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蒸发可以增加大气压力,降水反之

已有 1266 次阅读 2023-12-30 12:43 |个人分类:空中水科学|系统分类:观点评述

蒸发可以增加大气压力,降水反之

张学文,2023 年岁末

作为气象预告员,都十分关心大气压力的变化以及由它引起的天气变化,尤其是它引起的降水变化。所以预告员把气压、气压场的变化看作是降水现象的原因是其基本逻辑思路。

但是

但是近日我突然认识到如果某地出现了大降水,这对应空气的数量因为水汽变成降水,而降水脱离大气会引起当地的大气压力的减少,。

反之,如果某个大范围出现强烈的蒸发,那么大气因为补充了水汽而增加了空气的总量,即蒸发可以引起大气压力的增加

 即降水与蒸发都可以对大气压力有影响

 我的认识思路是这样的

 气象学历来认为在铅直方向大气的压力基本处于静力学平衡状态。所以当地大气(空气)压力正比例于当地空气柱的空气质量。而空气的质量又是干空气的质量与水汽的质量的合计值。

 设想某地的大气压力是1000百帕,它大致对应10米厚的液体水所形成的压力。如果某区域日光充足,1天蒸发了2厘米厚的水分进入大气层,则大气层中的物质就相当于从10米厚的水层变成为10.02米厚的水层。那么大气压力就从1000百帕变成为1002百帕了(注意是1天内)。

换为气象语言就是此区域的大气压力增加了2百帕,或者说高气压经过一天的下垫面水汽补充增加了千分之二。

 试想某高压系统,日光充足连续3天,那么此高气压系统就可以因为本地水分蒸发的补入,而使得其大气压力(干空气+水汽)增加6百帕。

于是我们需要认识到:大范围的高压区(地面天气图上)会因为蒸发水汽的补充而高压可以自动加强。

 反之,某区域如果出现大降水,例如降水达到一日20毫米,那么空气中的水分减少导致大气压力也自动减少2百帕。预告员看到大降水区出现低压加深,竟然是(可以是)因为当地的空中水减少而引起的

如果某台风系统内出现100毫米的降水,这应当导致空气中的物质(水分)减少--所以台风中心的气压要下降(低压在加强)。

 

如此推算下来,如果全球9天不下雨,而空气维持原有的蒸发强度,那么全球的大气压力要增加2.5%!

这个认识确实是我过去没有考虑到的。不知道各位(气象预告员,气象学者)的认识如何。



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