【按语】 某个自然现象背后的原因，要弄清楚、搞明白，是一件非常困难的事情，这方面的初始研究或许只能盲人摸象。造成该自然现象背后的原因解释，要得到学界的普遍承认，一要能够自圆其说；二要能够经受理性质疑、回应质疑、辩论和反驳等严格考验；三要参与百家争鸣，与其他原因解释比拚并能够最终胜出。只有这样，才能得到学界的普遍承认。近几十年来，西北的降水量大幅增加，究竟是什么原因引起的？科学界对此已经有几个原因解释，这些原因解释能不能自圆其说？能不能经受考验？谁能最终胜出？本章第一部分的“一家之言”能不能成立？这些问题都值得深入研究。《水汽与大气之间可能有垂直向上的相对运动》、《台风云墙内部的水汽驱动着大气高速螺旋上升》和《下垫面的比热容和水分蒸发等巨变能影响和驱动大气环流》是为本文铺垫服务的3点“另类认识”。本文以3点“另类认识”为基础，对以上问题开展讨论。

西北降水量显著增加原因解释的百家争鸣

 1  三个原因解释的简单介绍

50多年来西北特别是新疆降水量大幅增加，其原因解释主要有以下3个：

1、据《大气所揭示近50年中国西北地区变湿原因》和《从水汽收支看近五十年中国西北地区的变湿现象》报道：“中国科学院大气物理研究所博士研究生彭冬冬与其导师周天军研究员通过对观测资料的分析，指出自1961年以来中国西北地区夏季降水呈显著增加趋势并主要集中在西北西部；进一步地，他们基于水汽收支诊断分析方法发现，热力因子（水汽变化）和动力因子（环流变化）均对西北变湿有显著正贡献，且前者贡献更大。他们进一步分析了该区域的能量收支并指出，一方面，西北地区到达地表的来自大气的向下长波辐射增加，致使地表获取的向下的净大气辐射通量增加，有利于蒸发增强，因此大气中的水汽含量升高，有利于降水增加；另一方面，近几十年来亚洲夏季副热带西风急流位置发生了显著南移，致使西北地区上空出现正涡度平流异常，引发局地上升运动增强，为降水的增多提供了有利的动力环境。”

2、据《新疆生地所发现20世纪80年代以来西北干旱区降水明显增加的原因》报道：“研究发现，西太平洋副高和北美副高对我国西北干旱区季节降水量和年际降水量变化均具有重要影响。简言之，西太平洋副高（WPSH）和北美副高（NASH）在20世纪80年代以后逐渐增强是西北干旱区降水明显增加的重要原因。”

3、本章原因研究的结论是内流区冰川超支和正反馈良性水循环致使降水增加的因果逻辑和逻辑框图成立（气温地温上升→→冰川超支融化→→水资源增加绿洲面积变大,蒸发产生的本地水汽增加→→空中水汽增多,空中水汽多少的量化参数地面水汽压、空中水汽含量、相对湿度等增大→→降水量增大,并通过正反馈促使绿洲面积、蒸发产生的本地水汽和降水量良性循环）。超深盆地的本地蒸发水汽、空中水汽、降水量三者之间的演变路径构成了封闭程度很大的环状通道（即水循环三角形），环状演变，环环相扣，三者之间能恶性水循环，也能良性水循环，详见《第5章的小结说明》的图1（图1详见本文的插图，关于图1的说明详见下一篇博客文章）。青藏高原隆起阻塞印度洋季风北上，致使气候变化的宏观趋势是“西北进一步变干”，致使西北超深盆地的本地水汽、空中水汽、降水量三者之间恶性循环（没有良性水循环的驱动因子时）；有了良性水循环的驱动因子（例如冰川超支跨时间调水、青海湖水位下降跨时间调水、跨流域调水等），西北超深盆地的恶性水循环就能变成良性水循环。近几十年来西北西部特别是新疆降水量大幅增加是当地高山冰川超支融化和正反馈良性水循环长期作用的结果，冰川超支融化是当地良性水循环的驱动因子，正反馈良性水循环相当于当地降水量大幅增加的功率放大器。新疆现在每年蒸发产生的本地水汽比50多年前要大1000亿吨左右，本地水汽对西北超深盆地降水的作用很大，新疆降水量大幅增加的直接原因是本地水汽的大幅增加，而本地水汽的大幅增加来源于每年几十亿吨冰川超支融水的长期驱动(降水量大幅增加的驱动因子)，所以，新疆降水量大幅增加的根本原因(真实原因)是每年几十亿吨冰川超支融水的长期驱动。

