水分循环方程与调水引起气候变化问题

张学文，20180223

l 近30年以来我国学术界、工程界关于从渤海、从西藏往新疆调水的议论不少。这里不讨论本问题中的国际河流水权问题，海水的盐分问题以及工程的可能性、经济上是否值得等问题。仅从大气水分循环方程角度，分析调水引起的有关地区的降水量的变化问题。

l 大气水分循环方程是本人2006年发表在高原气象杂志上文章中的一篇文章。它主要包括2个方程。一个是全球各地的蒸发水分的去向（百分比）方程和一个各地降水中不同来源的水分占有的百分比方程。这两个方程也可以离散化（根据地理区块—如各个纬圈）为蒸发去向矩阵和降水来源矩阵。而且这两个矩阵互为逆矩阵。文章也给出了很粗的地理区块下的蒸发去向百分比和降水来源百分比矩阵。我在博客中对此也有进一步讨论如http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1083165.html等等。

l 水分循环方程无形中把地球大气中的水分循环分解为：各地有多少水分蒸发以及这些蒸发的水分以多大的百分比转移到对应的地区，这样两个环节。

l 在这种视角下，不妨认为各地降水的因素是两个，蒸发水分的去向矩阵以及各地的蒸发量。蒸发去向矩阵应当由全球大气环流、水汽在空中的运动规律决定，而蒸发量由该地理区块具体蒸发了多少水分决定。

l 设想我们开展人工调水到塔里木盆地，结果自然是当地水分蒸发量增加。而根据水分循环方程，在蒸发转移矩阵不变的情况下，蒸发增加，当地和有关地区（区块）的降水量就应当增加。这是水分循环方程的自然结果。只要我们获得了有关地理区块的蒸发转移矩阵，这几乎是理所当然。

l 如果把地理区块简化为全球面积，那么转移矩阵就是1乘1的矩阵，而且此矩阵的值就是1，即地球的蒸发百分之百变成降水落到地球上。这时你如果有本领增加地球的总蒸发量，那么地球的降水量也自然增加。--这是本模型的最简单的特例。

l 看来，探索各种地理区块下的水分循环转移矩阵的数值是我们认识大规模调水的气候后果的基础的，定量的，有益的思路和手段。记得我曾经提出过咸海消失可能反而是新疆降水量增加的因素的看法。这也是我对本模型的一种应用http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-406198.html。

l 当然我们不会拒绝分析某地理区块的蒸发量增加（减少）了以后是否也影响了蒸发转移矩阵问题，但是显然这是第2位的问题。

l 2017年我专门在博客中立了一个园地，讨论水分循环问题，欢迎关注：http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2024&do=blog&classid=173574&view=me&from=space。

l 水分循环方程的各种具体应用，涉及的问题很多。显然它们是有待进一步深入的论域。欢迎大家共同探索。