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[转帖] 浅谈大气水循环

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发表于 2013-9-12 20:21:50 | 显示全部楼层 |阅读模式

浅谈大气水循环 (一)

吉林省白石山林业局驻黄松甸贮木场监督站  段贵军


水是生命之源。地球上有了水,才有了生命;有了生命,才形成了丰富多彩的生态系统。

海洋中的水是固有的,恒定的,所以,生命最早产生在海洋浅滩处,从而形成了生态系统的最初形式,即海洋生态系统。

水往低处流,陆地高出海平面,本不应该有水存在,但现在陆地的许多地方都不缺水,既使是大陆的中心地带和高山上也不缺水。陆地各处有了水之后,才形成了生态系统的另一大部分,即陆地生态系统,它比海洋生态系统的形成晚一些。也有些陆地缺水或没有水,则严重制约了生态系统的产生与发展。

当前,本来已经很稳定的地球表面,却变得越来越不稳定,自然灾害频繁发生,其中水的灾害就占了一半以上。水的灾害分两种,一种是洪水灾,另一种是干旱灾。这两种水灾,已经给人类的生命带来了巨大威胁,以及给人类的财产造成了巨大的损失。究其原因,这一切都是由地球大气水循环系统和大气环流系统遭到破坏所致。这是当前人类社会面临的最严峻的问题之一。如不及时合理解决这个问题,任期发展下去,轻则严重影响人类社会的各项发展,重则威胁到人类社会,乃至整个生态系统的生存与发展。那么,怎样才能扭转目前这一不利局面呢?理论上很简单,只要掌握地球大气水循环系统原理,依此制定出科学合理的改造方法,经过人类社会全体成员的共同努力,就一定能够解决实际存在的问题,就一定能实现人类社会与生态环境共同发展的目的。

一、  地球形成初期的海洋大气水循环系统和大气环流

地球形成初期,地球体内与体表的温度都比现在高得多,南北极没有冰雪。当时的海平面比现在的海平面高一些,当时的海洋面积比现在的海洋面积大一些,当时的陆地面积比现在的陆地面积小一些。当时的陆地和现在的陆地一样,是由大陆和一些岛屿组成。大陆内部和边缘有一些海湾和咸水湖泊。咸水湖泊有深有浅。

因海水温度很高,产生大量的水蒸气弥漫海洋天空,形成很厚的积雨云,海洋上空闷热、湿润、多雨。因空中冷暖空气温度相差不大,积雨云降水通常在过饱和状态下产生的,甚至是不间断的降水。受海洋深度和面积大小、纬度、大陆边缘山脉、岛屿、温度变化、风等等综合因素的影响,形成了最初的海洋大气水循环系统和海洋大气环流系统。海洋大气水循环系统和海洋大气环流系统自形成开始,始终保持着强势地位,状态相对比较稳定。

最初形成的海洋大气水循环系统,非常强劲,除降水次数非常频繁外,降水量也十分大。这是因为海洋面积大和热水蒸气蒸发强度大,很快使积雨云饱和的缘故。其中90%以上降到了海洋里,另有不足10%的数量降到了海边陆地上或岛屿上。这就是大陆最初频繁降水的地方,因此也说明大气水循环具有垂直性特点,即哪里有强上升热水蒸气气流,哪里就能频繁不断降水。强热水蒸气气流形成了天空积雨云,保证了天空水的来源,同时又使天空积雨云很快饱和,从而使云降低高度,形成拉动天空降水的动力。

海洋大气水循环系统形成后比较稳定,除非地球地表地理结构发生变化(如大陆板块移动变化)和全球地表温度发生变化时,才可能发生变化,但过程非常缓慢。由此可以证明,海洋大气水循环系统和海洋大气环流是稳定全球大气水循环系统和大气环流的基础。