对于原始创新，所有人的研究探索都是盲人摸象。谁都是这个极其庞大复杂系统的一份子，再牛也跳不出系统去看到全局，研究结论都是局部的、阶段性的、相对的。原始创新只能是盲人摸象，不能自圆其说的假说，参与百家争鸣的资格都不具备；能够自圆其说的假说，就有参与百家争鸣的资格。以上3个解释，都能自圆其说，都有参与百家争鸣的资格。

2 以上第1个原因解释与第3个原因解释相似的地方

由《第5章的小结说明》的图1可知（图1详见本文的插图，关于图1的说明详见下一篇博客文章），西北降水量显著增加的原因是由大气中的水汽含量明显升高引起的（从方框B到方框C），空中水汽的明显升高是由下垫面的本地蒸发水汽大幅增加引起的（从方框A到方框B），本地蒸发水汽大幅增加又是由冰川超支融化“跨时间调水”和正反馈良性水循环的长期作用引起的（从方框D到方框A，和从方框C到方框A）。两个原因解释的相似点如下：

第一，就是都承认西北大气中的水汽含量升高了，都承认大气中水汽含量的升高来源于西北地区下垫面的水分蒸发，但两者对大气中水汽含量升高的原因解释不完全相同，前者的解释是“西北地区到达地表的来自大气的向下长波辐射增加，致使地表获取的向下的净大气辐射通量增加，有利于蒸发增强”；后者的解释是：当地高山冰川超支融化“跨时间调水”是驱动因子，驱动因子驱动了本地水汽、空中水汽、降水量三者之间的正反馈良性水循环，正反馈良性水循环类似于功率放大器，致使超深盆地的本地水汽年产量大幅增加（新疆本地水汽年产量的增量约1000亿吨／年）、空中水汽增加、降水量大幅增加（新疆面雨量的增量约950亿吨／年），详见《第5章的小结说明》的图1（图1详见本文的插图，关于图1的说明详见下一篇博客文章）。第3个原因解释的作者认为，西北干旱少雨，沙漠广泛分布，蒸发能力很强，但下垫面没有水或缺少水可供蒸发；只要下垫面有水可供蒸发，不管“西北地区到达地表的来自大气的向下长波辐射”增加还是减少，西北大气中的水汽含量都能升高。

第二，前者认为热力因子的变化(大气中水汽含量升高)是西北变湿的主要贡献者，后者仅仅关注热力因子的变化(大气中水汽含量升高)，无形中把空中水汽含量升高当成了西北变湿的唯一贡献者。虽然主要贡献者与唯一贡献者的区别较大，但比较相似。

