水汽|始于一滴水,终于一滴水

“风中有朵雨做的云 , 一朵雨做的云 , 云的心里全都是雨 , 滴滴全都是你……”几句歌词 , 把成云致雨作了生动写意 。 探究其中原理 , 正是水汽从一滴水“演变”而来 , 又化成水降落人间的无尽循环 。
水汽|始于一滴水,终于一滴水
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水汽之“旅” 制图:姜虹
从一滴水而来
一滴水 , 无比渺小 , 它汇入大洋 , 或许兴不起任何波澜 , 但许多滴水汇聚起来 , 通过蒸发作用 , 从大洋升入空中 , 就变成了气态的水汽 。 这时 , 它所具备的能量与一滴水相比 , 则不可同日而语 。
从液态到气态 , 一滴水和水汽经历了相态转换 , 如同漫画中的人物具有多重身份 , 尽管表现形态不同 , 但它们的属性是同一个物质——水 。
水汽和水的相态转换过程 , 离不开上升运动、凝结或凝华等 。 当水汽进入空气后 , 伴随大气运动 , 其在合适的条件下上升、凝结或凝华 , 形成云;再通过降雨或降雪的形式回到大地 , 通过江河湖等地面径流汇入海洋 , 同时 , 这些水体自身也会通过蒸发作用继续向空气中提供水汽 。
地球上的海洋面积约占地球表面积的71% , 由于海洋面积广大 , 所以大部分水汽都是由海水蒸发形成 。 换言之 , 水汽和海水有着千丝万缕的联系 。 这种联系 , 始于水汽生成 , 终于水汽化成水后汇入大洋 , 周而复始 , 生生不息 。
途中借外力
每年雨季 , 水汽顺势而下化成雨 , 给我国带来充沛的降水 , 润泽山川大地 , 这多亏了它的几个“供货方” 。
我国幅员辽阔 , “供货”渠道来自东、南、西、北、中等多个区域 , 各个“供货方”携带着水汽 , 有就近产生影响的 , 也有漂洋过海、长途跋涉到达影响区域的 。
其中 , 与东亚季风有关的水汽输送 , 主要来自南海和西太平洋 , 它从我国东-东南边界输入 , 影响华南和东南沿海区域 , 属于就近影响的“供货方” 。
与南亚季风有关的水汽输送 , 主要来自印度洋和孟加拉湾 , 这个“供货方”可谓长途跋涉 , 从西南边界进入我国 , 再一路东进或北上 。
与中纬度西风带有关的水汽输送 , 主要来自大西洋和欧亚大陆 , 它属于长途跋涉、远道而来的“供货方” 。
还有一个是本地及周边陆地水体的水汽供给 , 包含局地蒸发对本地降水的贡献 , 它无需跑太远的路 , 是就近影响的“供货方” 。
不同的“供货方”实力也不尽相同 , 对我国各地的降水贡献有着显著差异 。
在东部季风区 , 水汽主要源自海洋 , 来自陆地的水汽贡献较小 , 其中局地蒸发贡献约为15%到20% 。 华北地区的水汽主要源自陆地 , 大约65%来自本地及周边陆地 , 而来自海洋的水汽贡献次之 。 西北地区的水汽主要源自陆地 , 其中中纬度西风带输送的欧亚大陆水汽贡献约65% , 局地蒸发贡献约16% , 海洋贡献较少 。 青藏高原地区的外源水汽输送存在区域差异 , 其中高原北部主要为西风带水汽输送 , 高原南部主要为南亚季风水汽输送 , 青藏高原整体而言 , 来自欧亚大陆的水汽贡献约48% , 印度洋水汽贡献约24% , 本地蒸发贡献约26% 。
【水汽|始于一滴水,终于一滴水】寻踪靠科技
大气中水汽含量有多少?
从全球平均看 , 1平方米大气中约含有25千克水汽 , 是大气中液态和固态水含量的250倍左右 。
作为一种重要的温室气体 , 水汽的“身影”在整个大气中均有存在 , 且大气温度越高 , 容纳的水汽含量越高 。 准确捕捉水汽的踪迹 , 对于做好气候变化研究以及相关降水预报等具有重要意义 , 而这依赖于气象科技的力量 。