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内部降水权重与论域面积曲线图--降水的水汽来源分析(2.1)
张学文,2015-7-20-22
1. 前面http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-907003.html 从“蒸发地点与降水地点的距离”角度粗略分析了的水分循环的一般特征。有成绩也有表达不力的方面。现在从蒸发的地域面积与降水的地域面积角度做一些分析。
2. 在新视角下,也许这样提问合适:地球上的区域A的降水有多少是来自区域B的蒸发,例如我们问青海湖的降水有多少来自澳大利亚大陆的蒸发,或者新疆也多少降水来自本国陆地的蒸发,等等。我们自然也可以问中国本土的蒸发对中国的降水的贡献是多大。显然这些提问都是科学的,有意义的。这样提问就突出了面积而淡化了降水与蒸发的距离问题。在此类问题中,目前我们主要分析本区域的蒸发对本区域降水的贡献,即气候意义下的内部蒸发在当地降水中占有的百分比问题。
3. 罗布泊的消失,咸海的萎缩显然意味着有关区域的蒸发量减少,这对本区域的降水量就没有影响?引水进入新疆,对新疆降水有何影响?这些问题显然与本讨论有关。
4. 显然如果我们讨论的地域面积很小,那么在承认空气总是在运动的情况下,本地蒸发几乎都流到本区域以外的地方去了。它们对本区域的降水的贡献率应当是非常小的。例如一个10公里长10公里宽的城市的面积只有100平方公里,它比起处处都有蒸发的全球面积是5亿平方公里来就太小了。这时我们可以大胆地税这个城市的降水几乎都是来自外地蒸发的水分。
5. 我个人估计,地球上一切面积小于1000平方公里的地域的降水中,其水分来源都在境外;而面积为1万平方公里的地域(城市,…)其本地蒸发对本地降水的贡献可能达到1% 。
6. 反之,如果我们论及的地域很大,那么其内部蒸发在降水中的比例就应当比较大。由于降水不是来自地球以外,所以全球的降水百分之百来自地球。即论域的面积如果大到5亿平方公里(全球),其内部降水占100% 。
7. 如果我们讨论的面积介于1万到5亿平方公里之间,显然,其内部水汽在形成内部降水的比例自然应当在0%-100%之间。
8. 本人根据这分析和一般水分循环知识,就内雨比例(内部蒸发在降水中的百分比)给出了下面的初步曲线图(包含两种估计)。
9. 这个图的横坐标是论域面积的平方公里值的对数。即它是对数坐标。而纵坐标是该区域的降水中,内部蒸发导致的降水占有的权重(%)。
10. 这个图涉及的具体数值,列于下面的表中。
论域的面积与内部蒸发对降水的贡献比例表
(全球的面积是5.1亿平方公里)
降水(蒸发)面积:平方公里 | 面积的对数值 | 内部降水的比例(红色) | 内部降水的比例(兰色) | |
个 | 1 | 0 | 0 | 0 |
十 | 10 | 1 | 0 | 0 |
百 | 100 | 2 | 0 | 0 |
千 | 1000 | 3 | 0 | 0 |
万 | 10000 | 4 | 0 | 1 |
10万 | 100000 | 5 | 1 | 10 |
100万 | 1000000 | 6 | 20 | 30 |
1千万 | 10000000 | 7 | 50 | 55 |
5千万 | 50000000 | 7.69897 | 75 | 80 |
1亿 | 100000000 | 8 | 90 | 91 |
2亿 | 200000000 | 8.30103 | 95 | 96 |
4亿 | 400000000 | 8.60206 | 99 | 99 |
5亿 | 510000000 | 8.70757 | 100 | 100 |
11. 关于这个图的形成的进一步说明请待下一个博客,即本系列的(2.2)。另外,对图,表中 数据日后可能有修订。引用请说明来处。
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