与水分循环有关的分布函数

张学文，2012.2.14 

（下面的具体文字取自张学文《组成论》第3篇206-207页，2003，中国科学技术大学出版社）

水分在大气中的循环是重要问题。为了研究它们。气候学研究中曾经提出过“水分循环系数”概念，用以描述当地的降水中区域内的水分占的比例。但是什么是区域内？如果把区域定为整个地球，水分循环系数应当等于1，如果把区域定为1平方公里，估计水分循环系数应当等于0。有鉴于此，“水分循环系数”概念的用途就有很大的局限性。

有了分布函数概念以后，描述水分循环问题就方便多了。我们可以从多角度描述大气中的水分循环特点。

有人问当地的降水是从那里来的，就可以这样定义一个降水来源函数，它描述在当地的降水量中从不同地点（与当地的距离）蒸发的水分各占多大的百分比①。有人问当地蒸发的水分到那里去了，可以这样定义一个蒸发去向函数，它描述当地蒸发的水分中在不同距离的地方变成了降水所占的百分比是多少②，见表19.3。

分析揭示蒸发的水分分子平均在大气中滞留8天就以降水的形式又回到了地面。这个数字对于认识水分循环确实非常重要，但是仅有这个平均值难以深入认识问题。利用分布函数概念思路就深入了一步，例如问：形成本地的降水量（一场雨或者一年的降水）中它们在空中滞留不同时间的水分各有多少？③。类似地也可以问：本地蒸发的水分中在空中滞留不同时间以后才降落的分别占了多大的比例（权重）？④。显然这又为水分循环研究引入了两个重要的分布函数。

表19.3与水分循环有关的分布函数