水分循环速度等概念小议等等

张学文，20171027 (注：这是我设立水分循环栏目的日子）

我最近的一个博客北半球水分循环速度的统计对比 http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1081864.html在标题中使用了水分循环速度这个词。后来想一想水分循环这个词大家都用。但是如何体现水分循环的速度，并没有公认的看法。这里我对水分循环速度一词的物理含义补充一些说明、看法。

1.        速度一词基本物理含义应当是物体在单位时间移动的距离。它的量纲应当是长度/时间。体现物体的运动的快慢。

2.        人们也把速度一词用到旋转的场合，严格的提法可能是角速度，即每秒（月，年）转了多少角度、弧度、圈。机械时钟上的秒针一分钟转一圈，是例子。地球自转一圈24小时也是例子。

3.        当我们讨论地球表层的水分蒸发进入空中，再以降水形态返回地面时，我们用水分循环循环一词。这可以看作是水分子的上去又返回地面的循环。

4.        基于这种水分循环的过程，我们自然可以问它究竟有多快。或者说水分循环一次要用多少时间。显然我们无力追究每个水分子的上下一次的时间，是多少，但是我们可以用气象语言问全球平均的水汽从蒸发到返回地面的平均时间。或者说每年（月）水汽上下循环多少次。

5.        基于上面的分析，我们不妨把单位时间水汽循环了多少圈（上下了多少次）看作水分循环的速度。

6.        目前大家认可全球平均的每年降水量是1000毫米，而全球平均的大气含水量是25毫米。于是我们自然认为空中水每年更新40次。而这也正是水分循环的速度了（每年40个往返，循环）。

7.        于是每年40次（循环40圈）就是全球的水分循环速度了。

8.        2013年我把这个思路用到世界的各个大洲上，计算出了它们的水分循环速度，http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-677435.html

9.        2015年以来，我把这个思路用到中国的各地，即用于某地（如北京，而不是全球平均）的年平均降水量R与年平均的当地水汽数量W的比值上http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-931156.html ，显然当地的W/R也具有水分循环速度（当地水分）的意义。它体现了当地的水分循环速度。最近2017的http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1081864.html则把这个思路用到各个纬度上。

10.     檀成龙给我提供了中国多年月平均的降水量、水汽压力等资料。他也分析了降水量与水汽压力、空中含水量的关系。获得了很多线性方程。如果线性方程的常数项我们就取为0，那么这种经验方程本身就是我们这里讨论的降水量/含水量的比值。

20171029补充

11. 基于前面的分析“水分循环速度”一词的基本含义是表达地球的水汽从地球地面到空中循环一周的快慢。在全球气候平均意义下的水汽这样转一圈用的时间越短，说明水分循环越快。就好像百米跑步的快慢我们用时间长短度量意义。当然我们也可以用一年水分循环多少次表示水分循环速度。这两种数据互为倒数。