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水分循环天数与降水水汽来源距离关系的分析

已有 438 次阅读 2020-9-14 10:02 |个人分类:水分循环17|系统分类:观点评述

水分循环天数与降水水汽来源距离关系的分析

张学文 2020 09 14 

全球大气中的平均含水量大约是25毫米厚,而年降水量平均大约是1000毫米。由此自然推论出平均而言,地球的水分循环大致是每年40个来回,或者说平均9.1天循环一次。

根据这个数据,我们不难推测本地降水平均而言来自9天内可以到达本地的那些水分。

这么分析起来水分来源的水平距离问题时我们可以从水分循环的天数方面获得信息(约束)。水分循环越快(周期越是短)降水的水分来源地(蒸发地点)越近

这里结合新疆山区的情况做进一步推论:

我们粗略地(当然误差大一些)把以上计算全球水分循环天数的思路用于局地,于是我们就可以计算不同地点的水分循环平均天数了。

而根据下面的表,我们知道新疆天山附近剖面上的水分循环天数差别是非常大的。

新疆天山横断面不同高度的气象站的降水量,含水量,水分循环天数表

气象站号

气象站

年降水量

水汽压力

含水量

水循环周期天数

海拔/m

51573

吐鲁番

15.6

7.6

13.25592

310.3

34.5

51365

蔡家湖

141

6.5

11.3373

29.3

441

51463

乌鲁木齐

286.3

6.1

10.63962

13.5

935

51465

小渠子

541.5

5.1

8.89542

6.0

1871

51468

大西沟

441.8

2.7

4.70934

3.9

3539

 (表中的水分循环周期是用一年的365.25天乘以含水量除以降水量而得)

本表来自http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-923297.html

我们看到干旱的吐鲁番,其水分循环一次的平均时间是310天,乌鲁木齐是14天,而天山山区的大西沟(海拔3539米)则仅是3.89天。

这提示我们吐鲁番的降水平均来自300多天以前外地的蒸发,而天山山区的降水来自4天以内的蒸发。或者说吐鲁番降水的水汽可能来自很远很远的地方,而天山山区的降水的水汽来源只是4天内可以达到本地的那些地方蒸发的水分。

简单地说:山区降水的水汽多来自附近,而盆地深处吐鲁番降水的水汽来自远方。

记得我在大西沟气象站也住过(夏季)。印象是上午看着云从山脚处形成发展,到傍晚云进一步发展并且飘到山区形成降水。在乌鲁木齐,如果你住的地方可以看到南山,或者东部的博格达山,你在夏季也容易看到这些山区上午有云形成,到傍晚云变黑色,那应当是山里又下了雨。

这说明了什么,这说明山区的降水在一些情况下就是当天本区域的蒸发的水分。这与我们看到的山区水分循环比吐鲁番快80倍(310/3.89=79.7)的推算是一致的。

结论

山区降水不仅比盆地多,而且水汽的来源地也比盆地降水的水汽来源地近一些。

推论1

把从山中形成的河水拦截在山脚下,比让这些水分流到更低处,有利于增加山区降水,有利于河水流量进一步增加。

推论2

如果我们调水进入新疆,最好让这些水分在靠近山区的地方蒸发,以利它们参加山区附近的水分循环,增加降水量。

参考认识:胡泊变干导致降水增加,等等

http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1242828.html




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