水分循环（蒸发）对地球气温的影响（一种分析）

张学文，2015-8-10

昨天即兴地按照我的思路分析了樊晓英提出的水在气温调节中到底起了多大的作用？http://blog.sciencenet.cn/blog-117615-911419.html ，获得了一天蒸发1毫米的水分可以阻止近地面500米的空气升温5度的估算。这个估算获得了大家的关注。

现在把这个思路再扩大一下：考虑全球全年蒸发，或者说水分循环的存在，对全层大气温度的影响如何。显然这对于认识当今地球大气为什么具有现在这种温度有参考价值。

如何把昨天计算的1毫米蒸发量对应500米气层的5度的温度变化的认定套到全球全层大气的温度变化上？下面是一个思路：

1.      先前我们分析的是对应日变化的1毫米蒸发量的影响，现在考虑全球全年，就需要把蒸发量从1毫米改为1米。注意，1米是全球年蒸发量的平均值（也是全球降水量的平均值）。即蒸发涉及的热量是250千焦耳/年平方厘米。

2.      既然是考虑对全球全年气温的影响，它应当涉及全层大气，即不再是面前的500米气层的50克/1平方厘米而是1公斤/平方厘米。

3.      即蒸发量扩大为原值的1000倍，而大气质量扩大为原值的50倍。1000/50=20，即全年温度变化量应当是日变化量的20倍。

4.      注意到前面获得的温度的日影响量是5度，所以现在的年影响应当是它乘以20，即年温度的影响量大约是100度。或者说没有蒸发过程，没有水分循环过程，不考虑土壤温度的变化，则蒸发潜热对应大气温度的改变量是100度。

5.      这个计算方式获得的结论是没有蒸发过程的地球，空气温度可以比现在提高100度。这个数字显然很大。但是它给出了影响程度的数量级。

6.      以上计算是在没有考虑不存在蒸发，也不存在土壤温度变化的变化量。如果考虑到没有蒸发在年分析中这首先影响了土壤温度，那么空气的温度就不会增加100度。

7.      考虑到土壤的热容量比空气大很多，没有蒸发所节约的热量的90%（初步，大有修订的余地）给了土壤，那么空气的温度的增加量就仅是目前计算的100度的10%，即10度了。

8.      没有蒸发（水分循环）的地球的空气温度会比现在提高10度。这个估量是比较合理的。

9.      显然整个的估算是粗糙的，考虑的环节不够周全。这算是一个估算参考认识吧。

如果地球上没有蒸发过程、水分循环过程，地球的温度会提高一些，但是也不会提高很多。这里仅是一种估算。它不全面，但是可供参考。

如果本分析有点参考意义，我应当依然感谢樊老师的博客的启发。

10日下午的附言：

如果把土壤温度有年变化的厚度里热量变化一拼考虑就比以上的考虑完善了步。

参考博客http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-850312.html