图1  冰川超支“跨时间调水”驱动新疆逐步变湿的事实和逻辑框图

3 以上第2个原因解释与其它2个原因解释的本质区别、怎样平息和解决这方面的争议

以上第1个和第3个原因解释都瞄向研究区域内部，都承认西北大气中的水汽含量升高了，都承认大气中水汽含量的升高来源于西北地区下垫面的水分蒸发，都是从内部查找原因；而第2个原因解释瞄向研究区域以外的西太平洋副高和北美副高，是从外部查找原因。从内部查找原因与从外部查找原因存在着本质上的差别。怎样平息和解决这方面的争议呢？作者认为：如果近几十年来新疆的面雨量大幅增加、输入新疆的外来水汽明显增加，并且历年面雨量与历年外来水汽输入总量正相关的程度比较大，那第2个原因解释成立的可能性就比较大（它的逻辑关系就是外部原因影响外来水汽的输入量，外来水汽的输入量再影响面雨量）；如果近几十年来新疆的面雨量大幅增加、输入新疆的外来水汽没有明显增加甚至呈下降趋势，并且历年面雨量与历年外来水汽输入总量不是正相关或者正相关的程度很小，那第2个原因解释就不能成立。因为新疆近几十年来面雨量大幅增加，但输入新疆的外来水汽减少，按以上认识，第2个原因解释不成立，所以，以下不再讨论第2个原因解释。

4 关于水汽压垂向梯度的联想推测（或称为联想猜测）

“扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的现象，速率与物质的浓度梯度成正比”。对于空中水汽来说，物质的浓度梯度就是绝对湿度的梯度，而绝对湿度的梯度与水汽压的梯度近似成正比，所以，当温度不变时，水汽的扩散速率与水汽压梯度近似成正比。

水汽压力在垂直方向上的分布规律是距离地面越近，水汽压力越大；距离地面越远，水汽压力越小。水汽压力只有地面水汽压力1／10的高空大约是距地面5000米，而大气压力只有地面大气压力1／10的高空大约是距地面16000米，后者是前者的3.2倍，因此，水汽压力在垂直方向的变化速率比大气压力在垂直方向的变化速率大得多，在垂直方向上水汽压力的梯度比较大，研究垂直方向上水汽压力的梯度很有意义。

一般情况下，水汽压垂直分布公式是y=e₀／10^(x／5000),式中e₀为地面水汽压，x为距离地面的高度，单位为米。由微积分理论可知，y的导数dy／dx=（-e₀·ln10／5000）／10^(x／5000)，y的导数就是垂直方向的水汽压力梯度，即水汽压的垂向梯度，也就是水汽向上垂直扩散的压力梯度。由此可知，距离地面越远，也就是x越大，水汽压垂向梯度的绝对值越小，垂直向上扩散的动力越小；反之，距离地面越近，也就是x越小，水汽压垂向梯度的绝对值越大，垂直向上扩散的动力越大。

由以上计算公式可知，距离地面的高度x相同时，水汽压垂向梯度的绝对值与地面水汽压e₀成正比，地面水汽压e₀越大，水汽压垂向梯度的绝对值越大；地面水汽压e₀越小，水汽压垂向梯度的绝对值越小。湿润地区的地面水汽压e₀比较大，干旱地区的地面水汽压e₀比较小，例如地处东南沿海的广州多年平均地面水汽压21.9hPa，地处西北干旱地区的玉门多年平均地面水汽压仅4.9hPa，前者是后者的4.5倍。当距离地面的高度相同时，水汽压垂向梯度的绝对值湿润地区比干旱地区大很多，例如广州地区是玉门地区的4.5倍。由《十论》的研究可知，近几十年来新疆本地水汽的年产量（就是下垫面一年内实际蒸发的总水量）比50多年前大约增加了1000亿吨／年，致使新疆的年平均地面水汽压大约增加了0.61hPa。所以，新疆区域下垫面上空近几十年来水汽压垂向梯度的绝对值增加了，地面水汽压的增量与多年平均地面水汽压之比为0.61÷6.48=9.4% ，地面水汽压的增量与地面水汽压拟合计算公式初始值之比为0.61÷6.1924=10% （以上计算式中的6.48hPa和6.1924hPa，请参阅《十论》的表2）。

