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檀成龙对水文气象学的贡献

已有 1560 次阅读 2019-10-25 17:34 |个人分类:气候生态|系统分类:观点评述| 气象, 水文学, 降雨, 水汽, 干旱

檀成龙对水文气象学的贡献

人类自古以来就生活在大气中,对于风雨雷电雾等等大气现象自古就有所了解,但是对于大气从理论上探索只是近百年的事情:在第一次世界大战期间,挪威学者贝坚克尼父子(V.BjerknesJ.Bjerknes)创立了气旋形成的锋面学说20世纪3040年代,瑞典学者罗斯贝(Rossby)等研究大气环流,提出了长波理论20世纪30年代,德国气象学家韦格纳、芬德森和瑞典气象学家贝吉龙提出了降雨学说,称为“贝吉龙冰晶效应”“贝吉龙过程。这三大理论成为现代气象学的基础理论。有意思的是,这三大理论都是高纬度国家的科学家提出的,似乎这里蕴含了某种机遇。

有人这样评价大气长波理论:奠定了数值天气预报的理论基础,在某种程度上使气象学成为一门真正意义的科学。所以气象学理论只有近百年历史,在这百年当中气象学已经分化出了海洋气象学、航空气象学、农业气象学、森林气象学、污染气象学、雷达气象学、卫星气象学、宇宙气象学等多个分支。

尽管气象学分支很多,研究涉及多个科学门类,但是气象学在面对大气和水汽的关系的时候依然有较多的模糊之处。有一门科学叫水文学,专门研究地球大气层、地表及地壳内水的分布、运动和变化规律,以及水与环境相互作用的学科,属于地球物理科学范畴。通过测验、分析计算和模拟,预报自然界中水量和水质的变化和发展,为开发利用水资源、控制洪水和保护水环境等方面提供科学依据。水文学与气象学、海洋学、地质学、自然地理学等学科关系密切。广义的水文学可分为水文气象学、海洋水文学、陆地水文学。(有学者建议把水文气象学改称空中水文学,水文学分为海洋水文学、陆地水文学、地下水文学和空中水文学等4个门类,海洋水文学和陆地水文学研究地表的水文现象,陆地水文学和空中水文学分别研究地下和空中的水文现象)。尽管目前的天气预报比较准确,但是对于雷阵雨的预报依然失误很多,对于雾霜露雪的预报依然有较多的错误。目前对于水汽和大气之间的交互运动依然研究的不够充分,社会上和科学界争论依然较多。但是,全球范围内的干旱问题却日益突出,人们急切地期待有一个较好的理论来指导调水和抗旱工作。檀成龙恰恰适应了这种需求,他从全局角度,应用数理统计的方法,全面地研究了水汽的各个气象因子和大、降雨的关系,得出了许多重要的结论。总体看来,他使用的数理统计的方法是科学的,是目前大多数科学家使用的,他研究的气象水汽因子是全面的,他研究了水汽压、绝对湿度、相对湿度、比湿、水汽频率、水汽假频、外来水汽、本地水汽、空气温度等等许多气象因子和降水的关系,面面俱到;他还研究了海拔、地形、气团、盆地、沟谷、高山、近底层温度、大气密度等等与降雨有关的因子,并且作出了定量分析。他在分析以上因子的时候引用了全国各个地方的长期的观测资料,根据这些资料和因子分析得出的结论具有科学性、可靠性。根据这些结论可以得出一些有益的结论,可以指导我国的大规模调水,可以指导我国的抗旱。因此具有重大意义。尤其难能可贵的是,檀成龙是我国第一个使用数理统计方法全面地、全方位的、宏观的研究水汽、大气和降水关系的人,开创了我国水文气象学的先河,他研究的视角是独特的,是前无古人的,他开创了一门新的气象学,这个气象学是从大量的已经获得的气象数据得到,从静态的角度发现气象规律,它是对过去的“气候学”的具体化、数量化、精细化,又是对过去对动态气象因子研究的补充,对于未来具有预测和指导功能,我就叫它“静态水文气象学”。现在,我就简单地介绍以下檀成龙的“静态水文气象学”的研究成果。

1、降水量与空中水汽含量(可降水量)的关系研究

第一,通过对中国121个探空站1971~2000年平均降水量P与空中水汽含量W的研究得到年降水量与空中水汽含量的拟合公式为P=44.385(W-2.66)。公式中2.66可视为无效的空中水汽含量,(W-2.66)就是有效的空中水汽含量。该公式表明:平均降水量和空中水汽含量W是线性关系,空中水汽含量越大降水量越大,空中水汽含量越小降水量越小。这个关系式忽略了与降雨有关的次要因子,忽略了过去我们强调的降雨与地形、纬度、海拔、温度的关系,也忽略了降水量与水汽饱和程度的关系,它反映出降水量只与空中水汽含量W有根本性关系,把复杂问题简化处理,找到了影响降雨的主要因子。当然,该公式并不否定降雨与地形、纬度、海拔、温度的关系,所以加进了修订因子。檀成龙加进了K1K2K3K4K55个修订因子,这些因子分别是有迎风坡的增雨作用或背风坡的减雨作用(修正比例K1);台风、锋面雨带和副高、青藏高原、西风带的分支与汇合等干扰影响(主要影响我国东南地区,修正比例K2);高海拔的增雨作用(主要影响青藏区,修正比例K3);沙漠下垫面的减雨作用(主要影响西北地区,修正比例K4);高纬低温高湿的增雨作用(主要影响东北北部,修正比例K5)。当然,我认为也可以加进纬度和温度影响因子。由于这些因子很复杂,受到的环境影响变化较大,目前K1K2K3K4K5并没有确定的参数(当然有统计值)。但是,公式指出一个重要规律,空中水汽W要变成降雨必须存在一个“阈值”,超过这个阈值水汽才能够转化为降雨,低于这个阈值水汽就不能转化为降雨。在他的公式中,这个阈值是2.66,它被称之为“无效水汽含量”。这个经验公式告诉我们,在中国,无效水汽含量是2.66mm(作者的公式中使用mm为水汽含量单位)。无效水汽含量的存在说明,空气中有一部分水汽永远也不可能转化为降雨,这就说明了为什么我国的几个大沙漠的年降水量非常少。说明这些沙漠的上空并不是没有水汽,而是这些水汽的含量不足以形成降雨,他们的含量在降雨“阈值”以下。檀成龙研究认为干湿分界的阈值是空中水汽含量13毫米“年平均水汽含量≥13mm 是年平均降水量≥400mm 的充分不必要条件,年平均水汽含量13mm附近水汽更新频率突变”。在这里需要说明的是,2.66mm是通过统计得出的经验参数,而我个人认为,最近十几年以来这个参数的值是增加的,也就是降雨阈值是增加的,尤其是我国西北和华北地区,与人类对下垫面的人为影响密不可分,所以总体来说华北地区的降水量是减少的。阈值不仅仅体现在这个公式中,其它公式中都有体现。对于公式的系数44.385也是有意义的,它被称之为“全球水汽平均更新频率”。全球水汽总量13×1012m3,年降水总量577×1012 m3,所以全球水汽一年内平均更新577÷13=44.385次。实际上,虽然全球的水汽平均更新频率是每年44.385次,但是我国不同地区的水汽更新频率并不一样,作者对此也有比较详尽的研究。研究结果认为我国西北地区干旱的另一个主要原因是水汽更新频率较低。而更新频率低的原因是水汽来源少,而且水汽更新频率与空中水汽含量显著正相关。所以,得出一个重要的结论,远程调水可以增加空气中的水汽含量,也能够增加水汽更新频率。而增加水汽更新频率使得调水的气象效果具有“倍增效益”。所以,这个公式中隐含的内容是很丰富的。