海洋大气水循环系统形成之后,受海洋大气环流的影响,形成许多强度不同的区域。在赤道附近海域,形成最强的区域,以强大的海洋大气环流为动力,当海洋某一大气环流的速度达到较高速度时,遇海洋某一区域上升的超强高密度热气流的阻碍时,由于高密度水汽云的惯性大,从而形成上升大环形涡流。因高速旋转上升,带动和托住和夹住此间的高密度的积雨云旋转,必然以滚雪球般的形式迅速壮大,形成热带风暴(台风)。它以大风和强降雨、移动为主要特征。热带风暴是超强上升高密度热气流和高空高速线性运动气流共同作用而形成的。最初形成在高空,而后向下发展扩大,高空环流半径比低空大一些,但随着积雨云数量的增加,惯性在增大,积雨云不断向下运动,低空环流半径也不断加大。从中心到外围的各点的风的线速度相等或相近,但越靠近中心,螺旋向上的角速度就越大。靠环流风的作用,它将大气环流区域内的所有积雨云都集中吸裹到一起,越是靠近中心,空气中的积雨云密度越大,高速向上螺旋旋转运动才将这些高密度积雨云托住,向上螺旋旋转的动力是上升热气流,旋转运动的动力是大气环流。在形成过程中,随着积雨云数量的增多,密度和重量增大,则积雨云不断下沉,惯性也随之增大。当积雨云降到一定高度时,上升热气流的速度便不断降低,这时就托不住巨大的水珠,便开始下雨,下雨之后,温度降低,热气流的速度进一步降低,则降水越来越大,这时高速风直接刮到地面,在海面上掀起巨浪。一般地讲,积雨云云团数量越多,密度越大,则势力越强,持续时间和运行距离越长,影响范围越广。积雨云密度越大,螺旋旋转的速度越大,惯性也越大,在中心区域,由于旋转离心力的作用,而出现很小的圆形台风眼,旋转角速度越快,台风眼直径就越大,台风眼处的气压最低,天晴,风平浪静。中心高速向上螺旋风可以将大树连根拔起,抛到空中。热带风暴是海洋大气水循环系统特殊降水形式,是强降水的极限形式。热带风暴也是海洋大气水循环系统向内陆纵深降水的主要形式,除对临海陆地造成很大的灾害外,其又是形成内陆大气水循环系统的主要动力源。海洋大气水循环弱的区域,降水量就小,海洋表面常常风平浪静。

海洋大气水循环系统的强弱对海边陆地的降水必有强有弱。强的地区,在临海陆地降水频繁和降水量大,这样陆地内部的大气水循环系统形成较快和稳定,深入内陆距离远,直达内陆中心,生物产生较早和发展快,种类繁多,长势旺盛。缺点,对陆地有很强的破坏性作用。弱的地方,海洋表面形成的大量热水蒸气升入空中后,随大气环流而走,在本地上空很少或没有积雨云经过,则不能产生强降水,这时,陆地大气水循环系统形成较慢和不稳定,降水量不足,很难发展到内陆中心,生物产生较晚和发展慢,种类少,内陆生态环境脆弱。因降水量不足,则岩石风化缓慢,加上风的影响,沙石流动干燥,摩擦产生大量沙尘,从而形成最初的沙漠。光照和风、无水、温度变化是沙漠形成的根本原因。沙漠因水分含量过低,很难产生植物(有些植物区域因环境恶劣退化成沙漠后,只遗留下来的一些耐旱植物),不可能形成土壤。

海洋热带风暴和海洋大气水循环系统的形成,必须以海洋为基地。离开了这个基地,如来到了陆地上,便逐渐减弱和消失。

二、地球形成初期,大陆内部大气环流和大气水循环系统

陆地干热,荒凉,地面全都是由坚硬的熔岩组成,在内陆低海拔地区,形成很强的上升高温气流。受风和海拔高度、纬度、地形等等综合因素的影响,形成最初的大陆热风循环系统。地表常伴有风沙流动。因海洋大气环流势力强大,常常侵入陆地。海洋形成的云经过陆地上空,受极强上升热气流的影响,使雨云再次上升,而不下雨,仅在高原和高山上有少量的降水,但不冻,流淌形成很短的季节河流,并很快蒸发掉。

