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水汽輸送

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水汽輸送指的是大氣中水分因擴散而由一地向另一地運移,或由低空輸送到高空的過程。水汽在運移輸送過程中,水汽的含量、運動方向與路線,以及輸送強度等隨時會發生改變,從而對沿途的降水以重大影響。
中文名
水汽輸送
外文名
transport of water vapor

水汽輸送簡介

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水汽輸送過程中,還伴隨有動量和熱量的轉移,因而要影響沿途的氣温、氣壓等其它氣象因子發生改變,所以水汽輸送是水循環過程的重要環節,也是影響當地天氣過程和氣候的重要原因。水汽輸送主要有大氣環流輸送和渦動輸送兩種形式,並具有強烈的地區性特點和季節變化,時而環流輸送為主,時而以渦動輸送為主。水汽輸送主要集中於對流層的下半部,其中最大輸送量出現在近地面層的850—900百帕左右的高度,由此向上或向下,水汽輸送量均迅速減小,到500—400百帕以上的高度處,水汽的輸送量已很小,以致可以忽略不計。
大氣中的水分隨着氣流從一個地區輸送到另一個地區或由低空輸送到高空的現象。是水文循環的一個環節。水汽輸送分為水平輸送和垂直輸送兩種,前者主要把海洋上的水汽帶到陸地,是水汽輸送的主要形式。後者由空氣的上升運動,把低層的水汽輸送到高空,是成雲致雨的重要原因。
大氣中的水汽雖然只佔地球總水量的極小部分,但由於空氣的流動性很大和大氣同地球表面的水分交換率極高,使水汽輸送成為全球水文循環中最活躍的一環。

水汽輸送水汽輸送方式

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水汽輸送一般有3種方式:①水平輸送:輸送量取決於風速的強弱和水汽含量的大小。大型降水過程所需要的大量水汽,主要依靠大尺度環流將水汽從水汽高含量區(一般是高温洋麪上)向降水區的輸送。②鉛直輸送:主要決定於氣流上升速度的大小,可將低層水汽輸送到較高層,使濕層變厚。③亂流擴散:取決於亂流強度和水汽的垂直分佈,可以將貼近海面的水汽向上空輸送。 [1] 

水汽輸送水汽通量和水汽通量散度

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水汽輸送用水汽通量和水汽通量散度描述。水汽通量分水平輸送的和垂直輸送的。水平輸送的水汽通量指單位時間流經單位垂直面積的水汽量。方向與風向相同,單位為克每百帕釐米秒,水平輸送的水汽通量可分解為經向輸送和緯向輸送兩個分量。緯向輸送的水汽通量,規定向東輸送為正,向西輸送為負;經向輸送的水汽通量,規定向北輸送為正,向南輸送為負。垂直輸送的水汽通量指單位時間流經單位水平面積的水汽量,規定向上輸送為正,向下輸送為負,單位為克每平方釐米秒。水汽通量散度指單位時間匯入單位體積或從該體積輻散出去的水汽量,單位為克每百帕平方釐米秒。由風和濕度資料可以計算出任一地點的水汽通量散度,並可用等值線表示出廣大範圍內的水汽通量散度場。散度為正的地區表示水汽自該地區向四周輻散,稱該地區為水汽源;散度為負的地區表示四周有水汽向該處彙集,稱該地區為水汽匯。

水汽輸送水汽輸送的分佈

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全球不同緯度帶水汽輸送的情況如圖所示。由圖可見,大約北緯10°至南緯10°之間地區為水汽輻合區,是水汽匯,該地區內降水大於蒸發。約北緯10°~35°和南緯10°~40°地區為水汽輻散區,是水汽源,該地區內蒸發大於降水。北緯約35°以北和南緯40°以南地區為水汽輻合區,是水汽匯,降水也略大於蒸發。

水汽輸送中國的水汽輸送分佈情況

中國處於東亞季風區,因此中國上空的水汽輸送有明顯的季風特徵。冬季,大陸廣大地區盛行西北氣流,雖然所含水汽量很小,但風力強勁而穩定,一般可將水汽送過長江流域,華南和東南沿海仍有西南和東南氣流將水汽輸入大陸,可達雲貴高原上空;夏季,西北氣流退縮到北緯 35°以北。黃河中下游以南廣大地區為夏季風所控制,南和西南氣流攜帶豐沛水汽可送達華北平原。就多年平均而言,中國大陸的南邊界、西邊界、北邊界為水汽入口,其中尤以南邊界為主,東面為水汽出口。
中國大陸邊界上空平均年輸入水汽總量為18.2萬億米,水汽輸出總量為15.8萬億米,水汽淨輸入量為2.38萬億 m,佔輸入量的13%。水汽主要從南邊界輸入,由東邊界輸出。其中南邊界輸入量佔總輸入量的42%,東邊界輸出量佔總輸出量的68%。東邊界輸入量也較大,佔總輸入量的23.5%,並大於北部和西部邊界,這對中國東部地區的降水起着重要作用。中國大陸上空水汽主要是經向輸入,由緯向輸出。經向輸入量106296億米,佔總輸入量的59.3%,緯向輸出量108180億米,佔總輸出量的69.6%。 [2] 
通過水汽輸送的研究可以探討氣候的形成和天氣過程的發生與發展,可以揭示包括大氣水、地面水和地下水在內的水文循環與水量平衡的基本規律,為水資源評價和開發提供最基本的依據。
參考資料
  • 1.    《海洋大辭典》編輯委員會 編;嚴宏謨 主編.海洋大辭典.瀋陽:遼寧人民出版社.1998.第574頁.
  • 2.    許力以,周誼 主編.百科知識數據辭典.青島:青島出版社.2008.