2降水量与地面水汽压的关系研究

作者通过同样的方法,研究了平均降水量与地面水汽压的关系,得出了形式相同的公式。中国各地多年平均降水量P与地面水汽压e的拟合公式为P=85.124(e-2.27)2.27可视为无效地面水汽压,e-2.27就是有效地面水汽压,85.124可视为单位有效地面水汽压每年贡献的降水量。这个公式的形式和公式P=44.385(W-2.66)完全形同。所以公式也说明,存在一个阈值,超过这个阈值是湿润的,低于阈值是干燥的。这个阈值是多少?似乎并不是2.27百帕。檀成龙研究认为“在年平均地面水汽压8.5 hPa附近,年降水量发生突变。年平均地面水汽压≥8.5 hPa是年平均降水量≥400mm的充分不必要条件。”所以,阈值是8.5百帕,而2.27百帕和“无效水汽含量”2.66一样,只是一个永远无法利用的“无效水汽压”。所以水汽压的阈值8.5百帕和空中水汽含量13毫米都是湿润和干旱的阈值,意义重大。有了这个阈值标准,我们就能够通过分析某些地方的气象资料,准确地预算出当地的最小需水量,从而为水资源定量调配提供依据。

和水汽更新频率的概念相近,檀老师根据以上公式创造了一个假频概念:降水量与空水汽含量之比称为水汽更新频率f,降水量与地面水汽压之比称为水汽更新假想频率,简称水汽更新假频或水汽假频f。所以公式P=85.124(e-2.27)中的85.124的物理意义就是“水汽更新假频”。“水汽更新假频”的概念和“水汽更新频率的概念具有很重要的现实意义,这表明,降雨不仅仅与水汽含量、水汽压等有关系,而且与降雨的频次有密切关系。可以说,过去我们长期忽略了降雨频次。水汽更新频次其实和每年的降雨次数是相一致的,每蒸发一次降雨一次才能够完成一个水汽更新循环,而降雨又为新的蒸发提供了水汽来源,所以水汽更新频次和降雨的频次应该是相辅相成的。但是,湿润地区降雨频次多而水汽更新频次却少,这样的结果是降水量远远大于蒸发量,地面径流量有多余;而干旱地区的降雨频次小水汽更新频次多,这样的结果是降水量远远小于蒸发量,地面就没有多余径流量,而是持续干旱。在半干旱地区,降雨频次和水汽更新频次基本相同,但是当降雨频次小于水汽更新频次的时候,往往会发生大暴雨和特大暴雨,这是自然界弥补降雨频次减少的举措;当降雨频次大于水汽更新频次的时候,往往会表现为丰收年。所以,“水汽更新假频”的概念和“水汽更新频率”的概念绝对不是简单水汽更新问题,而是和降雨频次相对应的重要气象概念。檀老师研究了各个地区的“水汽更新频率”,研究的结果是中国陆地平均水汽频率35.94 /a,湿润区平均水汽频率42.51 /a,半湿润区平均水汽频率36.55 /a,半干区平均水汽频率31.44 /a,干旱区平均水汽频率10.90 /a,青藏区水汽含量很小,平均水汽频率为67.9/a。青藏区的水汽频率很高。青藏高原虽然由于海拔很高,水汽含量很少,但是它的水汽频率高达67.9/a,降雨频次更是远远高出这个数值,有著名的夜雨,所以青藏高原大多数地区反而不是干旱地区,这说明湿润不仅仅与水汽含量有关,而且与降水频次,和水汽更新频率有关。

如果一个地区,水汽频率很高但是比较干旱,那么这个地区只需要少量调水就可以变为湿润地区;如果一个地区比较湿润但是水汽频率很低,那么也可以通过修建洪水期储水池来解决季节干湿差异。

3,降水量和相对湿度的关系

檀老师得出的第三个重要公式是我国降水量和相对湿度的公式:中国各地多年平均降水量与相对湿度的拟合公式是P=3619.1U4.2631。这个公式揭示的规律和前两个公式不同,在降水量与空中水汽含量、与水汽压的关系中,揭示的是线性关系,但是与相对湿度的关系却是指数关系,指数是4.2631降水量与相对湿度的关系是大于1的指数关系,说明降水量随着相对湿度的增加而增加,它是一个增函数。该公式也说明,存在一个阈值,当相对湿度U超过这个阈值的时候,U值越大越接近饱和,降水量随相对湿度增加的速率比较快;而U低于某一个值之后降水量随相对湿度增加的速率比较慢。也就是说,在空气中具有相同的空中水汽含量的大气,其降水量是不一定的,相对湿度大的降水量大,相对湿度小的降水量小甚至不会降雨。例如河谷中的干热风引起的河谷沙漠,就是典型的空中水汽含量大,相对湿度小的地带。那么这个阈值是多少呢?檀老师研究认为“年平均相对湿度≥63 %时,年平均降水量≥400mm(概率98%)。相对湿度达到65%左右时,塔里木盆地的多年平均降水量能不能达到574mm 左右”,也就是说这个阈值大约在63%~65%之间。所以,当相对湿度大于63%的时候,年降水量P就会迅速增加;当小于63%的时候,年降水量P随着U值增加缓慢增加。再看这个公式的系数,系数很大为3619.13619.1可以视为降水量的最大极限,很可能不同地区的系数并不相同,但是系数总体很大说明相对湿度的微小变化就会引起巨大的变化,因此在气象中存在着“蝴蝶效应”,相对湿度的微小变化就会引起降水量的巨大变化。