内陆陆地因地表海拔和地形、纬度的不同,也形成一些冷气团,如高原冷气团、北方冷气团。冷气团一般由高向低处、或由北向南运动,也有因受海洋气流的挤压影响而横向运动。冷气团中只有高山冷气团含有少量水,遇热气团后,未等降到地面,就已蒸发。其它冷气团和热气团中都没有水。在高空,冷气团遇到热气团后,发生径向运动和乱流运动、涡流运动、上下运动频繁。有些涡流运动,使上升热气流发生扭转运动,而后是变成上升旋转的涡流气旋。在平原地区,地面平坦,产生的上升的热气流均匀,因没有高山等障碍物,水平流动的气流也是均匀的,一般没有乱流现象,这时,高空形成的上升旋转的涡流气旋便可以向下延伸,易于转化形成龙卷风。当它延伸到地面时,其强大的上升气旋的气体把地面的东西,甚至是树木,连根拔起,卷到空中,待其减弱消失时,这些物体便纷纷落地。龙卷风是高速上升热气流阻碍高速横向线性冷气流时的共同作用而形成的,高速旋转力量来自于高空高速横向线性冷气流,螺旋上升力量来自于上升热气流。强度大小和持续时间的长短,都取决于上升热气流和高空横向气流的强度大小。由于龙卷风中没有水,所以,密度小,惯性小,旋转快,旋转半径小,常可集中于一点上,单位面积内的作用力也极大,破坏力必然大。龙卷风上部的涡流气旋速度越快,则在高空中心形成的风眼越大,向下延伸的高度就越低,最低处几乎没有风眼,气压最低,但向上螺旋旋转的角速度就越大,即向上搬动或吸引物体的力量也越大。龙卷风是内陆高空气体流动的一种特殊表现形式。龙卷风之所以能够形成独立的旋转气体流,在旋转气体流与外部气体之间形成一层动摩擦的“气膜”,“气膜”实际上是一薄层气体,从内到外之间的各点速度变化特别大。这样,在“气膜”处的摩擦相当于滚动摩擦,其摩擦力非常小,如同水珠掉在水面上可以滚动的原理是一样的。在龙卷风的内部,同一水平面上,外部螺旋线速度最大,内部螺旋上升角速度最大;在不同高度上,越往高处,螺旋线速度大但角速度小,越往低处,螺旋线速度小一些,但螺旋角速度大,因此,最低处的破坏了也越大。龙卷风在当时的内陆非常常见,对自然界除造成破坏性作用外,对大气水循环系统没有起到有利的作用。

三、内陆大气水循环系统的形成过程

在海洋向临海陆地降水强的地方,受海洋大气环流强风的影响,海洋降水经常降到了海边陆地纵深几百公里或上千公里内,深入大陆内部以后,不断减弱,加上上升强热气流的影响,很快减弱消失。这个过程非常关键,它是形成内陆降水的基础。

大陆内部的较大面积的咸水湖泊和岸边海湾也和海洋一样,受海域面积和周围陆地影响,只能形成局部区域的小型的海洋性大气水循环系统,势力比较弱。

长此以往,这些下雨的海边陆地,在沟谷处形成了最初的淡水河流,在地势低洼的地方形成了最初的淡水湖泊、在流水不畅通的平缓之地或浅盆地处,形成了最初的无泥土的沼泽地,以上这些,构成地球大陆最初形成的水湿地。陆地有了大面积的水湿地,就具备了形成以水湿地为基地的陆地大气水循环系统。它是海洋大气水循环系统向陆地发展的第一站基地,也是海洋大气水循环系统向覆盖整个陆地发展的基础。这个过程说明,对已形成大气水循环系统的地方必先形成足够面积的水湿地,没有这个条件的内陆不可能形成良好的陆地大气水循环系统,仅仅是临海陆地依靠海洋大气水循环系统来保证降水,谈不上产生和发展丰富多彩的内陆生物系统和环境。

淡水河流主要流入海洋或湖泊。淡水河流和淡水湖泊、沼泽地在很长时间内不干燥,直到下一次海洋强降水到来之前,始终保持很强的热水蒸气蒸发量,才能使水循环不中断。受雨水和光照、风吹和水蒸发引起的温度变化等因素的影响,地表岩石快速风化分解。首先,硬度和颜色发生变化,即化学性质发生了改变,很快出现裂纹,而后变成碎块或沙子,这时雨水便能渗入其中,使其湿润蓄水,形成了最初的地下水,这样的地方面积广大。随着沙石的不断细化和厚度的增加,蓄水量不断增加,水蒸发时间不断延长,这时的地下水是混合水。有地下水的地方就能保持较长时间的蒸发而不干燥,使得陆地水不会快速流入河内或湖泊,增加了热水蒸气蒸发量和强度,以及蒸发持续的时间,进一步加强了陆地调控大气水循环的能力,初步形成了最初的陆地大气水循环系统,陆地水湿地在其中发挥了不可替代的基础或顶梁柱的作用。这一作用加强了海洋大气水循环系统在临海陆地的作用,使之在内陆的势力得到了更好的加强,这样就具备了继续向内陆发展形成新的大气水循环系统的条件。这时的临海陆地的大气水循环系统是由海洋和陆地两种形式的大气水循环系统构成的综合性大气水循环系统。临海陆地最初形成的大气水循环系统是从海洋大气水循环系统中新产生的大气水循环系统,海洋若是大树的根和主干,临海陆地大气水循环系统只是长出来的枝,完全受海洋大气水循环系统制约,它只是海洋大气水循环系统的继续。