水汽压垂向梯度是水汽向上扩散的动力，该梯度的绝对值越大，水汽向上扩散的动力越大；该梯度的绝对值越小，水汽向上扩散的动力越小。近几十年来新疆的地面水汽压增加了，空中水汽增加了，水汽压垂向梯度的绝对值增加了，大气对流运动的强度增加了（第1个原因解释），也就是说，水汽压垂向梯度的绝对值与大气对流运动的强度同步增加，所以有以下联想推测（或称为联想猜测）：多年平均的水汽压垂向梯度的绝对值与大气对流运动的强度正相关，该绝对值越大，大气对流运动的强度越大；该绝对值越小，大气对流运动的强度越小，中国自西北内陆至东南沿海气候变化的宏观趋势就是这样；水汽与湿空气是局部与整体的关系，水汽与干空气是小师弟与大师兄的关系，因此，低层大气（氮气氧气等）的运动能带动水汽运动，水汽运动也能带动低层大气的运动，它们之间能相互影响相互作用，只是影响作用的程度不同而已。当水汽压和水汽压垂向梯度的绝对值很大时（例如雷阵雨时、台风云墙内部等），水汽必然向上剧烈运动（这里的运动是广义的水汽运动，包括水汽凝结变成降水的热力学运动和机械运动），水汽向上剧烈运动就能带动低层大气向上运动（参见前面的铺垫文章和第6节的论证）。

5 第1个原因解释与第3个原因解释的最大分歧

第1个原因解释与第3个原因解释的最大分歧是对动力因子的变化（即环流变化）的看法不同。第1个原因解释的研究发现：“热力因子（水汽变化）和动力因子（环流变化）均对西北变湿有显著正贡献，且前者贡献更大”，“近几十年来亚洲夏季副热带西风急流位置发生了显著南移，致使西北地区上空出现正涡度平流异常，引发局地上升运动增强，为降水的增多提供了有利的动力环境”。 近几十年来我国西北上空的大气环流发生以上变化、降水动力因子向有利的方面发展，这是偶然事件还是必然事件？必然中有偶然性，偶然中有必然性，近几十年来我国西北上空的大气环流发生以上变化必有原因，只是暂时不知道具体原因是什么？大自然的奥密有待揭示。

第3个原因解释根本不关注动力因子的变化。据《十论》的研究，新疆区域近几十年来蒸发产生的本地水汽大幅增加，致使新疆区域地面水汽压和水汽压垂向梯度的绝对值都明显增加，而水汽压垂向梯度的绝对值明显增加就是水汽向上垂直扩散的动力明显增加，水汽压垂向梯度的绝对值明显增加就有导致大气对流运动增强的可能，也就是说第3个原因解释把动力因子变化（环流变化）看作是热力因子变化（水汽变化）的必然结果，那么，西北地区蒸发产生的本地水汽大幅增加是不是以上动力因子变化(环流变化)的原因呢？第1个原因解释与第3个原因解释最大分歧的具体表现是：前者认为对降水有利的动力因子(环流变化)是西北变湿的次要原因，后者认为对降水有利的动力因子(环流变化)是西北蒸发产生的本地水汽大幅增加的必然结果。以上两个认识，哪一个更接近客观事实的真相呢？

6 广义的水汽运动带动低层大气运动的可能性分析和典型的气象现象

传统认识认为，大气中水汽含量很少，是低层大气的运动带动水汽运动，不是水汽运动带动低层大气运动。大气中水汽含量变化很大，范围介于0～4%之间，而干空气的变化很小。干空气中，氮气占78%，氧气占21%，其它气体占1%。在气温较高并且饱和或接近饱和的湿空气中，水汽约占4%，氮气约占75%，氧气约占20%，其它气体约占1%。也就是说，在气温较高并且饱和或接近饱和的湿空气中，水汽占4%左右，位列第3，这时只能用较少、不能用很少来描述。大气中水汽含量较少，但雨雪霜雾等都是水汽的杰作；二氧化碳由300ppm增加到 400ppm，也就是含量仅增加0.01%能导致全球变暖，以上两点都说明气体在大气中的含量与气体充当的角色地位不是一回事。所以，以上传统认识有一定的道理，但理由不充分，表述不严谨。气温较高并且饱和或接近饱和的湿空气中（例如雷阵雨和台风云墙中的湿空气），水汽占比位列第3，在这种情况下，不能想当然，以上传统认识可能不正确。