4,降水和多个因子拟合的多元关系

檀成龙老师除了对水汽含量W、水汽压e、相对湿度U进行一元拟合以外,还对它们和降水量的关系进行了二元拟合和三元拟合,当然,由于这种拟合更加复杂,拟合的结果更加多变,准确性差一些,因此此处不做详细介绍。但是,在多元拟合中,每一个因子的系数大小可以表明该因子在降水中的权重大小,因此可以简单的分析一下。平均降水量P、地面水汽压e和相对湿度U的拟合公式为P=59.983e+1361.31U-797.526;平均降水量P与地面水汽压e和年平均气温t的研究发现,P=122.1148e-33.2822t-243.817;平均降水量P、地面水汽压e、相对湿度U和海拔高程H的二元拟合公式为P=95.46e+99.64H-390.19,三元拟合公式为P=70.19e+1375.67U+100.94H-1003.46;平均降水量P、地面水汽压e、平均气温t和海拔高程H的三元拟合公式为P=133.0573e-33.6977t+101.0463H-444.213通过以上公式可以得出一些结论:当地面水汽压和海拔高程相同时,年平均相对湿度增加1%,多年平均降水量大约增加13.7 mm;年平均相对湿度减少1%,多年平均降水量大约减少13.7 mm。地面水汽压是年降水量的主要影响因子,年平均气温T和海拔高程H是年降水量的次要影响因子。当主要影响因子地面水汽压e不变时,年降水量P与次要影响因子年平均气温T负相关,年平均气温T增加或减少3℃,年降水量减少或增加大约100mm;年降水量P与次要影响因子海拔高程H正相关,他估算海拔增加1000m,多年平均降水量大约增加100mm,(对于秦岭地区,海拔升高1000米,温度下降大约6.5摄氏度,因气温下降,年平均气温的差值贡献的年降水量增加33.6977×6.5=219mm,然后和海拔升高增加的降水量100mm相加,降水量增加319mm,这个估算数据和秦岭实际情况基本相同)。

5,影响我国干湿的多个指标

除了以上三个一元拟合公式和几个多元拟合公式之外,檀成龙老师通过对公式的分析,还发现了一系列我国干湿分界线的指标。通常我们认为胡焕庸线是我国干旱地区和湿润地区的分界线,而进一步研究发现这个线和我国400毫米降雨等值线重合,所以我们一般认为400毫米降水量是干旱和湿润的划分界限。而檀老师研究发现,我国干旱和湿润的分界线在降水量上表现为400毫米,而在水汽压上表现为8.5百帕,在水汽含量上表现为13毫米,在相对湿度上表现为63%——65% 。这些指标对于解决我国许多地区的干旱问题都有指导意义,对于干旱种类可以重新划分,有针对性的采取措施。不仅如此,他还发现,实际上我国干旱地区的这些指标和分界线指标的差值各有千秋。因此分析出那些地方容易解决干旱问题,那些地方解决干旱问题比较困难,并且做了大量的具体分析,得出了一些结论。

6,影响降雨的特殊因子的分析

科学是客观的,不是造作的,因此在研究降水量和各个气象因子的关系的时候总是有例外,而这些例外的后面也往往隐含了科学的原因。檀老师并没有忽略这些例外,他甚至客观地逐一分析了特殊地域特殊情况的原因,并且对特殊情况作了一个比较全面的比较。例如,在研究水汽含量和降水量的关系的时候,指出的特殊地区包括:新疆的伊犁河谷的伊宁,塔城、阿勒泰、乌鲁木齐(降水量相对很大,原因是迎风坡地形雨较多);另一个地区是梅雨区和南部相邻地区。另外,我国降水的特殊地区还有图里河、阿尔山、阳江、香港、桂林、邵武、临江、百色、厦门、邢台、西安、若羌、民勤、张掖、临河、锡林浩特、海拉尔、昌都、甘孜、格尔木、茫崖、张家口、腾冲、丽江、龙州、精河、西昌等,对于这些特殊地方出现的降水量和气象因子不一致的情况,檀老师分别从地形、海拔、纬度、下垫面、季风、信风等不同影响因子进行了客观分析,得出了一些有用的结论。他指出,有些地形有明显的增雨效果,有些地形有明显的减雨效果。水汽通道的迎风坡有明显的增雨效果,水汽通道的背风坡有明显的减雨效果,这个结论在全国各处适用。还指出,海拔增高有增雨效果,但是超过了一定海拔,增雨效果明显减弱。他研究得出降雨和地形环境之间有五个效应:盆地效应、绿洲效应、高原效应、湖泊效应、热岛效应。他用了很大的篇幅来研究各个地区在地形、海拔、纬度等不同影响因子下的不同效应。指出“沙漠广泛分布区减雨作用明显”,称之为“沙漠效应”,沙漠效应实际上是一种热岛效应。“高海拔增雨作用明显”,这是高原效应。盆地效应的一个巨大作用是:超深盆地四周巨型山脉对本地水汽有“强力约束和强力拦截作用”,所以,盆地内部蒸发的水汽可以再循环,出现多次降雨,从而达到调水中的“倍增效应”。对于目前的盆地出现的“多年平均蒸发量明显大于多年平均降水量”的现象,他认为这恰恰是干盆地的一个特点,当盆地通过调水,变为湿盆地以后会恰恰相反,出现“多年平均降水量大于多年平均蒸发量”,从而每年会增加一定量的储存水量,这样,经过若干年以后,盆地内部的湖泊面积会逐年增加,储水量也会逐年增加,沙漠就会逐渐消失,尤其是塔里木盆地,会重新出现文明繁荣,遍地城镇的景象。

