大气的（准）静风态(5)—大气下边界的空气呼吸速度

张学文，2013/5/4

在大气的（准）静风态(4)http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-686100.html中我们着重讨论了看似静止的大气下边界可以存在与下垫面的空气交换，即大气下边界不是刚体，那里空气可以穿越大气下边界进入下垫面，现在来估量每年这种空气的数量级。

分析这个问题的一个角度是：每年进入下垫面的氧气的数量，它至少应当是海洋、土壤里的生物（鱼类等）所需要的氧气的数量的若干倍。我认为它至少应当是海洋生物每年耗氧量的100倍，即大两个数量级或者更多。而海洋生物的每年耗氧量应当是由生态学提供数据（我现在没有）。有了这个数据不难从耗氧量折算为进入下垫面的空气数量。

另外一个考虑的角度是把空气进入下垫面的量与空中水进入下垫面的数量做比较。而所谓空中水进入下垫面，就是降水量。我们知道每年全球进入下垫面的降水量的平均值是1000毫米（即1米）厚的水层。而水分进入与离开下垫面要联系着蒸发热，所以它比空气对下垫面的吞吐要困难。但是鉴于空中水（降水、蒸发）对下垫面的吞吐量是1000毫米/年，我估量，空气对下垫面的吞吐量应当比水分的蒸发量、降水量要大。那么，要大多少？

我目前的估量是，它至少是年降水量的2倍。这个数据先作为假说摆到这里，供大家进一步修订。

“是年降水量的2倍”是什么含义？其直接含义就是每年进入下垫面的空气的数量折合为2000毫米/年，或者说其空气质量折合2米深的水层质量。即地球上平均而言，它的每平方厘米每年要有200克的空气进入（脱离）大气（下垫面）。

我们知道大气压力对应10米深的水层的压力，或者说大气的质量与10米厚的水层的质量差不多。而现在我估计每年下垫面吞吐的空气数量相当于2米厚的水层。或者说：

每年有1/5的空气到下垫面旅游一次；即大气层里的空气平均每5年与下垫面里的空气交换一次。

2013/5/5补白

陆地植物每天生成氧气,这些氧气以气体状态补入大气中,大气再把它们(氧气)压入海水/湖泊/河流,使鱼类从海水湖泊/河流中获得氧气.这应当是这个空气呼吸、循环过程的生态学意义.