关于空中水的几个悬题(3)

张学文 ,2011/11/16

1.     大气的含水量与降水量是正比例关系?

空中没有水汽固然不能降水,但是否降水与空中的含水量是正比例关系?这是个问题。70年代在水文部门的带动下，气象、水文部门进行了大量的资料普查，企图寻找出空中水汽含量的气候最大值，再用它按正比例关系外推暴雨的极值。应当承认大降水时空中水的含水量确实大，但是说降水量与含水量是正比例关系，并没有理论依据。所以后来这个接近群众运动式的分析工作，再无下文。

与此类似的另外一个思路是寻找地面水汽压力的极大值，再依水汽压力与降水量的正比例关系去放大暴雨极值。这样做的理论依据依然是含糊的。依靠这种分析预报暴雨极值是不妥当的。

但是我们也应当承认降水量与当时的含水量、或者地面的水汽压力的关系的分析工作依然是可以而且应当展开的（可惜这方面的认真工作不多见）。不妥当的仅是硬假设它们是正比例关系。

2.       水汽输送量的辐合与降水量成正比例？这是个符合正统气象学理论的认识。即降水量应当是各个方向输入一个地域的水汽量的合计值（水汽辐合）。但是我几乎没有看到过这样的分析实例,而定性认可居多。为什么？我估计计算者或者失败了不敢言，或者不敢计算。因为这样的个例计算结果需要与实际降水量进行对比。如果不一致，作者既不敢质疑基本原理本身就有问题，也不愿意承认自己计算本错了（自己承认计算错误的文章肯定不能发表）。我认为应当在敢于怀疑基本的水汽输送量计算公式的基础上作一些揭露矛盾的计算(从传统角度看是研究工作的“负结果”)。而不是害怕不自洽。要认识到这一切都是在我提出的水汽存在相对空气的运动过去根本就没有被考虑的前提下的认识。而考虑了水汽相对空气的运动，局面就变了。现在需要用计算数据说明暴雨中，这种相对运动不能忽略。

3.       人工降水真的有效果？这本身就是悬疑多年的老问题。科学需要事实检验。可现在几乎没有检验。人工影响天气工作者的角色（运动员+裁判员）本身使他们没有独立发言权。而目前的观测到的云中的含水量即便全部变成降水，也不能形成多少降水。目前的经典气象学降水模型本身已经提示:靠挤干空中水是不能形成像样的降水的。人工降水有可能有明显效果吗？我认为不考虑空中水可能是目前公认值的6倍的思路，不考虑水汽与空中的相对运动，人工降水就难以自圆其说。

4.       6个水分子聚合体的气体特征问题。我们提出了空中水汽可能是6分子水的聚合体的假设。即地球上大气中的水汽是分子量为108的理想气体。这种气体的基本性质需要整理明确。例如它的蒸发潜热应当是现在水汽的1/6，而这种水汽凝结所释放的热量也仅是单分子的1/6，我们需要明确它的基本热力学特征。这些特征符合物理化学，并且合理解释气象学中的水分观测数据。

5.       地表面的热量平衡问题。如果空中水汽真的以6分子水的聚合体为主，那么它在蒸发时所需要的热量就大为减少。这就需要修改过去我们对地表面的热量平衡的各个分量的数值的认识。

6.       降水伴有的热量变化问题：与上面问题类似的问题显然是6分子水汽变成液体所释放的热量仅为过去认可值的1/6.于是凝结现象要处理的凝结热就减少为过去认可值的1/6，难道这不影响我们对水汽变成水滴的过程的认识吗？