他研究得出结论,中国各地多年平均地面水汽压e与年平均气温T高度正相关,这个结论表明,温度越高,空中的水汽压越大,空气中所含有的水汽量越大,那么,可以断定,这些水汽一旦形成降雨条件,则那么多的水汽必然形成短时间的强降雨,这就是为什么我国七月八月在北方部分地区会形成暴雨的原因。而2019年的东北和华北就是如此。也是因为这个原因,所以在我国的降雨的季节规律中,各地夏季的降水量都是最大的,而夏季的水汽压也是最高的,从夏季向冬季逐渐下降,从冬季向夏季逐渐增加,水汽压和降水量表现为同一个规律。这个规律告诉我们,近地层水汽是形成降雨的主要因子,而近地层水汽的移动速度是和水汽压成正比例的,所以春季我国南方出现雨季梅雨季节,然后六月以后我国北方地区的降水量才逐渐增多,八月九月雨季驻留在秦岭以北的广大北方地区,九月以后雨季逐渐退出秦岭以北,雨季的这些运动与水汽压的增大和减少密不可分。所以,水汽压就是推动水汽移动的动力因素,“空中水汽的绝对数量与年平均气温正相关”,而与距离海洋的远近成负相关,要让它在远离海洋的干旱地区成为正相关,则必须有就近的水源,这也就是调水的原因。檀老师得出的地面水汽压和相对湿度的拟合公式为U=0.2005Ln(e)+0.1927.水汽压越大,相对湿度越大,降雨的条件越容易形成。

7,发现了青藏高原的气象特征的特殊性

通过研究,还发现青藏高原的降水量与水汽压、水汽含量、相对湿度都有和内地不同的特殊性。例如,青藏区、干旱区、半干区、半湿区、湿润区平均地面水汽压分别为4.76.26.49.417.3 hPa。青藏区的平均地面水汽压只有4.7,但是其降水量并不少,当然,青藏高原的海拔一般都在4500米以上,其大气压也只有0.75个大气压,而且温度很低,更容易达到降雨条件,空中水汽容易凝结,在这种情况下降雨条件发生了很大变化。所以,要研究青藏高原的降雨,应该考虑更多的因素,而且其主次关系也会发生变化。水汽更新频次可能在青藏高原更为关键。檀老师研究研究发现:中国各地水汽更新频率的变化趋势是青藏区>湿润区>半湿区>半干区>>干旱区,年降水量的排列顺序大致是青藏区>半湿区>半干区>干旱区(当空中水汽含量或者地面水汽压相近时)。说明,青藏高原上的水汽更新频次更高,本地水汽的影响对高原影响更大。研究的青藏区15个站,其中11个站的平均水汽频率为67.9/a,而全国的陆地平均水汽频率35.94/a,湿润区的水汽更新频率也低于青藏高原,为42.51/a。所以,可以从青藏高原的实例得出结论,提高水汽更新频率也是可以提高当地的降水量的。设法提高水汽更新频率是提高降水量的一个很重要的方法。那么,如何提高水汽更新频率呢?檀老师指出,通过调水增加当地水的蒸发可以提高水汽更新频率,也可以说当地水汽的蒸发也是完全有利于水汽更新,有利于降水量的增加的。华北许多地区最近几十年连续出现干旱,或者出现逐月的旱涝不均匀,一个很重要的原因就是水塘涝池的减少,最近几十年,农村的耕种方式发生了很大的变化,耕牛不再饲养,结果牛饮水的池塘大幅度减少,大批的池塘被填埋,大量的平原湖泊被填埋,导致水无处储存,水汽再循环减少,水汽更新频次减少,这是华北平原最近几十年干旱的主要原因。

8,降水的季节性分布特点

对于水汽更新频率,檀老师发现水汽更新频率是和季节的热量变化同步的:逐月水汽更新频率从1月到7月由低到高,从7月到12月由高到低,这个规律和中国大陆的降水量的变化规律一致。这说明热量在降雨中起到了极大的作用。但是,我国西北和新疆地区例外,这种例外不是热量问题,而是水汽很少的问题,尤其是本地水汽很少的问题。由此,他得出一个极其重要的结论“向西北干旱半干旱区特大规模调水沙漠变绿洲,蒸发的本地水汽增多,地面水汽压e增加,减雨修正比例K4成倍增加,所以西北受水区的年降水量有望大幅增加、成倍增加。”,他指出“本地水汽是上升气流,所以本地水汽有增雨作用”,所以,本地水汽对于水汽再循环,对于本地降雨有巨大影响。在对新疆的气象条件研究后,他认为“本地水汽年产量Q bd和外来水汽年输入总量Q in分别是新疆年面雨量Pm的主要和次要影响因子, 年平均地面水汽压e和相对湿度U都不是新疆年降水量的主要影响因子”,地面水汽压e和相对湿度U不是新疆年降水量的主要影响因子这一点和中国东南丰水地区完全不同,这种不同的根本原因还是新疆地区的水资源相对很少,本地水汽很少,新疆本地水汽年产量Q bd约2570亿吨/年,大约是外来水汽的十分之一。新疆多年平均的外来水汽输入总量Q in为26114.8亿吨/年。新疆多年平均面雨量约2800亿吨/年,跨国河流净输出约230亿吨/年,其余水分都在新疆蒸发变成了本地水汽,所以,新疆本地水汽年产量Q bd约2570亿吨/年。1961~1965年面雨量平均约2350亿吨/年,2013~2017年面雨量平均约3250亿吨/年,所以近几十年来新疆的面雨量是增加的,每年的增量约950亿吨/年,那么增加的原因是什么呢?据研究,新疆区域近几十年来外来水汽的年输入总量Q in没有明显的增加,甚至有所减少,但是面雨量却增加了约950亿吨/年,这只能归结于本地水汽在增加。我个人认为,增加的原因应该归结于农业灌溉面积的大幅度增加,还可以归结于新疆几十年来水利工程对于水资源的调节和利用,还有可能就是冰川的超支融化。这种增加本身能够证明檀老师的推论“本地水汽有增雨作用”,本地水汽参与了水汽的再循环,本地水汽尤其是盆地内部的水汽可以反复循环成雨,从而大幅度增加当地降雨。最近几十年,新疆的冰川融化严重,那么调水以后,盆地空中水汽增多,盆地周围的冰川接收到的水汽增多,那么冰川有可能增长,阻止冰川退缩的现状。

9,重新对我国的降水分布区域进行了划分

檀成龙老师研究后,根据干旱和湿润情况重新对我国的降水分布区域进行了划分,过去的划分是湿润区、半湿润区、半干旱区、干旱区,现在他增加了一个特殊区域:青藏区。增加青藏区的原因是因为这个地区的降水量较大,但是其气象指标和其它地区完全不同,相对湿度偏低,水汽压偏低,气压偏低,水汽含量偏低、而比湿偏高。对此,他的文章中有大量研究内容和实例。对于这五个分区,他从不同角度进行了对比研究。努力寻找降雨的各种影响因子在不同地区的特点。