这种新形成的海陆综合性大气水循环系统又一次向内陆延伸发展,势力较此前要弱一些,深入内陆的距离也近一些。在延伸区域又形成了新的大气水循环系统,待其不断加强后,达到足以克服内陆高温热气流的影响后,又再一次向内陆发展… …就这样,如同接力般,海洋大气水循环系统从大陆周围不断向内陆延伸,直到覆盖整个大陆为止。海洋大气水循环系统向内陆发展延伸过程中,北半球以南部为最强,东西两侧向北不断减弱,北部最弱。南部最强的原因是温度相对较高,海洋面积大,热水蒸气蒸发强度和数量大,积雨云易饱和;北部最弱的原因是温度相对较低,海洋面积较小,热水蒸气蒸发强度较小和数量少,积雨云饱和速度慢,以及上升气流弱,积雨云承载的水的密度小。南部以热气流侵入,北部以冷气流侵入。北方受陆地影响较大,南方受海洋影响较大。南部大气水循环系统向北侵入陆地后,在不断加强势力的过程中,逐渐减弱消失;北部的大气环流向南侵入,在不断减弱而消失;消失以后便稳定下来。这样,在内陆深处形成的大气水循环系统,应该算是纯内陆性的大气水循环系统,内陆季风气候特征明显,但大气水循环系统仍是从遥远的海洋大气水循环系统中发展过来的,其好坏完全受海洋大气水循环系统制约,海洋依靠连续传递来影响内陆大气水循环系统,如同大树枝上新生出的更小的枝。如果大树根部锯断,树枝仍能存活,但活的时间不会长久。到此为止,就初步形成了覆盖全球大陆的大气水循环系统。这是一个非常重要的变化,是地球大陆生态产生发展的转折点,意义重大。后来待大陆生态系统发展壮大以后,又反过来加强大陆大气水循环系统,使之更加完善,但又是最容易改变大气水循环系统的因素。

内陆最后形成大气水循环系统的地方,因海拔高,离海洋最远,大气水循环系统势力通常是这一大陆内部势力最薄弱的地方。

陆地大气水循环系统和大气环流在因某些条件的影响而朝向某一方向发生变化时,就能形成一种动态的“惯性”,这种“惯性”具有巨大的动能。如果朝好的方向变化时,将有利于全球生态系统的生存与发展。如果朝向恶化的方向变化时,将不利于全球生态系统的生存与发展,这时,人为想扭转这种局面是很困难的,必须需要很长的时间和付出很大的代价才能一点一点的改变。

陆地大气水循环系统的形成,大量降水保证了内陆的一些咸水湖泊不干涸,也使得一些已经干涸的较小咸水湖泊重新形成咸水湖泊,或反反复复的处在形成与干涸之间变化。也有些咸水湖泊因其非常浅或平坦,犹如非常浅的盆地,一晴天日晒就干涸,水只蒸发而流不出去,便形成了盐碱地。盐碱地不适宜生命生存,所以,沙石很难土壤化,始终处在较原始状态。

以强大和稳定的海洋大气水循环系统为基础,形成了陆地大气水循环系统,此后,可以依靠水湿地克服干旱和调节大气水循环系统,自然使其达到基本稳定和平衡。根据这一规律,借助外围大气水循环系统系统势力,人为改变水湿地面积大小,就可以基本实现调整内陆大气水循环系统的目的,如果大力发展绿地(尤其是大森林),其效果更好(参考后面的注和附表1、2),进而实现调整气候的目的。如果没有强大和稳定的海洋大气水循环系统为基础,陆地大气水循环系统是不可能自然形成的。假如人为去改造,因没有自然水源,既不能制造水湿地,又不能大面积造林绿化。这时如果引江河之水,如此大面积的高出水面的陆地无法灌溉,尤其是山坡之地,总之难以形成大面积热水蒸发面积和足够强度的水湿地和绿地。假如真的形成了较大面积的水湿地和绿地,其势力相对海洋大气水循环系统势力也是十分薄弱,很难撼动其改变方向,收效甚微。所以,这是大趋势,人力很难改变的,人为改变的的基本原则是借助海洋大气水循环系统的发展方向而改变,同时还是要从海洋开始一步一步的逐步向内陆改变才行,不能隔着锅台上炕。如南美洲智利北部的卡拉库姆沙漠内如何形成人工水湿地和绿地?其东部临安第斯山脉,西部临太平洋,但属于海洋大气水循环系统向陆地侵入的薄弱区。

