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空中水以团簇形式存在就颠覆了很多空中水的传统认识!

已有 1337 次阅读 2022-7-2 10:33 |个人分类:空中水科学|系统分类:观点评述

空中水以团簇形式存在就颠覆了很多空中水的传统认识!

张学文 2022 07 02

         最近与王老师交谈,他热心向我推荐了一些关于水以团簇形式存在的论文,其中的一篇更是给出了大气中的水汽分子以团簇形态存在的情况(杨鹏等人在化学学报2009年发表的,大气环境中的水分子团簇分布和 H(H2O)n (n416)离子的解离)。这些都是我感兴趣又得进一步学习的环节。我在想,如果空气中的水汽真的以水分子团簇的形式存在(而不是单分子形态存在),那么气象学中关于水汽的不少计算都成了问题,水分循环的模型、降水模型可能都需要有重大修正。下面先初步谈一谈、提一提:

1.         如果我们依然承认空中的水汽是理想气体(无论是单个的水分子,还是团簇其粒子),并且继续承认气象测量的水汽压力依然是正确的,那么在承认了水汽以团簇形态存在的情况下,大气中水分的总数量,就成倍的增加了很多!(压力相同质量翻N倍)例如我曾经计算(推算)空中水汽平均是6个水分子组成的水团簇,那么地球大气中的水汽的数量就应当是原认可量的乘以6,即地球大气中的空中水总量远不是折合为25毫米厚的水层深,而是15厘米厚的水层(大气质量折合为10米深的水层)。

2.         如果如此,气象学中一些学者计算的水汽的输送量也应当是原值乘以6!,由此计算的降水量应当也大了6倍!或者说,原来的自认为自圆其说的论文(水汽的净输入量与降水量相等)就全错了。

3.         下垫面的水分蒸发如果直接以水团簇的形式而进入大气,则其需要的蒸发热就应当减少很多。这改变了我们对大气热量平衡的认识。

4.         对应的空中水汽以团簇形态存在,则它们变成水滴时所释放的凝结潜热也减少,一些学者担心的凝结热的去向问题就减轻了很多。

5.         在不同的大气压力、不同气温的条件下,空气中的水团簇的平均分子量是多少

6.         ….

 

我觉得气象学应当面对这种问题,承认过去的空中水模型存在疑点、问题。并且开展对应研究。我在《空中水文学初探》一书中的第34两章仅是初步面对这个问题的初步分析。

 我觉得:空中水以团簇形式存在就颠覆了我们对空中水的很多传统认识!

         在此我也谢谢王老师对我的帮助!




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