10,找到了影响降水的各个气象因子的差值,为改善干旱区提供了科学数据

檀老师在研究了各种影响因子之后,找到了影响干旱的主要因子,难能可贵的是找到了干旱地区水汽压、水汽含量、相对湿度、比湿、绝对湿度等因子与干湿分界线阈值的差值。有了这些差值,我们就能够找到主要的影响因子,并且有可能找到消除这些差值,解决干旱问题的途径。应用这些数据,他对几个重点地区进行了对比研究,例如柴达木和青海湖进行了对比研究。例如对塔里木伊犁河谷进行了对比研究。又例如,对克拉玛依进行了调水前和调水后的气候和降水量研究等等。他指出,塔里木盆地现有水汽含量与干湿分界线阈值比较相差5mm,水汽压相差2.5hPa,相对湿度的相差为25%左右。巴楚、喀什、莎车地面水汽压分别为7.2hPa、7.5hPa、8.1hPa,与地面水汽压8.5hPa干湿分界线分别相距1.3hPa、1.0hPa、0.4hPa;库尔勒、喀什、阿克苏空中水汽含量分别为10.7 、10.9、11.9 mm,与干湿分界线13 mm空中水汽含量的最大距离为2.3mm。经过对沙漠地区降雨前后相对湿度的研究,指出雨后实测相对湿度比拟合计算相对湿度平均大22.9%,但是这种情况只能维持两天左右,如果这种相对湿度能够持续存在,那么南疆的气候就可能变为湿润气候。所以,调水是必须的,调水能够持续有效地增加空气的相对湿度。他进一步指出,南疆干旱的一个主要原因就是本地蒸发对于水汽的贡献太少,如果能够有效增加本地水汽,那么增雨效果就会大大增加,而克拉玛依就是一个典型的实例。通过对比研究,塔盆四周国际交换站与塔中站平均相对湿度的差值11.8%,而出现差异的原因就是“盆地四周冰川、山地和绿洲等本地蒸发对平均相对湿度的贡献。”青海湖盆地平均相对湿度比柴达木盆地大20%,而青海湖是湿润盆地,柴达木盆地则是干旱盆地。尽管青海湖是湿润盆地,但是檀老师通过研究发现,青海湖每年的平均水量减少3.6亿立方米,相当于每年的水分流失深度为12.1mm,青海湖的湖岸线唐代为400公里,清乾隆时减为350公里,东西两边已分别退缩25公里和20公里,水位下降约100米。所以青海湖目前需要调水。这是学术界对青海湖前途的担忧,应该引起重视,也是静态水文气象学对于我国个别地区水资源情况的一个重要研究成果。所以,静态水文气象学有预测功能,正是这个功能可以指导我国的水资源的综合调配。

11,檀老师研究认为,水汽可以带动大气运动。

檀老师研究认为,水汽可以带动大气运动。这一点,目前在学术界似乎有争议。但是,我研究认为,水汽是带动大气运动的主要驱动因子,原因就是水的汽化热特别大,达到了2260千焦每公斤。水汽带动大气运动不仅表现在局部的大气剧烈运动中,例如:海陆风、湖岸风、雷阵雨、热带风暴;而且表现在大尺度的大气环流中,如果没有水汽在大气环流中的作用,那么地球的南北极和赤道的温度差就会超过100度,而在大气环流的作用下,其温度差只有70多度,而且地球上的信风、大气环流带都与水汽有密切关系。因为有水汽参与大范围气候的形成,所以尽管欧洲处在北纬45度以北地区,但是由于有大西洋暖流带来的水汽的影响,这里并不寒冷,比同纬度地区暖和,人类活动频繁。由于西风带带来一定的水汽,所以新疆的伊利地区才有广阔的草原和较多的降雨。同样是信风中水汽的影响,全球大陆的西海岸基本都是湿润区域,而东海岸大多数是沙漠区域,尤其是纬度在30度左右的西风带区域。所以,水汽可以带动大气运动,而且水汽的全球运动严重影响了全球气候。

12,根据檀老师的这些研究成果,可以估算当地的需水量和需要的调水规模

根据檀老师的这些研究成果,可以估算当地的需水量,也可以因此估算当地需要的调水规模,对于用水、水资源再分配具有很好的指导作用。例如他说19612005年新疆平均面雨量为2724.6亿立方米,扣除额尔齐斯河和伊犁河每年流出境外的230亿立方米,其余都在新疆蒸发变成了本地水汽,所以,新疆每年的蒸发总量平均为2494.6亿立方米,按新疆165万平方公里分摊,年陆面蒸发量平均为151mm。”如果增加到每年600mm的陆面蒸发量,则蒸发总量从每年2494.6亿立方米增加到大约每年10000亿立方米,当地的地面水汽压从6.6hPa增加到9.0hPa,相对湿度由45%增加到65%左右。他指出“水的蒸发潜热很大,水分蒸发要吸收大量热量,西北降水量成倍增加以后,蒸发的水分成倍增加,水分蒸发要从当地大量吸热,理应降低西北受水区的环境气温。”而环境气温下降以后,按照经验公式P=122.1148e-33.2822t-243.817,被减数减少,P增加。而且根据公式a=217eTa=289eT),分母减小,绝对湿度a增加,此时相对湿度定义公式U=e/E中饱和水汽压E减少,所以U增加,根据公式P=85.124(e-2.27)P=3619.1U4.2631,降水量p增加。所以温度降低以后增加的降水量可以通过统计公式估算出来。过去,在没有经验公式的时候,这是无法估算的。当然,用这些公式也可以很好地解释为什么北部非洲和西部美洲的大多数地区是沙漠。由于T过大,所以根据公式a=217eT,绝对湿度a减小,相对湿度U=e/E中饱和水汽压E增加,由于U减小到了阈值以下,所以沙漠地区基本上没有降雨。1961~2017年终点与起点新疆面雨量总的趋势增量约950亿吨/年,而克拉玛依、库车和新疆区域的年平均地面水汽压也是波动增加,其趋势变化率分别是0.207、0.335和0.109hPa/10a,北疆区域、南疆区域和整个新疆区域年平均地面水汽压总的趋势增量分别为0.68hPa、0.53hPa和0.55hPa,过去北疆区域、南疆区域和新疆区域的年平均地面水汽压分别是5.96hpa、6.88hpa、6.55hpa,增幅分别为11.4%、7.7%和8.4%。通过以上数据可以估算出塔里木盆地调水的需水量。过去的年面雨量平均2350亿吨/年,现在的年面雨量平均约3250亿吨/年,增加了900亿吨/年,而要达到湿润程度必须达到8.5hpa,8.5-6.55=1.95hpa,900亿吨对应0.55hpa,那么需水量大约是3190亿吨/年。这个结果可以和其它计算结果对比,例如我们通过绿洲面积和新疆径流量的对比发现,绿洲每平方公里的需水量大约是55万吨/年,而新疆的干旱区总面积大约100万平方公里,那么全部变为绿洲需要水分为5500亿吨/年。

