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 (n＝4～16)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3，4两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！