大气的低层气温受太阳辐射的影响，也受水分蒸发、吸热降温的影响（水的蒸发潜热很大），水的蒸发吸热直接影响大气的低层气温，例如，夏季白天特别是午后受水分蒸发的吸热降温、下垫面比热容不同等影响，陆域低层的大气温度明显高于水域低层的大气温度。在上一篇文章《台风云墙内部的水汽驱动着大气高速螺旋上升》中，采用受力分析的方法阐明了以下道理：近地面高温区大气热胀密度变小，大气向上运动气压降低；近地面低温区大气冷缩密度变大，大气向下运动气压增高。

⑴向岸风和离岸风：受下垫面比热容和水分蒸发吸热的影响，白天特别是夏季晴天午后，陆域低层气温明显高于水域低层气温，致使陆域大气向上运动，水域大气向下运动，陆域为低气压，水域为高气压，从而产生由水域吹向陆域的大气环流（向岸风）。离岸风与向岸风相反，不赘述。“离岸风与向岸风月平均风速差异非常明显，每个月份离岸风风速都小于向岸风风速，在7月份离岸风最小而向岸风最大，向岸风风速要超过离岸风一倍以上”，这说明水分蒸发的吸热降温扮演了重要作用。

⑵海洋季风和大陆季风：受下垫面比热容和水分蒸发吸热的影响，夏季陆域低层气温明显高于海域低层气温，致使陆域大气向上运动，海域大气向下运动，陆域为低气压，海域为高气压，从而产生由海域吹向陆域的大气环流（海洋季风）。大陆季风与海洋季风相反，不赘述。

以上2类典型的气象现象说明下垫面的比热容和水的蒸发吸热不但直接影响低层气温，还间接影响大气环流。向岸风、夏季海洋季风等大气运动都涉及下垫面的比热容和水的蒸发吸热，都涉及广义的水汽运动，都是广义的水汽运动带动低层大气运动，不是低层大气运动带动水汽运动。在湖泊的向岸风、海洋的向岸风、夏季海洋季风中，湖泊的向岸风涉及的范围比较小，情况比较简单，这方面的表现更为明显，没有陆域与水域在下垫面比热容和水分蒸发吸热方面的显著差别，就没有湖泊的向岸风，所以，这里是广义的水汽运动带动低层大气运动，不是低层大气运动带动水汽运动。

⑶台风和雷阵雨：台风云墙内部和雷阵雨发生时，水汽凝结放热的热力学运动非常明显，此时湿空气的气温较高并且饱和或者接近饱和，水汽与低层大气混在一起，都在向上剧烈运动，是低层大气带动水汽向上运动？还是广义的水汽运动带动低层大气向上运动？或者它们之间相互作用？科学地回答以上问题很有意义。据《台风云墙内部的水汽驱动着大气高速螺旋上升》的研究，台风云墙底部与顶部的大气压力差小于大气相对静止时底部与顶部的大气压力差，因此，台风云墙内部气流高速螺旋上升运动不是低层大气驱动水汽向上运动，而是广义的水汽运动驱动低层大气向上运动，所以，作为地球上物质运动尺度很大的台风运动，是由广义的水汽运动（水的蒸发吸热和水汽的凝结放热）和气压梯度力、地转偏向力等共同作用才导致产生的。雷阵雨发生时水汽凝结放热，作用机理可能与台风类似，待深入研究。在台风和雷阵雨中的大气运动都涉及水汽的凝结放热，都涉及广义的水汽运动，都是广义的水汽运动带动低层大气运动，不是低层大气运动带动水汽运动。