 

按以上二种方法计算,需水量分别是3190亿吨/年和5500亿吨/年。在这里,每年需要的水量与跨流域调水的设计规模是完全不同的两个概念。跨流域调水进入超深盆地的外来水源不断进行气态水和液态水之间的转换,这些外来水源能够循环使用、重复使用,因此,调水类似于高贷款、“利滚利”,调水具有“倍增效益”。按照檀老师《四两拨千斤,西北内流区巨型超深盆地有极大的调水倍增效益,十七论……》数学模型的研究,跨流域调水的外来水源100亿吨/年,通过气态水与液态水的反复循环转换,就能达成1000亿吨/年、2000亿吨/年的实用效果,要用1000亿吨/年、2000亿吨/年与以上计算的那个3190亿吨/年、5500亿吨/年来比较,来说事。需水量3190亿吨/年、5500亿吨/年,如果调水增效倍数按10倍计算(水汽返回率90%),那需要的调水设计规模就是319亿吨/年、550亿吨/年;如果调水增效倍数按20倍计算(水汽返回率95%),那需要的调水设计规模就是159.5亿吨/年、275亿吨/年。由此可见,真正需要的调水设计规模比以上需水量小很多。

 

 

13,檀老师详细地研究了盆地的增雨效应

檀老师通过别的研究文献的旁证和研究认为,盆地具有明显的盆地效应,能够充分利用本地水汽的增加使得降水量增加,从而使得干盆地变为湿盆地。通过研究,总结出了超深盆地的三大水文作用:第一个地形促进降雨作用,第二个拦截水汽不外逃的作用,第三个,诱导俘获沉底外来水汽使其变成俘获降水的作用。檀老师认为本地水汽通过以下方式影响着本地的降雨:第一,地球引力和低温冷凝阻止水汽逃出超深盆地,导致本地水汽会在超深盆地中反复形成降雨,典型的例子就是青海湖、斋桑泊、巴尔卡什湖和贝加尔湖。第二,迎风坡、背风坡,斜盆山地、背盆山地对于降雨的严重影响,这个有大量数据证明,另外喀喇昆仑山的迎风坡和背风坡降水量有巨大差距也是一个明证。第三,本地水汽能够诱导俘获沉底外来水汽使其变成俘获降水。“在研究区域冷凝变成降水的比率方面,本地水汽比外来水汽大得多”。“超深盆地四周的巨型山脉强力拦截阻挡外来水汽进入超深盆地,致使进入超深盆地的环流大气极其干燥,含水很少,相对湿度和比湿很低,很难在超深盆地变成降水;没有本地水汽的补助,外来水汽不能在超深盆地变成降水,有了本地水汽的补助,部分沉底外来水汽就能在超深盆地范围内变成降水,即本地水汽能诱导俘获沉底外来水汽使其变成俘获降水。”我国的西北地区的纬度都在北纬35度以北地区,处于寒温带,在本地水汽较多的情况下,容易形成冷的下垫面,本地水汽的温度也很低,可以诱导大量水汽进入盆地液化成雨。实际上这个原因就是我国准噶尔盆地冬季多雪的主要原因。第四绿洲效应,檀老师指出,较大绿洲下风方向的具有明显的增雨效应。第五,湖泊效应,湖泊也能够俘获外来水汽形成降雨,檀老师以浙江省杭州市淳安县境内的新安江水库为例进行了说明,“建库后(1965——1972)湖区的蒸发量为775mm,建库后湖区蒸发量增加55mm。而湖泊周围地势高处降水增加,该区从一个狭窄的河流变为一个面积394Km2的水库。”另外有人研究了斋桑泊,在斋桑泊修建布赫塔尔马水库建成前,面积为1,800平方公里,长111公里,宽30公里。平均水深46米,最深约10米。1959年水库建成后,在水坝以上沿额尔齐斯河直达斋桑泊形成面积为5,500平方公里的大水库,湖水平均深度增至1113米,甚至当地的降水量也发生了变化。黄河龙羊峡水库的“库区效应”主要表现在沿库10 km条带内的降水量增加389.5 mm,增加幅度在12%3%,并且夜雨量占总降水量的65.1%。又例如青海湖,青海湖很明显可以俘获外来水汽,檀老师对此有大量篇幅来研究,柴达木盆地年降水量仅有100mm左右,但是青海湖流域年降水量介于300~400mm。第六,沙漠化效应,沙漠化效应和绿洲效应相反,它减少了当地的降水量,沙漠地区无水可供蒸发,不能补给通过腹地上空的外来水汽,腹地上空的水汽始终不能达到饱和浓度,无法形成降雨——即便是寒冷的冬季也很难降雨。沙漠化效应以反面的角度证明了当地水汽的巨大作用。所以,在盆地中水汽可以反复形成降雨,这样对于调水具有举足轻重的作用,可以调取少量的水而发挥很大的经济效益,单方水效益大幅度提高。

