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汽往冷处聚(11)-部分小结与谢谢

已有 1424 次阅读 2017-5-2 16:19 |个人分类:蒸发与凝结16|系统分类:科研笔记

汽往冷处聚(11-部分小结与谢谢

张学文,20170430-0502 

基于关于水汽遇冷会凝结的物理原理,我们粗线条地用水汽往冷处(意味着存在温度差和水汽的运动)聚集、凝结来表达了这个道理。通过日常生活中的水汽凝结个例事例的体会,大家可以感到这个道理却是存在。

本系列博客着重分析了这个道理所提示的大气中的水汽应当自己奔向冷的地方(存在水汽,也存在温度差),并且凝结为云、雨、雪、雹。其中水汽奔向冷的地方包括了水汽从地面的上升运动,也包括水汽从热带地区奔向高纬度地区等等。

大气中的水汽由于汽往冷处聚而奔向上空,奔向高纬度与雨滴、雪花、冰雹因为遵循水(不包括水汽)往低处流原则而返回地面是大气中的两个相反的过程。它们构成了水分循环的动因。

我们的以上论点与过去气象学把水汽在对流层是随着空气而运动的观点是有区别的。我们还半定量的说明单单用水汽被空气携带的运动是不足以满足高纬度地区的水分平衡的。忽视水汽相对于空气的运动是不能完备说明地球的水分循环现象的。

在这里我们想进一步补充说明(不另外展开):汽往冷处聚仅是水汽不随空气运动而单独运动的原因之一。在《空中水文学初探》一书中的第5章还谈及了其他的水汽相对于空气的运动的原因和公式。这些论点都超出了经典气象学对水汽运动的认识。

看来单单依靠风速、空气的比湿计算水汽输送量,并且论证降水量的现代气象文献的通常作法是不能全面说明水汽运动的,是需要改进的。

显然这里的所有讨论仅具有打开新认识的作用,它的准确量化工作还需要更准确的定量分析。欢迎大家进一步推进。

致谢:周少祥、檀成龙、吴启帆、蒋大和等博友对本问题给予了细致的评论与讨论,多谢了。其中周教授关于从自由能角度认识空中水汽的观点也是新的看法。我对此学习不够,但是我已经感到这也是分析水汽问题的重要角度,值得我学习,说不定它会成为认识空中水汽的重要武器。

作为一个论点的初步讨论暂且到此。以后可能有不定时的补充。也欢迎大家进一步发挥。


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3 檀成龙 周少祥 haipengzhangdr

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