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观测“土壤中的气体压力”应当提上日程?!

已有 2208 次阅读 2016-3-30 12:17 |个人分类:地下气科学|系统分类:观点评述| 观测, 地下气

观测“土壤中的气体压力”应当提上日程?!

张学文,20160328-30

我主张气象部门在开展土壤温度土壤水分的观测以后,把观测土壤中的气体压力的观测提上日程。

1.       深圳土石流灾害2015.12.20广东深圳发生了人工堆土的自发移动灾害,它摧毁了33栋楼房,夺取了多人的性命。就此香港学者岳中琦认为土壤中的气体是祸源,“地下高壓氣體或是元凶”http://blog.sciencenet.cn/blog-240687-945563.html。岳中琦教授建议探索地层中的气体的变化规律的学科。

2.       打开汽水瓶:打开了汽水/啤酒瓶时,就冒出了很多气泡。这是因为有气体事先密封在液体中,打开瓶盖,瓶子内外的压力失去平衡,于是大量的气体就从瓶子的液体中冒了出来。这提示“气体”是可以压缩在液体中的。

3.       尘土飞扬:夏日中午的汽车如果在土路上跑,我们可以看到轮胎卷起的尘土可以有数米高。比空气重1000倍的土尘为什么翻上空中,它们显然受了自下而上的外力。是的,汽车轮胎离开地面时形成短时间的真空,而这时土壤中的气体压力高于地面的大气压力,于是黄土就被卷到了空中。土壤中的气体与地面的大气压力的差是土壤进入空中的祸首!

4.       雪崩:雪的密度大约是冰的1/10,即雪中含有90%的空气。当积雪加厚时必然有一些空气逐步被封与雪中。在气温、气压变化时,在地下热量的影响下,积雪中的气体压力如果与大气压力的差值超过某临界值,“雪中气压”就可能成为雪崩的导火线!

5.       阵风:流体力学中的伯诺利定律告诉我们速度大的流体的压力小。所以地面如果来一阵风,当地的大气压力就对应地减小。于是土壤中的气体就会流向地面。这也提示下垫面附近的空气可以和土壤中的气体有交换,即我们不能把下垫面看成是不透气的刚体。

6.       雾霾:地面附近空气压力与当地土壤中的气体压力的差显然会随着气温、大气压力的变化、地面风力的变化、土壤温度的变化而变化。而在这种变化也会引起土壤中的粉尘、水分被卷入低空,而形成雾霾。这为我们认识大片农田地区的雾霾提供了新思路

7.       气压差:以上这些分析都在提示我们应当开展在积雪、沙漠、土壤、人工堆积物(废土,垃圾、废矿石)中浅层下垫面内的气体(空气为主,但是也可能含有其他气体)压力的观测工作。核心是对比它与气象站测量的大气压力的气压差。

8.       实验:建议有关研究所先把气压计密封在距离地表面3米,610米深沙土(沙漠)内,并且在地表面读取其压力。

9.       气压差值:对比它们与地面的气压计的度数值的差,以及它随时间的变化。在这个差值和变化确实明显的情况下,再开展它下一步的工作。以为是否在每个气象站开展类似工作做判定。

 

参考博客

1.       张学文的博客中的地下气栏目中有7篇相关博客

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2024&do=blog&classid=166531&view=me&from=space

2.       张学文的博客中的大气呼吸过程栏目中有30多篇相关博客,http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2024&do=blog&classid=164711&view=me&from=space

 

 




http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-965999.html

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