檀老师通过新疆的具体实际说明了近几十年的增雨过程。北疆2001~2007年平均降水量209.6mm,比上世纪60年代平均降水量162.5mm增加了29%。而整个新疆年面雨量的增量为3139.6-2469.4=670.2亿方,增幅为670.2÷2469.4=27.1%,全新疆和北疆两者基本一致。柴达木盆地8个气象站的年代际平均降水量20012010年平均降水量94.2mm,比19611970年平均降水量65.55mm增加了43.7%。柴达木盆地的增幅比北疆更多。克拉玛依市60年代和70年代的平均降水量分别为97.092.4mm,这20年的平均降水量为94.7 mm80年代和90年代的平均降水量分别为114.8110.0mm,这20年的平均降水量为112.4 mm,较前期跨越了一个台阶;20012008年的平均降水量为135.5mm,又跨上了一个新台阶;据媒体报导,2011年、2012年、2013年的降水量均大于160mm,其中2013年创历史新高、年降水量高达200.3mm。乌鲁木齐市年代际平均降水量逐步增加,上世纪60年代降水量为194.6毫米,20012008年平均降水量为305.8毫米,增加111.2mm,增幅57.1%,据气象观测,2008年以后当地降水量继续增加。德令哈市年代际平均降水量大幅增加成倍增加,上世纪60年代降水量为91.6毫米,20002010年平均降水量的增量为230.2mm,增幅高达151%。南疆阿瓦提气象站年代际平均降水量逐步增加,上世纪60年代降水量为25.3mm19911997年平均降水量为69.9mm,增量为44.6mm,增幅高达176%。南疆轮台站年代际平均降水量逐步增加,上世纪60年代降水量为36.5mm19911997年平均降水量为77mm,增量为44.6mm,增幅高达176%。而新疆的西面的中亚地区总体来说1960年以来的年降水量变化很小。中蒙干旱半干旱区东北部、黄土高原和华北平原等地近几十年来降水量不增反降。究其原因,西北三大超深盆地有极大的“调水倍增效益”,当地水汽的增多是导致降水量增加的主要原因。而当地水汽的增加是由于绿洲面积的增加,新疆的绿洲面积已由1950年的4Km2扩大到2006年的7.07Km2,新疆绿洲面积已从4.3%增至9.7%,新疆沙漠变小绿洲变大,年蒸发产生的本地水汽由50多年前大约2100亿吨/年增加到现在3100亿吨/年。

他对比了柴达木盆地和青海湖盆地的不同情况,这两个盆地有许多相似之处,例如距离很近,海拔都在2700米以上,都是封闭盆地,但是一个是高山湿盆地,一个是干盆地,是什么原因导致它们的差异如此之大呢?檀老师研究认为,本地水汽消耗殆尽是柴达木盆地变为干盆地的一个主要原因。他指出柴达木盆地干旱是因为“一是四周的巨型山脉强力拦截阻挡外来水汽进入超深盆地,致使进入超深盆地的环流大气非常干燥、含水很少、相对湿度和比湿很低,致使没有本地水汽补充的话,外来水汽不能在超深盆地变成降水”,他又指出青海湖湿润有水的一个主要原因是“四周的巨型山脉强力约束和拦截阻挡本地水汽逃出超深盆地,导致:①本地水汽在超深盆地四周山地变成降水的比例高达75%左右;②本地水汽还能诱导俘获沉底外来水汽使其变成俘获降水;③本地水汽增加致使降水量增加,降水量增加通过正反馈良性循环反过来促使本地水汽增加,超深盆地的本地水汽和降水量能够互相促进良性循环。”我个人认为,这两个盆地具有相似的地理环境,临近的地域,相对较高的海拔,但是干湿分明,而檀老师的解释非常有道理。“柴达木盆地干旱少雨是干盆地水分恶性循环作用的结果,青海湖盆地相对湿润多雨是湿盆地水分良性循环作用的结果”而这种解释对于指导调水,对于指导把柴达木盆地改造为湿盆地有很重要的指导意义。青海湖盆地年陆面实际蒸发量在400mm左右,柴达木盆地年陆面实际蒸发量在80mm左右,柴达木盆地的空中水汽含量5.2mm,地面水汽压3.0hpa,多年平均相对湿度33.8%,比湿2.62g/kg,而青海湖的刚察空中水汽含量7.1mm,地面水汽压4.1hpa,多年平均相对湿度54.8%,比湿3.75g/kg。以青海湖的湿润地区刚察为参照,柴达木盆地的空中水汽含量和地面水汽压只需要增加36%即可变为湿润地区,所以治理柴达木盆地不需要太多的水量。这是一个令人振奋的估算结果。所以,我希望调水的目的地首选柴达木盆地,它的盆地效应最为明显,治理难度远远小于其它地区。

14,檀老师按照水汽的来源严格地划分为本地水汽和外来水汽,而且这两种水汽对于当地气候有不同的影响。

檀老师把空中水汽按照来源划分成了两个部分:一部分是本地蒸发的水汽,一部分是大气环流中外来的水汽,他对两种来源的水汽进行了详细的研究。他指出本地水汽与外来水汽的区别是“本地水汽来源于研究区域下垫面的蒸散,起始海拔较低,属低层水汽;外来水汽来源于其它地方的蒸散,经较长时间的水平输送和垂直输送来到研究区域边界时,平均海拔较高,相对来说属高层水汽。”低层水汽与高层水汽平均海拔不同,温度相差很大,饱和水汽压相差很大,低层大气受下垫面的影响,风向变化多端风速较小,气压相对较大;而高层大气基本不受下垫面的影响,风向变化不大风速很大,气压较小,随着海拔的增加气温下降、饱和空气的绝对湿度和相对百分比(高空的绝对湿度与地面绝对湿度的相对百分比)快速下降。因此,本地水汽与外来水汽对于当地气象的影响截然不同。本地水汽由于处于低地势地区,它上升的过程实际上是“脱水过程”,其中的水汽很容易凝结成雨。含水气团从地表开始向上运动向上垂直运动1500m2000m2500m4000m,冷凝析出的水分大约分别为40%50%55%75%。而外来水汽来一般都是随着大气环流水平进入研究区域上空,水汽水平运动过程中,气温变化很小,水汽冷凝变成降水的几率很小。在比较柴达木盆地和青海湖盆地的时候,他指出“柴达木盆地和塔里木盆地的年平均降水量不足100mm……外来水汽对青海湖盆地降水的贡献应该不足100mm。目前,青海湖流域实际年平均降水量接近400mm,扣除外来水汽贡献的降水量,本地水汽对青海湖流域降水的贡献在300mm左右。”又指出最近几十年新疆的面雨量增加了950亿立方每年都是本地水汽的贡献,外来水汽基本没有变化。那么,在降水量中本地水汽和外来水汽的贡献率哪个大呢?研究得出本地水汽对非湿润区、中国陆地、湿润地区降水的贡献率分别为39.0%37.4%35.8%,对新疆降水的贡献率56.5%,远远大于中国其它地区。因此,檀老师得出一个重要结论:本地水汽是形成新疆降雨的主要原因,外来水汽是形成新疆降雨的次要原因。这个结论似乎和中国的江南地区的降雨情况截然相反,但是檀老师进一步指出,虽然在中国的江南地区,外来水汽是形成降雨的次要原因,但是外来水汽的量在形成降雨中的“权重”很大,也就是外来水汽的量很大,而本地水汽的量在江南降雨中的比例很小,所以尽管本地水汽可以变成降雨的几率很大,但是作用却没有外来水汽大,外来水汽变成降雨的概率较小,但是其量很大,变成的降水量还是比本地水汽变成的降雨多。所以降水量公式可以写成这样:假如外来水汽量是Q in,外来水汽形成降雨的比例是y(降水转化率),本地水汽量是Q bd,本地水汽形成降雨的比例(降水转化率)g,那么降水量Pm=Q in*y+Q bd*g,而Q in总是远远大于Q bd,但是g却总是大于y。在干旱地区,檀老师研究指出“本地水汽在新疆变成降水的比率约68%(其中塔里木盆地约75%),外来水汽在新疆变成降水的比率仅4.54%,前者是后者的15倍。”本地水汽对超深盆地的降水具有决定性作用。通过分析,本地水汽可以在盆地中形成若干次水汽——降雨的循环,因此向盆地中调水对于调水量具有“倍增效应”。

