谢谢张学文老师，大作 地球的N圈理论有意义吗? 提出了一个很有意义的问题。按理说，这个问题应该是钱学森、黄秉维老先生解答的。他们在1980年代中期，一位从系统论的高度，一位从几十年来的研究、实践，提出了研究地球表层这个巨系统的学科。得到学术界的广泛认可。我还真不够格代替他们回答。就随便聊聊吧。

人类生于大地。对最表层的大地几千年来就有所认识和研究，比如大禹治水，伯益护林。。。都需要地图。再后来，人们发现2维平面的地图已经不能满足需要，在大地的垂直方向往上，有水、有风、有黑云、白云，有多层次的结构。往下，有土壤、岩石、地下水（黄泉），也是多层次的结构。

但对这些层次结构的理解，古时是含糊，混乱的。比如说，“上有三十三层天，下有十八层地，”但三十三层天究尽是哪三十三层，恐怕谁也讲不清。后来，人们认识到地球的概念，原来的水平切割的层，也就自然地演变到了圈层。上有对流层、平流层，同温层。。。，下有水圈、土壤圈、岩石圈。张学文老师说得对，所有这些圈层，都有相应的学科作专门研究，也都有进展。那么，为什么要联起来呢？难道只是玩儿一下新概念吗？显然不是。问题是这些圈层都相互作用，并作用于人。所以需要一门综合的交叉学科，对这些圈层的相互作用有一个更全面综合的理解，能够回答人们关注的新问题。

还是回到钱老的问题吧。钱老要算粮食亩产的理论上限。他老人家物理倍儿棒。所以首先找到A 先生问每亩接受了多少太阳能。强调了是中国平均纬度上的。是一个值。所以钱老就算啊算，算出来一个亩产粮食94万斤的理论上限。这个“中国平均纬度上”的太阳能是怎么算的，或者是怎么测的，没有讲。

后来大概另外的气象学家，B先生吧，给了一套气象台站数据，结论是“据气象记录，在中国大地上每年每平方厘米上接受的日光能量为120-200大卡。”这至少给出了一个范围，可以供后人研究。王静爱老师的（图集）24页给出了全国每年每km2太阳辐射（加散射）的能量值。但是单位是“兆焦耳”每平米。总算有个数，轮到老邪来算啊算。1卡＝4.2焦，1大卡每cm2 ＝10兆焦每平米。120大卡每cm2＝5040 兆焦每平米，非常接近王老师图集（24页）里的5000兆焦每平米等位线。注意到5500兆焦每平米等位线几乎与胡焕庸线重合，胡焕庸线以西则每年每平方厘米上接受的日光能量递增。

因此，可以高度怀疑B先生提供给钱老的数据“120-200大卡”，不是中国大地上每年每平方厘米上，的数据，而是中国大西部的气象记录。而钱老从B先生那里得到的“光合作用的能量效率可达50%”大概也是新疆气象局同志们提供的“PAR”占测得总辐照之比（0.48-0.5）估算的。A先生提供的1/6，则完全不知道是怎么来的。

这个例子，完全没有嘲笑B先生的意思。只是想说明必须有对全局和多学科交叉的理解，才能正确理解和应用所得的数据。这里，要感谢杨正瓴博主在老邪http://blog.sciencenet.cn/blog-2984-717605.html评论2中提供了中国太阳能分布栅格图，其与王静爱老师的（图集）24页的等位线图有很好的趋势对应。也感谢评论17中，匿名博友提供的全国数据“全国地表面接收的太阳总辐射量大体范围（70-260千卡/yr/cm2)。”

在此感谢 韩玫 和 李玉梅 博主耐心讨论光合作用原理。特别感谢匿名网友ypzhang在评论14 提供C3，C4植物光合作用的能量效率理论最高限分别为4.6 和 6%。该网友的大作在今年4月发表后，已有1760次点击，应该是一篇高水准的SCI文章，数据特别丰富。

水土气这三圈是最早公认的。后来加上生物，四圈是近代提出并公认的。最近30年吧，人类的影响越来越突出，所以“人圈”的概念正逐步被广泛接受。太阳，虽然有个常数，但他和其它五个圈层直接发生作用，并驱动了这些圈层的运动和互动。地球最终的反射和辐射，则是在这些圈层中和间反复折腾后的结果。所以，把光为主线开展研究，是完全必要的。