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黄河之水天上来神奇的水循环

2022-03-22许秀华

科学大众·小诺贝尔 2022年2期
关键词:热空气小水滴水循环

许秀华

将进酒

〔唐〕李白

君不见黄河之水天上来,奔流到海不复回。

君不见高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪。

人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。

天生我材必有用,千金散尽还复来。

烹羊宰牛且为乐,会须一饮三百杯。

岑夫子,丹丘生,将进酒,杯莫停。

与君歌一曲,请君为我倾耳听。

钟鼓馔玉不足贵,但愿长醉不复醒。

古来圣贤皆寂寞,惟有饮者留其名。

陈王昔時宴平乐,斗酒十千恣欢谑。

主人何为言少钱,径须沽取对君酌。

五花马,千金裘,呼儿将出换美酒,

与尔同销万古愁。

黄河水哪里来

“子在川上曰:‘逝者如斯夫,不舍昼夜。’”“滚滚长江东逝水,浪花淘尽英雄。”“百川东到海,何时复西归?”……在中国的古诗文里,作者经常用流水比喻流逝的光阴。

中国的地势西高东低,冰川和雪山主要分布在西部地区,如西藏、新疆、四川、云南、甘肃、青海等地区。中国最长的两条河流——长江与黄河,就发源于青海省的三江源地区。

三江源,顾名思义,是长江、黄河和澜沧江三条江河的源头,位于青藏高原腹地。这里山峦海拔普遍可达到5000~6000米,雪线上积雪和冰川密布,冰雪的累积和融化相对稳定,可以提供稳定的水源。因此,三江源素有“中华水塔”的美誉。

黄河水哪里去

中国的河流一部分注入了湖泊;一部分渗透到地下成为地下水;绝大部分则奔向大海,即中国的四大海域——渤海、黄海、东海和南海,由此汇入太平洋;较少部分河流向南流入印度洋,如雅鲁藏布江、怒江等;还有流入北冰洋的河流,如额尔齐斯河。

什么叫水循环

高山上的冰雪化成了水,流入了江河,汇入了海洋,冰川不会越来越少吗?以后是不是见不到高山戴着的“白帽子”了?这种“奔流到海”的情况之所以持续了几千年、几万年,是因为自然界中的水在不停地循环。

太阳照射带来的热量,会让海洋、湖泊、江河、小水洼等地表水以及潮湿的衣服、器具等表面的水蒸发;在植物的呼吸作用中,从根部吸上来的水也会在叶片中因蒸腾作用变成水蒸气释放到空气中。之后,这些水蒸气随着气流到处游荡。当它们被带到高空中时,由于高空温度很低,一些水蒸气会凝结成小水滴,飘浮在空中。高空中小水滴聚集多的地方,在地面上看起来,就是云朵。

通常情况下,由于地面上一直有被晒热的气流向上爬升,气流托得住这些云朵,所以不会下雨。如果在高空中突然过来一股强大的冷空气,云朵中会有更多的水滴生成,水滴还会长大,可以长大100 多万倍呢!这时,下面的气流再也托不住了,水滴就会降落到地上,这就是下雨的过程。在冬天,高空中的小水滴则会结成冰晶,变成雪花,漫天飞舞。

下雨和下雪都是自然界的降水过程,让水重新回到大地上、江河湖海中以及地下。这就是自然界的水循环。

水是如何循环的

炎热的夏季,地表附近的空气受热,或者高空遭遇极冷气流时,都会促使底层带着很多水蒸气的热空气向上爬升。热空气在向上爬升的过程中,遇到高空的冷空气会形成对流雨。在赤道附近,每天午后的降雨时间非常固定。这是因为每天空气被晒热、上升的时间基本固定,所以下雨时间也很固定。对流雨的形成,是因为冷、热空气垂直相遇。

在山区,暖湿气流行进时,被迫随着地形的变化而抬升或者下降。当遇到山坡时,暖湿气流被山坡抬起,与山坡上部的冷空气相遇,也会形成积雨云,继而产生降水。这种雨叫作地形雨。地形雨的形成,是因为冷、热空气斜着相遇。

水循环除了以上两种局部性的,也有全球性的。全球的大气环流中,暖湿气流和干冷气流相遇形成的降水,叫作锋面雨。锋面雨的形成,是因为冷、热空气水平相遇。

小水滴的旅行

现在, 我们想象一个场景:三江源冰川上有一个小冰晶,它经过太阳照射融化成一个小水滴,进入黄河中,随后又流入了大海。在大海里,它又被太阳晒着晒着,变成了水蒸气,进而钻到云朵里。云朵里的小水滴随着大气环流飘到了三江源的上空, 在这里遇到了一股冷空气。于是,它变成了雪花,飘落在三江源的冰川之上——它回家了!

黄河之水是从三江源的高山冰川上而来,那里离天空很近很近。而后,黄河之水一路奔腾入海。但总会有那么一个小水滴,能借助着大自然的水循环,再回到三江源的冰川之上。

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