实际上,我认为江南的降雨还是本地水汽形成的降水量多,一方面本地水汽通过多次蒸发—降雨循环反复形成降雨,导致江南“山有多高水有多高”的独特景观,另一方面本地水汽也“俘获”了相当一部分外来水汽变为降雨。而西北干旱地区则是本地水汽不但不能俘获外来水汽,而且有些本地水汽蒸发后不再返回,形成恶性循环。所以,我认为檀老师研究得出的本地水汽是构成降雨的主要原因是成立的,而且具有很现实的指导意义。例如,对于华北地区几十年来持续干旱的趋势,我就认为是由于“本地水汽”减少的恶果,最近几十年开荒种地把大量湿地、湖泊改造成为了田地,自从机械化之后农村不再养牛导致大量的池塘、涝坝被大量掩埋,这些举措都导致本地水汽大幅度减少,从而导致华北地区最近持续缺水,这种情况在我国的东北地区也正在上演。进而,檀老师预估了调水效益,他认为调水有倍增效益,调取一立方水相当于给当地增加了10~20立方的水量(对西北超深盆地来说)。而这种增加是通过水的气态和液态的不断相变实现,也就是说会在盆地形成一个大气的“局地循环”。

15,檀老师在塔里木盆地发现了这个局地循环,他起名叫“塔盆环流”。

而且檀老师在塔里木盆地发现了这个局地循环,他起名叫“塔盆环流”。“塔里木盆地的地形地貌与西风带相互作用和影响,从而导致超深盆地的大气环流在纬向剖面上高层大气盛行西风、低层大气东北风为主导、西部气流上升、东部气流下沉,我们把这样的大气环流称之为塔里木盆地的地形地貌与西风带相互作用和影响导致的局地大气环流,简称为塔盆环流。”用塔盆环流可以解释南疆年降水量等值线呈东北——西南走向,西部降水量大于东部、北部降水量大于南部的事实。对于塔盆环流的水汽循环速度,“水循环的速度极快,夏天一个月左右就能完成一个完整的水循环(由气态水变成地形雨的时间仅8天左右,地表径流和浇灌农作物、蒸发蒸腾为水汽可能只需要一、二十天),这样的循环速度比全球水循环的平均速度快2万多倍。”塔盆环流是客观存在的,这也说明盆地效应对于改变局地气候的具体运行方式,它的发现给调水目的地指明了方向,调水应该调到塔盆环流中水汽开始抬升的位置,这样就会发挥更大的效益,对于塔里木盆地应该调到其西部,以便于形成更多降雨(也可以不调到西部,让东部的水汽自流到西部形成降雨以便节省调水的工程成本),而对于其它盆地应该具体分析其局地循环的情况决定调水目的地,这样才能充分产生调水的倍增效益。由于有倍增效益,盆地又可以划分为干盆地和湿盆地。湿盆地的出现是因为在盆地中形成了“水汽的良性循环”,而干盆地是因为“水汽的恶性循环”。

16,檀老师提出了“良性水循环”和“恶性水循环”的概念。

檀老师提出了“良性水循环”和“恶性水循环”的概念。当“良性水循环”的时候,液态水和水汽在相变的过程中,每年的液态水都会在当地增加,因此水域面积会逐年增加(当然有增长极限),而当地的气候会逐渐向着湿润过渡,生态会向着复杂方向转变。当“恶性水循环”的时候,水域面积会向着逐年减少的方向发展,最终会形成荒漠化。这个结论非常重要,说明我国西北地区目前的干旱情况并不是一朝一夕形成的。例如过去的西安是十三朝古都,但是由于大面积的植被破坏,湖泊逐渐减少逐渐出现干旱化趋势,最终黄土高原变成干旱高原,不再适合建都。又例如猪野泽的消失和罗布泊的消失,也不是一蹴而就的,而是在几百年,上千年的开发过程中逐渐消失的。又例如黑海面积的减少也是恶性循环的结果。相反,只要当地水量达到某一个阈值,超过这个阈值以后,当地气候会逐渐变为湿润地区,而且是逐年变化,当地的水域面积会逐年增加,最后变为湿润地区。所以,这个概念的提出为调水的水量问题具有指导意义,调水量最少应该超过阈值,而且不需要超过阈值太多。多余的水量可以调往其它地区,因此可以合理有效地分配水资源。

檀老师的研究成果是丰富的,他通过数理统计的方法是科学的,利用计算软件进行运算是准确的,所以他得出的结论是可靠的,有很现实的指导意义。利用它可以追查干旱出现的原因,根据原因实施抗旱。利用这些成就可以估算干旱程度,从而确定调水量。这在过去基本都是模模糊糊,只能定性分析,不能定量计算的。利用这些研究成果,可以分析各个地方缺水的季节,缺水的量,从而对不同地区进行分类指导,在区域内指导水资源的分配。对于调水,可以估算调水的最少量,过了这个量气候会逐步达到湿润,这样就不会浪费水资源。还可以指导调水目的地,当调水到了理想的目的地之后,调水的效果才会达到最大化。例如,调水到柴达木盆地的效果就应该最好,柴达木盆地四面环山,盆地较小,水汽很难外逃。因此估算大约需要40~50亿立方水就会变成湿润地区。




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