水汽团簇模型引发的一些气象认识--”水汽悖论”？！之-11-

张学文,2015/6/2

本系列的基本认识来自2010年的《空中水文学初探》一书（气象出版社）,但是有认识上的延伸,也有通俗解说的含义。

在利用水汽团簇模型解释了水汽为什么往下沉的问题以后，这里再补充说明一些有关环节。

1.       空中水汽的团簇模型（即认为空中水汽基本等价于水分子的6聚体的水粒子）使得气象学中关于水汽参数的计算公式有所修改。气象学里关于表达水汽的数量的量很多，如水汽压力，水汽的饱和程度（相对湿度）、水汽质量与干空气质量的比值、水汽密度、温度露点差等等都是。在承认了空中水汽是以6个水分子的团簇形式存在以后，水汽密度的公式、比湿的公式等等就变了。但是也有不变化的公式。这些在《空中水文学初探》中有具体推导，这里就不一一细交待了。

2.       气象学里的所谓虚温订正公式错了。上世纪的高空气象观测中，气象探测气球的高度（等压面高度）是利用它测得的大气压力、水汽压力，再根据静力学方程而反算出来的。这个计算就包括它对所谓的虚温订正公式的运用。由于水汽以聚合体形式存在，使得水汽比干空气更重，所以水汽多的地方等压面的高度就低一点。但是过去的订正公式是使水汽多的地方等压面的高度要高一点。结果是过去的这种探空观测的水汽对等压面高度的订正都错了。需要指出这个订正的总的影响不大，但是在850百帕、700百帕的天气图上的水汽多的地区，就可能形成20位势米的偏差。而这种偏差就可以形成漏分析天气图上的低压中心，槽线等错误。而这对降水的预报就有影响。(据说现代探空观测中的高度数据不依赖这种计算了—待落实中)

3.       计算的降水量比过去大了6倍。过去的气象学对空中水汽凝结为降水的，由于空气运动引起的比湿变化(发生凝结)而计算出来的。现在比湿值大了6倍，它引起的凝结降水量也就大了6倍。这有利于解释观测的降水量经常比过去的理论计算降水量小很多的问题。夏季我们经常听到什么地方出现了上100毫米的暴雨，可当地空气中的含水量也仅不过是20-30毫米的，想想把空中的水分挤干在物理学有多难，就感到这么大的暴雨与空中并不算大含水数量对应就难以自圆其说。水汽团簇模型化解了这个合理的疑惑。

4.       承认空中水数量是过去认可值的6倍，也为新的人工降水理论提供了舞台。

5.       水分循环一次的时间拉长了。这是说当我们承认空中水实际是过去认可值乘以6以后，地球的年降水量与空中水的含量的比例就变了。在老的模型下我们推论出空中水9天循环一次，现在空中水多了很多，于是水分从蒸发到变成降水再落地的循环一次的平均时间就延伸为原值乘以6，即空中水大约两个月循环一次。而这意味着每个地方的降水都可能来自更遥远的地方。过去我们说中国的水汽来自太平洋，可现在的新观点提示形成我国的降水的水汽完全可以来自上个月大西洋海水的蒸发。