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汽往冷处聚(7)-地球上的水分循环的动力(之一)

已有 1914 次阅读 2017-4-13 16:47 |个人分类:蒸发与凝结16|系统分类:观点评述

汽往冷处聚(7-地球上的水分循环的动力(之一)

张学文,2017/4/12

我们已经就汽往冷处聚谈了不少。这里结合气象学中的水分循环,看看在汽往冷处聚视野下的水分循环模型有什么新认识。

经典的地球上的水分循环模型说明在大气、海洋、陆地中的水分转移循环是什么,其弱点是没有说明为什么水分是这样循环的

汽往冷处聚系列短文从物理上说明了汽往冷处聚的道理,也谈及水往低处流普遍道理(它们都是物理规律的体现)。现在要同时利用这两个基于物理的原理来说明为什么地球上有水分循环现象(原因,动力)。

注意,我们无形中默认如下的事实:地球上存在水分,地球表面的温度比对流层大气的温度高,在地面附近的温度是高纬度低于低纬度--这类似废话,但是应当作为先决(约束)条件而说到。

在大气层比地面冷的条件下,汽往冷处聚的道理导致热的下垫面(地面、水面)的水分蒸发并且往高处移动。即水以汽的形态往冷的高处移动。

到了高处的水汽的聚集,使它们变成了冰晶,云滴,进而变大为雪花、雨滴、冰雹。这时的水已经不是非常微小的水汽分子,而是大的多的水颗粒了。它们的密度远大于空气密度。于是在重力作用下,它们要往下沉。这就是雪花、雨滴、冰雹的降落的物理原因。这是阿基米德原理的体现,说它是水往低处流的体现也可以。

于是我们看到在汽往冷处聚的背景下水汽上升,而位于高处的水汽的聚集形成的雪花、雨滴、冰雹以后又在水往低处流的道理的作用下返回地面。即汽往冷处聚和水往低处流构成了水分循环过程的动力。

为什么有河流?冰川?落在地面上的雨水,雪花在水往低处流道理的作用下奔向位能更小的地方。即水往低处流解释了河水的流动以及冰川的流动。

同理,水往低处流也解释了地下水来自高处的地表水。而地下水流入海洋也是一个道理。

这样我们就用水往低处流以及汽往冷处聚这两个物理道理说明了地球环境(条件,约束)下的水分循环的原因。

当然汽往冷处聚仅是水分循环的原因之一,不是全部。

好了,关于汽往冷处聚在水分循环之的地位,作用,道理就先谈到此。(待续)

 



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4 檀成龙 张骥 周少祥 haipengzhangdr

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