综上分析，多数时候水汽是被动的跟随者（这时的水汽含量比较小），但少数时候例如台风云墙内部和雷阵雨发生的时候，水汽是主动的引领者（这时的水汽含量比较大）。大多数情况是大气运动带动水汽运动，但确实存在广义的水汽运动带动大气运动的特殊情况，例如，下垫面比热容差异和水的蒸发吸热就是向岸风形成的关键环节，水的蒸发吸热和水汽的凝结放热就是台风形成的关键环节。

7 某些自然现象可能是广义水汽运动参与的结果

⑴水汽含量大的低层大气，常常发生天气现象(如云雾雪雹)，说明水汽含量大的低层大气对流运动强烈；水汽含量小的高层大气，一般不发生天气现象，说明水汽含量小的高层大气对流运动微弱。这能成为广义的水汽运动带动低层大气向上运动和第4节联想推测成立的证据吗？ ⑵水汽含量大的地方降水量大并据此推断当地对流运动强烈，水汽含量小的地方降水量小并据此推断当地对流运动微弱，没有水汽的地方例如平流层就没有对流运动。这能成为广义的水汽运动带动低层大气向上运动和第4节联想推测成立的证据吗？⑶沙漠腹地空中水汽少，对流运动强烈还是微弱？如果微弱，那能成为广义的水汽运动带动低层大气向上运动和第4节联想推测成立的证据吗？⑷要求某个地方空中水汽比较多（例如多年平均地面水汽压≥8.5hPa，空中水汽含量≥14mm），但对流运动微弱、缺乏变成降水的动力条件，致使当地降水量很少，多年平均降水量＜200mm，地球上有这样的地方吗？如果没有，那说明凡是空中水汽多的地方对流运动都强烈，那就证明广义的水汽运动能带动低层大气向上运动，那就证明第4节的联想推测成立。⑸对流层位于大气的最低层，其下界与地面相接，上界高度随地理纬度和季节而变化。它的高度因纬度不同而不同，在低纬度地区平均高度为17~18公里，在中纬度地区平均为10~12公里，极地平均为8~9公里。与此对应的是低纬度地区空中水汽多，中纬度地区次之，两极最少。这能成为广义的水汽运动带动低层大气向上运动和第4节联想推测成立的证据吗？⑹同一个地方夏季对流层厚度大，冬季对流层厚度小，与此对应的是夏季空中水汽多，冬季空中水汽少。这能成为广义的水汽运动带动低层大气向上运动和第4节联想推测成立的证据吗？⑺热带雨林每天午后准时发生对流雨，下雨前空中水汽含量很大。这能成为广义的水汽运动带动低层大气向上运动和第4节联想推测成立的证据吗？⑻千百万年来西北内流区宏观气候雨热同期，气温高与降水多相伴并由此推测当时当地空中水汽多且对流运动强烈，气温低与降水少相伴并由此推测当时当地空中水汽少且对流运动微弱；也就是说，西北内流区历史上空中水汽多与大气对流运动强烈相伴，空中水汽少与大气对流运动微弱相伴。这能成为广义的水汽运动带动低层大气向上运动和第4节联想推测成立的证据吗？

第6节的分析研究表明，确实存在广义的水汽运动带动低层大气运动的特殊情况。如果以上8类自然现象确实是广义水汽运动参与的结果，那说明空中水汽相对于大气确实存在垂直向上的相对运动，广义的水汽运动确实能带动低层大气的运动，并且这种情况比较常见。有比较才能有鉴别，没有水汽的其它天体的大气层像不像地球的大气层？有没有对流层？没有水汽的其它天体的对流层的厚度也是低纬地区大于高纬地区吗？对流层的厚度也是夏季大于冬季吗？如果能找到这样的证据，那就有很强的说服力。