根据以上论述,得出结论:形成和不断延伸内陆大气水循环系统的必需条件是,必须先形成足够面积的类似于海洋那样的水面,如湖泊水面、河流水面、沼泽地水面、湿润土面积等等,即大面积的水湿地(请看后面的附表2)。其中面积数量最大的是平地沼泽地和湿润土地。根据实际调查结果初步得出的结论可以证明,水湿地总面积最少不得低于内陆土地总面积的30%,低于这个数值,调整形成的大气水循环能力功能薄弱,呈现不正常或难以形成正常的大气水循环系统,很可能变成沙漠。如果风大,还可能变成戈壁,各种动植物生存困难;最好达到50%至60%之间,雨量充沛,适合各种生物生存与发展;如果达到80%以上,在低纬度地区,可能具有海洋性气候,潮湿多雨。

全球性的大气水循环系统的形成,具有里程碑意义。蒸发水蒸气使地表温度和湿度不断发生变化,加上风吹日晒,加快地表岩石风化速度和无机物的溶解、分解、化合。当温度、湿度、光照等条件都适合生物的生存时,便产生了生物,之后在自然条件和生物共同作用下,使岩石更加细化产生了土壤,土壤和生物生长更有利于蓄水,土壤中的水是由混合水和结合水组成,结合水更能延长水蒸发时间,加强了土壤对大气水循环系统的调控能力,使内陆大气水循环系统在生物的作用下向更加有利于生物生存与发展方向发展。这时,陆地调控大气水循环系统的作用达到了理想状态。随着条件的不断改善,生物的发展越来越高级,才形成了今天的丰富多彩的自然界。

大气水循环系统的水循环动力,即形成热水蒸气的能量,最初是以地球体温为主,太阳照射能量为次,其它天体能量可以忽略不计。随着地球体表温度的不断下降,形成水蒸气的能量转向太阳照射能量上。目前,产生热水蒸气能量的95%以上来自于太阳照射所带来的能量。

这种全球性的大气水循环系统的形成,快速降低地表温度,起到了决定性作用。当地球两极温度下降到摄氏0°以下时,南北极便产生了冰盖,高山上也开始了有积雪,越积越厚,加上留存在大陆上的淡水,减少了海洋中的水含量,使海平面下降到今天的位置,同时也使海洋大气水循环势力减弱了许多,在大陆生物界发展壮大后,进一步加强了内陆大气水循环势力,构成了比较稳定和和谐的局面。

四、人类社会的产生与发展对大气水循环系统和大气环流的影响

人类在生产力水平还很低的时期,人为了生存而消耗物质的数量,远远小于自然界新产生物质的数量,生产和居住区所占土地,因其粗放经营和数量少,则不会对大气水循环系统产生不利影响。到了近代,人口爆炸式增长,人类文明发展步入快车道。为了加快发展,对自然界采取破坏性的过量开发,到了让自然界承受不了的地步。这些破坏的核心是直接或间接对大气水循环系统的破坏。

人类所从事的很多活动几乎都对大气水循环系统产生不同程度的破坏(请看后面的注:下面简单介绍一下人类活动对地球大气水循环系统造成破坏和消弱严重的几个方面和附表1),这种破坏按照破坏程度可以分成两种,一种叫彻底破坏,使地表完全失去了调节大气水循环的功能,如绿地变成水泥路面;另一种是消弱破坏,即使地表减弱对大气水循环系统的调控功能,如大森林变成农田地。按照破坏的性质可以分为合理破坏与不合理破坏两种:合理破坏:即为了正常生存而开发土地,如农田地开发等;另一种为不合理破坏,即为了私利而破坏自然,如种植毒品。按照破坏过程可以分为直接破坏与间接破坏两种:直接破坏:指的是人类活动直接造成大气水循环系统的破坏,如开垦农田地;另一种叫间接破坏,指的是人类活动非直接造成大气水循环系统的破坏,如汽车尾气排放等。

