答樊晓英：

水分蒸发量阻止了多大的升温？

张学文，2015-8-9

今天看到樊晓英的博客，水在气温调节中到底起了多大的作用？http://blog.sciencenet.cn/blog-117615-911419.html ，我认为这个思路很好，樊老师的计算也很有启发。气象学确实应当沿着类似的思路分析问题。

也许这样提出问题更符合气象实际：如果一天多蒸发1毫米的水分，它对应于500米厚的空气层温度变化（减少了升温）是多少。

下垫面的水分蒸发需要消耗大量的太阳能，少蒸发就对应着温度增加。而气象学的实践提示空气柱最下边的500米空气是日变化（受太阳能辐射影响）明显的空气层。

注意到地面的每天实际水分蒸发量大约是毫米数量级的（全球平均2-3毫米）。所以我们的问题归结为1毫米水分蒸发量的能量可以使500米后的空气的温度变化多少的问题。

我们以1平方厘米横截面作为讨论对象是妥当的。这时，蒸发1毫米也就是1/10克的水分蒸发了。

蒸发1克的水分需要2501焦耳的能量，所以蒸发十分之一克的水分需要250焦耳的能量。

另外，1平方厘米截面上的空气大约是1000克，它是从地面到大气上界的累计。近地面的500米大约有50克空气。于是我们的问题变成了了250焦耳的能量可以使50克空气的温度升高了多少。

考虑到这个空气升温应当是处于等压情况下的升温。而我们知道空气的定压比热是1004焦耳/公斤.度。

所以50克空气增加1度需要50焦耳的能量。

由于1毫米的水分蒸发消耗了250焦耳的能量，所以1毫米的蒸发占用了大约5度的升温（近地面500米气层的空气的集体升温）。

这个计算结果应当认为与气象知识是符合的。

话也可以反过来说：如果你在沙漠地里灌溉，使哪里的蒸发量真的增加了1毫米，那么沙漠地区的空气温度就会降低5度。灌溉改进小气候的认识与这里的计算是合拍的。

以上分析首先感谢樊晓英的博客http://blog.sciencenet.cn/blog-117615-911419.html ，我想这样分析继承也发扬了他的思路。当然如果有错误都是我的。

夏天暑热，我们在房间里把窗帘弄湿，让其水分蒸发也可以使房间的温度减低，也可以用类似思路计算。