云的含水量是多少--

大气的最大含水量、一般含水量与降水量小议（3）

张学文，2011-6-20

前面（1）、（2）介绍了空中的最大含水量和一般含水量以及它们与地面露点温度的关系。这都是讨论气体状态的空中水。现在讨论云里的水分，即空中颗粒（云滴、冰晶）状态的水量。

云，好像飘着的棉花。棉花的结构是大量短线（纤维）的松散集合，而云是大量的小水滴或者固体小冰晶的松散集合。云体的宏观体积大而实际云粒子却十分小。细小的云颗粒总是飘在空中，我们从不担心云会掉下来砸着自己。

所谓云的质量问题，就是指单位体积空气中云滴的总质量。它们是通过测量单位体积内不同大小的云滴数量而计算出来的。

气象学的文章经常计算某地的空中水。但是这些计算大多对云的含水量一字都不提。这固然可以被指责考虑不周全，其实也隐含了一个共识，在计算空中水总量时，忽略云的含水量所形成的误差是可以容忍的。

那么，云里有多少水分？

在地面附近，1立方米的空气大约是1公斤，其中含有的水汽大约是2克。而我们看到的高云（离地面数公里高），其1立方米空气中含有的冰晶的总质量仅是0.03克。含水量丰富的是所谓积雨云，其含水量也仅是每立方米空气中有0.6克。

不妨做个估算：设某地上空有1万米厚的积雨云，而每立方米的空气中含有的雨滴是1克（这些条件已经很极端了），这些云滴如果全部变成雨而落地，就相当于1平方米的面积上获得了10公斤的水。而10公斤的水积到1平方分米面积上是1米厚，但是平摊到1平方米底面积上就仅有1厘米厚了。这说明非常厚的积雨云的含水量难有1厘米厚。

如果注意到地球上每个地方都存在水汽，而云仅存在于大气的一部分区域的有限的厚度内。所以，弥散在大气中的云的总含水量比空中水少很多的认识是妥当的。计算指出平均而言，全球的云的总含水量仅是空中水总量千分之七的水平。一般的大气中水汽输送量或者含水量计算忽略云水的贡献是可以接受的。

空气很干、天上没有云固然不会有降水，但是即便空气十分潮湿、黑云密布，空中的含水量与降水量并不是线性关系。过去有所谓用水汽的正比例放大来推算最大可能降水的思路和实践。其结果是不了了之。而今依然经常宣传人工降水作业是促进（催化）了云变成雨的过程。而前面的分析说明挤干云中水，它形成的降水量也是很小的。

确实，与空中含有的水汽比，云里的含水量可以忽略不计；与形成一场雨所需要的水量比，云里的含水量也小得可怜。看来理解降水过程需要更复杂的模型。