大气水循环系统遭到不断的破坏,任其发展而不加以阻止,其结果可以分为三个阶段:初期和中期、后期。

大气水循环系统遭到破坏的初期,会表现出一些异常现象。如今,这些异常现象已经表现得很明显,并已严重影响到人类及其它生物的生存。如近年频繁发生的干旱、洪涝、山体滑坡(大多因受强暴雨所致)、泥石流、草原退化变成沙漠、沙尘暴、大气臭氧层遭到破坏导致温度上升,使南北极冰盖和高山积雪融化,海平面上升、水土流失、淡水缺少、空气质量下降等等。

大气水循环系统遭到破坏的中期,内陆大气水循环系统遭到进一步破坏,异常现象加重,大批生物生活极其艰难,甚至面临灭亡威胁,气候异常恶劣,大面积陆地不能生存,并表现出恶性循环的趋势。

大气水循环系统遭到破坏的后期,内陆大气水循环系统遭到彻底破坏,加重恶性循环,内陆已完全丧失生物生存条件,只有少量生物在临海陆地生存,常引发各种疾病和自然灾难,生存极其艰难,人类社会矛盾异常尖锐,如果再严重一些,海洋也不能生存生物时,则地球生物完全消失,一切从头再来。那时,因地球温度相对地球形成初期时的温度低一些,以及海洋大气水循环势力弱一些,重新形成大气水循环系统的难度要大一些。

综上所述,破坏大气水循环系统,等于在破坏整个生态系统的生存与发展的必需条件,无异于自取灭亡。破坏了大气水循环系统,天空失去了水源,地表失去了水循环动力,水就不能循环利用,水不可能来到陆地,更不用说来到高山,地表将越来越干,水慢慢的都流到大海,重新回到地球形成初期的只有海洋大气水循环系统而没有陆地大气水循环系统的局面,这决不是危言耸听,如果您细心留意,就会发现,现正慢慢向这个方向变化。水在没有完全回到大海之前,大气水循环必不正常。

用发展的理论分析,人类社会产生与发展,对地球大气水循环系统的破坏与发展过程可分为四个阶段:非破坏阶段和初期破坏阶段、中期相持阶段、后期发展阶段。

大气水循环系统的非破坏阶段,人类同其它生物一样,对生态没有造成破坏。

大气水循环系统的初期破坏阶段,这一阶段以破坏为主。当前正处于这一阶段的后期,并还将持续一段时间。

大气水循环系统的中期相持阶段,破坏与恢复平衡。

大气水循环系统的后期发展阶段,恢复大于破坏,逐渐实现人与自然和谐发展的阶段。

五、中国大气水循环系统状况及改善方法

当前,中国是世界自然灾害的重灾区。灾的核心内容是水,南方多涝灾,北方多旱灾。严重制约经济发展和每年都要造成很大损失。南北方都要治水,治水的方式相反,南方抗洪,北方抗旱。祖国大西北抗旱的难度要远远大于南方抗洪。大西北为了防风治沙,采取了很多措施,如栽植防风林等,结果仅仅把流动的沙子控制住,起到缓解作用,不能解决根本问题,根本问题是降水。解决降水问题,实质上就是解决大气水循环系统问题,解决这一问题必须要有足够面积的水湿地和绿色植物(尤其是大森林)。

天空的水汽总量是基本一定的,不在单位时间和面积内均匀降水时,就容易产生洪水和干旱,即大气水循环系统不和谐造成的,这是一个重要原因。另一个原因是由大气环流造成的。现在的抗洪与抗旱,仅仅是表面治理。抗洪与抗旱,做法虽然相反,但一定要两手抓,即做两手准备,客观条件下,这一对矛盾可以相互转化,如旱到一定时候,就可能要涝。旱的时候要为涝的时候做准备,涝的时候要为旱的时候做准备。同时,采取有效措施,科学治理大气水循环系统,使之平衡和谐,才能真正做到长期根治水患,这是最重要的。

我国华南属于海洋大气水循环系统影响陆地大气水循环系统的强区,华东和东北属于海洋大气水循环系统影响陆地大气水循环系统的亚强区。所以,要充分利用和借助中国海洋大气水循环系统向内陆发展的强劲优势,做到既要发展国家经济,又要发展生态两不误,使大气水循环系统的由海洋向内陆发展的链不要中断才行。