8 怎样平息第1个与第3个原因解释的最大分歧? 最大分歧与调水规模的关系

第1个原因解释把西北降水显著增加归功于热力因子和动力因子（大气环流）的变化，面面俱到，相对正确，但“近几十年来亚洲夏季副热带西风急流位置发生了显著南移”的原因是什么？必须有充足的理由证明我国西北地区的动力因子大气环流的变化不是热力因子变化引起的，也就是说必须回答以下问题，近几十年来大气环流发生以上变化的原因是什么？西北和青藏高原等地近几十年来本地水汽年产量大幅增加，这是不是大气环流发生变化的原因？如果不是，那否定的理由充足吗？如果不深究大气环流发生变化的原因，仅仅满足于大气环流发生了变化，把它作为回答所有问题永远正确的标准答案，那就失去了探索自然奥密的意义。

与第1个原因解释截然相反，第3个原因解释必须用充分的证据证明西北地区的动力因子大气环流的变化是热力因子变化引起的，即对降水有利的动力因子的变化确实是西北蒸发产生的本地水汽大幅增加导致的必然结果。第6节的分析研究表明，确实存在广义的水汽运动带动低层大气运动的特殊情况，例如下垫面比热容的差异和水的蒸发吸热就是向岸风形成的关键环节，水的蒸发吸热和水汽的凝结放热就是台风形成的关键环节。第7节的分析研究表明，某些自然现象可能是广义水汽运动参与的结果。要证明近几十年来西北特别是新疆等地对降水有利的动力因子的变化（环流变化）确实是西北地区蒸发产生的本地水汽大幅增加导致的必然结果，必须回答如下问题：

 ⑴新疆本地水汽的年产量（就是下垫面一年内实际蒸发的总水量）由50多年前大约2100亿吨／年增加到现在大约3100亿吨／年，增量高达1000亿吨／年（大约相当于2条黄河的年径流量）。藏北高原的冰川也发生了超支融化、导致内流区湖泊水位上涨本地水汽增加。由第6节的分析研究可知，水的相变不仅直接影响气温，还间接影响大气环流，如此巨量的本地水汽增量致使新疆的地面水汽压和水汽压垂向梯度的绝对值都明显增加，如此巨量的水分蒸发吸热、本地水汽增量自地面开始向上的机械运动和相变成雨的热力学运动（断续发生，天雨时有、天晴时没有）能不能带动低层大气“引发局地上升运动增强”？如果是的话，那对降水有利的动力因子就是新疆本地水汽大幅增加、广义的水汽运动增强导致的必然结果。

 ⑵按第1个原因解释的描述：“近几十年来亚洲夏季副热带西风急流位置发生了显著南移”，西风急流位置显著南移是不是新疆和青藏高原本地水汽大幅增加、广义的水汽运动增强导致的结果？下垫面大范围的水分蒸发、广义的水汽运动增强致使“亚洲夏季副热带西风急流的位置显著南移”，可能吗？以上问题值得深入研究。

近几十年来西北地区的动力因子大气环流的变化是不是热力因子变化引起的？第4节的联想推测到底正确还是错误？由以上分析可知，如果以上2个问题都能得到肯定的回答，那就能推动气象科学前进一大步，即使成功的可能性不大，也值得深入研究。平息这方面的争议只能是科学实验、理论研究和长期的观察研究，必须为此进行艰巨的研究探索。

第一是科学实验。开展广义水汽运动能否带动低层大气向上运动的验证实验、比热容差异和水分蒸发驱动大气环流等实验，如果彻底证实实验并且这些情况比较常见，那第3个原因解释成立。

