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大气的最大含水量、一般含水量与降水量小议（1）: 热度 3 zhangxw 2011-6-18 12:22; 大气的最大含水量、一般含水量与降水量小议（ 1 ）张学文， 2011-6-18 （本段是 2000.6 的个人网页上一稿的修订稿，其拟合公式是2011.6.18新修订的）每年夏季媒体总是报道这里、哪里出现了上百毫米的暴雨灾害等等。确实一场 30 毫米深的雨就已经很大了。 2009 台湾某台风居然倾泄了 3000 毫米的降水，这太惊人了！要知道 1000 毫米降水就是一个 1 米深的游泳池！空中究竟有多少水分，其最大的含水量是多少，如何理解含水量与降水的关系？这里零散地说一说： 1. 空中最大的含水量有多少 2. 一般大气中的含水量有多少 3. 云里的含水量是多少 4. 降水量为什么如此离谱现在说说空中最大的含水量表所谓空中最大的含水量应当是指气态状态态的水汽的最大含量。可在气象学的解读下，它是指对流层大气都处于饱和状态（相对湿度 =100% ），而且其温度的铅直分布与所谓湿绝热大气过程的特点一致。这个话的含义现在不多说了。我们仅讲一句：很多大暴雨当时的对流层大气确实符合这个理论认识。在此情况（湿绝热大气）下，全层大气含水量就简化为仅是地面温度的函数。即知道了地面的温度也就知道它最多可能含有的水分的数量。这个关系见下表：露点温度 ℃ 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 水汽 mm 121 111 103 95 87 80 74 67 62 57 露点温度 ℃ 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 水汽 mm 52 48 44 40 36 33 30 28 25 23 露点温度 ℃ 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 水汽 mm 21 19 18 16 15 13 12 11 10 9 露点温度 ℃ 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 水汽 mm 8 7 7 6 6 5 5 4 4 3 露点温度 ℃ -10 -11 -12 -13 　　　　　　水汽 mm 3 3 2 2 　　　　　　表中的露点温度的单位是摄氏制。水分用 mm 表示，即把水汽全部凝结成水的厚度。如 10 度时水汽含量为 21 ，就是对流层的水分全部凝结有 21mm 厚（ 2.1cm ）。这个温度与含水量的关系也可以用图或者公式表示。这个温度 t 与含水量 W 的关系也可以用图或者公式表示。其公式是 w= 7.9475exp(0.0936t),R 2 = 0.9969 公式中的 W 就是对流层的水分含量（也以 mm 计）， t 是 1000 hPa （海平面处的大气压）的温度（摄氏）。这个公式显示含水量是地面温度的指数函数。它与上面的数值的偏差在 1mm 之内。如果研究的地方的海拔比较高，气柱含的水汽就比这个表给的值小。我们也可以把这里的含水量看成是大气可能含有的最大的含水量。实际大气仅在下很大的雨的时刻，接近这个含水量。在其他时刻一般没有这么多水分。再，所谓的海平面温度应当理解为海平面的露点温度。即饱和水汽压所对应的温度，而不是很干的空气温度。吐鲁番夏季的温度经常达到 40 多度，但是其露点温度很低。调查指出世界上海平面最大的露点温度都低于 30 度，所以我们可以理解为，地球大气的最大含水量小于 100 毫米。这个话的言外之意是：你把世界上任何地方空气里的水分全部挤干（这显然不可能）也不可能形成 100 毫米的暴雨！; 个人分类: 空中水科学|8478 次阅读|6 个评论

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