我国新疆的塔克拉玛干大沙漠和内蒙古西部、陕西北部、山西北部、甘肃北部、宁夏北部等地方,有条件改造成具有良好大气水循环系统的可能,继而形成良好的生态系统,其因是可以借助南部大气水循环系统的发展势力。做法是先从海边的山东省和江苏省、河北省、辽宁省、天津市、浙江省、上海市、福建省、海南省、广东省、广西省等等开始,而后再从江西省和安徽省、河南省、湖南省、贵州省等等,再后来是四川省和青海省、甘肃省、宁夏回族自治区、陕西省、山西省、内蒙古自治区西部等等、最后是新疆维吾尔族自治区。新疆的塔克拉玛干大沙漠大沙漠的改造难度要大些,原因是沙漠南部和东部都有高原和大山(西藏自治区南部的喜马拉雅山脉)阻隔。这种做法是按照内陆大气水循环系统形成过程来按部就班进行的,最好是连续性。从沿海到内陆,每改造好一步,都为下一步打下良好基础。虽然我国的大气水循环系统系统遭到了很大的破坏,但尚未完全中断,只是出现了反常或减弱(局部地区近年已出现恶性循环的态势,如西北地区),所以,既使不连续的改变也能收到很好的效果。如北京北部和辽宁省西北部、山西省北部等等地方,直接建成大面积水湿地,大气水循环系统的改变就能立竿见影的表现出来。如果不建水湿地,改为大力绿化(尤其是大森林)的做法,单位面积效果虽然差一些,但总面积大,容易人为绿化,完全能够实现大气水循环系统的改变。水湿地和绿地对大气水循环系统的改变和影响具有脆弱性和敏感性,所以,必须合理开发利用和加大力度保护与发展才行。

云南省和贵州省、四川省、湖南省、湖北省、安徽省、江西省、山西省、陕西省、内蒙古自治区中东部、河北省北部、河南省、重庆市等省市区,处于海洋大气水循环系统进入陆地后的减弱消失而形成陆地大气水循环系统的衔接区域,这些地方的大气水循环系统较为敏感,只要稍加改善,如绿化植树和建造沼泽地,就能很快实现改善大气水循环系统的目的,具有立竿见影的效果。

东北三省及内蒙古东部临近日本海,开发晚,人口较少,自然环境破坏程度轻一些,只要注意保护和少量恢复,基本上就能维持较好的状态。

台湾省和海南省及众多岛屿基本都在海洋大气水循环系统的覆盖区范围内,人为破坏基本不会影响大气水循环系统,但易造成植被的破坏和水土流失。

辽东半岛和山东半岛、雷州半岛,以及沿海地区和岛屿相近,是海洋大气水循环系统势力登陆的第一站地,应采取措施,有效预防海洋大气水循环系统造成的灾害。

另外就是大气环流方向的改变难度也很困难。如果能够充分利用和借助自然条件,大力创造条件,经过长期的努力奋斗,相信会有很好的结果。

六、后记

大气水循环系统是使地球变成绿色的根本原因,是独有的象征,这是其它星球所不具有的。我们人类作为地球的主宰者,人类要想实现可持续发展的目标,就必须搞好生态建设,而此项工作的前提,就必须先保护好和调整好陆地大气水循环系统。保护和调整陆地大气水循环系统的最主要方法是保护和发展水湿地,其次是大力发展绿地(尤其是大森林)。即人为开发土地时,一定要控制好数量,不能超出水湿地和绿地(尤其是大森林面积)所占的合理比例,这样才能不破坏陆地大气水循环系统的作用;或者,在自然水湿地和绿地数量不足时,设法增加人造水湿地数量和绿地(尤其是大森林)面积,这样就可能改善大气水循环系统,才能创造出更加适合人类生存与发展的环境,才能使地球万物共同和谐生存发展,使人与自然和谐发展。保护与改善大气水循环系统,关系到地球万物生死存亡的大事,应当引起全世界的重视。
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 楼主| 发表于 2013-9-12 20:24:40 | 显示全部楼层
浅谈大气水循环(二)

注:下面简单介绍一下目前人类活动对地球大气水循环系统造成破坏和消弱严重的几个方面:

