陆地上得到的降水与“降水性”水资源的上限相差很远。虽然有其它形式的水资源(地下水、冰川水),但是任何可持续的水资源都来自“降水性”水资源。

2. 水资源量与水循环速度有关,循环速度越快,水资源量越多。热带的降雨,大部分来自本地的蒸发,热带的降雨量大来源于本地的水循环范围小、速度快。而通常的水循环涉及大陆和海洋,循环范围大、速度慢。如果人为加快水循环(污水处理、海水淡化),也可以增加水资源量。

3. 山水相伴,山是水的磁石(吸引子)。由于地形的原因,山的迎风面降水要比平地多。因此,如果有平地被高山环绕(盆地),那么平地的降水量会减少,高山的降水量会增加,也就是说,降水会向高山集中(降水集中,类比应力集中?)。

4. 水资源缺乏的本质是降水在时间和空间上的不均匀。如果解决了这个问题,就解决了水资源缺乏的问题。这就是为什么需要水利工程,特别是跨区域调水这样的大工程。但是应该注意,这样的工程应该和加快水循环的措施结合才更有效(见第2条)。



 

 



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3 朱晓刚 檀成龙 尤明庆

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