第二是理论研究。深入开展广义的水汽运动驱动低层大气向上运动的理论研究。

第三是长期观察。向西北超深盆地特大规模调水以后，如果亚洲副热带西风急流长期保持现有位置、不再北移，那就彻底证明广义的水汽运动确实能带动低层大气向上运动。

以上分析说明，近几十年来西北降水量显著增加的第1个原因解释与第3个原因解释在主要原因上取得了共识（即大气中水汽含量升高致使新疆等地降水量大幅增加），在次要原因上有分歧，两者差别不大，没有本质区别。如果对降水有利的动力因子的变化（环流变化）是西北本地水汽大幅增加的必然结果，每年几十亿吨（暂按每年50亿吨初估）冰川超支融水长期作用就能使新疆年降水总量增加950亿吨，按此类推，西北超深盆地调水增雨需要的调水规模就比较小；如果对降水有利的动力因子的变化（环流变化）是西北变湿的次要原因，近几十年新疆变湿也有次要原因的贡献，那西北超深盆地调水增雨需要的调水规模就要大一些，即使如此，按《第5章的小结说明》的图1类推并适当增加一些（图1详见本文的插图，关于图1的说明详见下一篇博客文章），真正需要的调水规模也不会太大。

9 本文的小结

四季更替和日夜更替的原因分别是地球的公转和自转，都是单一原因。50多年来西北特别是新疆降水量大幅增加的原因是什么？究竟是单一原因作用的结果还是多种原因共同作用的结果？如果是单一原因，那原因是什么？如果是多种原因，那主要原因是什么？主要原因贡献的份额有多大？次要原因贡献的份额有多大？现阶段要找出全部原因，难度很大，找出主要原因是当务之急。以上问题都要反复探索，千万不能想当然。第1个原因解释和第3个原因解释在主要原因上取得了共识，都认为大气中水汽含量升高是近几十年来西北变湿的主要原因。大气中的空中水汽含量升高，必然导致地面水汽压增加，必然导致水汽压垂向梯度的绝对值增加，这3个空中水汽参数相互依存。

原始创新只能是盲人摸象，必须贯彻百花齐放、百家争鸣的方针。如果冰川超支融化“跨时间调水”确实是西北超深盆地良性水循环的驱动因子、确实是新疆近几十年来降水量大幅增加的根本原因，也就是说，每年几十亿吨（初估每年50亿吨）冰川超支融水长期作用就能使新疆年降水总量增加950亿吨，按此类推，西北超深盆地调水增雨需要的调水规模就不是天文数字，那就证明《超深盆地调水增雨初步研究》对国家有很大作用，请各位专家学者畅所欲言，参与讨论。

水利专家魏剑宏倡导的东水西调工程从通天河向塔里木盆地调水，工程难度相对较小，投资相对较省，每年向新疆调水50亿吨（与初估的新疆每年冰川超支融水相等），按《第5章的小结说明》的图1类推（图1详见本文的插图，关于图1的说明详见下一篇博客文章），若干年以后塔里木盆地年面雨量能增加950亿吨，建议该工程作为调水增雨的实验性工程，预估能够极大地改善南疆的生态环境，建议国家早日立项兴建，请专家学者审查。

本文的分析说明，近几十年来西北降水量显著增加的第1个原因解释与第3个原因解释在主要原因上取得了共识（即大气中水汽含量明显升高致使新疆等西北地区的降水量大幅增加），在次要原因上有分歧，两者差别不大，没有本质区别。这就间接证明：本章第一部分有关西北近几十年来降水量显著增加的“一家之言”的论点，不是信口开河、胡说八道的产物，可信度很大，值得专家学者的讨论和重视。

站在全局的角度、站在大局的角度可以说，近几十年来西北降水量显著增加的第1个原因解释与第3个原因解释在主要原因上取得了共识，两者之间能够相互印证和相互补充，这就达到了殊途同归和相互印证的作用。这就证明，这两个原因解释的研究思路和研究方法都是正确的，都有进一步深化研究的必要。

配套框图：https://preprint.nstl.gov.cn/preprint/detail/?docId=NaLaA34BDkEJlURZDHhC

预印本：https://preprint.nstl.gov.cn/preprint/detail/?docId=qX7j7IIBhYJj115auDEU

（2024-06）第5章《西北降水量显著增加的原因探索》的汇总.doc

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