1、大量开垦农田地。开垦的地方主要是森林、草原和江河冲积平原,其中地势平坦的地方所占比例约为60%以上。这些地方土壤肥沃,水源丰富,有数量众多的湖泊、沼泽地、湿润土地,还有众多的大小河流,动植物资源丰富。这样地方产生的水蒸气数量占地球内陆水蒸气总量的大部分,强度也最大,具有相当于水面的作用,许多地方是陆地水循环系统最初形成的基地,是调控地球内陆水循环系统的发动机。改成农田地以后,水将快速流入河内。流入河内的水,温度快速下降,使水蒸气蒸发面积减少。这时的土地蓄水能力下降,产生的水蒸气数量和强度都极大下降。有些水田地,只是在灌水时期保持较好的作用。山坡农田地大多变成干地,两天不下雨地表就干燥了。山坡农田地在没有森林和地表植被、枯枝落叶的保护,下大雨最容易造成水土流失,坡度越大越严重,水土流失以后更加不利于蓄水和生长植物,使调节大气水循环能力进一步下降。总之,这些地方若大面积开发利用,必将严重破坏或消弱内陆大气水循环系统。因其数量最大,对大气水循环系统产生的不利影响排第一位。

2、大量开发森林资源。由于过量开发森林资源,使大森林变成小森林,森林公顷立木蓄积总量和连年生长量减少,森林内环境空间减少,森林内热度上升,氧气释放量减少,森林的蓄水能力下降导致水蒸气蒸发量和强度都明显下降。有些地方因使用大型林业生产机械设备,对森林和地表植被、土壤的破坏大,这时容易造成水土流失,不利于森林更新。目前,这种不利局面有所缓解。从总的结果来看,此对大气水循环系统产生的不利影响排第二位。

3、大力扩建人的居住地。人口爆炸式增长,需要开发大量的居住地。地址选择同上述的农田地地址选择相同。居住地内的表面大多被水泥面和柏油面盖住,变成绝对干地,晴天几乎不蒸发水分,阴天雨水快速流入封闭的下水道,几乎没有蒸发的时间。居住地内也搞了许多绿化地,如草坪和花卉、绿化树等,但因周边被干净水泥建筑等围住,绿化地内经常缺水,水蒸气强度和数量很小。另外,人工建筑温度高,形成高温热气流上升,不利于降水,容易使居住地内干燥。对大气水循环系统产生的不利影响排第三位。

4、大力建造工厂。地址选择同上述一样。工厂厂区对大气水循环产生的不利作用与人居住地相同。但工厂会造成大量淡水和空气污染,可使臭氧层遭到破坏,地球温度上升,南北极冰盖融化等,这样易于引起气候变化反常。目前人类的科技和生产力水平应该说是很高,但用破坏环境这一指标来衡量,仍处于初级阶段,有待于人类重视,尽快解决此项难题,尽快实现经济发展与环境建设双赢的目的。对大气水循环系统产生的不利影响排第四位。如不很好的控制,不利影响的名次可能还会上升。

5、交通工具尾气排放。造材空气污染,臭氧层遭到破坏。目前,这种不利影响仍在快速扩大。对大气水循环系统产生的不利影响排第五位。
6、大量放牧。由此造成草地退化变成沙漠或长势弱,草地释放氧气和对大气水循环系统的作用下降。对大气水循环系统产生的不利影响排第六位。

7、现代化战争。尤其是使用核武器。战争区域对土地、水源、大气、自然资源等等整个自然环境造成很大破坏。对大气水循环系统产生的不利影响排第七位。

8、抽取地下水。地下水的形成时间比较长,数量变化比较稳定,对于干旱少雨地区来讲,尤为珍贵,是生命之水。为了发展农业,超量开发地下水,地下水位的不断下降,数量减少,增加了地表的干燥度,加剧了这一地区的水危机。对大气水循环系统产生的不利影响排第八位。

9、开矿和挖沙取土。地表植物和土壤被移走,暴露出来的是岩石沙子,造成高温干燥,极大的减少水蒸气蒸发面积。因面积较少,对大气水循环系统产生的不利影响排第九位。
除此之外还有象沼泽地改造排水,营造成森林,降低了对大气水循环的调控能力;旅游景点建设,其中修路、建筑等等,这些都是不利于大气水循环系统的设施和做法;农民搞家庭经济、包山搞种植和养殖等等,为了发展经济的需要,也搞了一些不利于大气水循环系统的设施和做法。

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