Page 48 - 水资源保护技术与方法

第二章 水资源保护技术基础

旋等。在全球尺度上，行星风系是水汽输送的主要动力。信风带位于赤道两侧，
北半球为东北信风，南半球为东南信风，它们将海洋上的水汽源源不断地向大陆
输送，对热带和亚热带地区的降水产生重要影响。例如，在非洲西部的几内亚湾

沿岸，受东北信风携带的大西洋水汽影响，年降水量可达 1500~2000mm，形成
了热带雨林气候。在区域尺度上，季风环流在水汽输送中发挥着关键作用。以亚
洲季风为例，夏季，来自印度洋的西南季风和来自太平洋的东南季风，携带大量
水汽登陆亚洲大陆，为东亚、南亚和东南亚地区带来丰富的降水。研究表明，亚

洲夏季风期间输送的水汽量占该地区全年降水量的 70%~80%；冬季，大陆吹向
海洋的干冷气流则导致这些地区降水减少。
水汽输送还受到地形因素的影响。当含有水汽的气流遇到山脉等地形阻挡
时，会被迫抬升。随着海拔升高，气温以每升高 100m 约下降 0.6℃的速率降低，

水汽冷却凝结形成降水，这种降水称为地形雨。例如，位于喜马拉雅山脉南坡的
印度乞拉朋齐，由于地处西南季风的迎风坡，大量水汽在此被迫抬升，形成了丰
富的降水，平均年降水量超过 11000mm，成为世界“雨极”。而山脉的背风坡，
由于水汽在迎风坡已大量消耗，往往降水稀少，形成雨影区。如美国西部的落基

山脉，其背风坡的内华达州，年降水量不足 200mm，形成了广袤的荒漠景观。
现代气象研究通过数值模拟发现，地形对水汽输送的影响不仅体现在降水分布上，
还会改变大气环流模式，进而影响更大范围的气候和水循环。
（三）降水

降水是指大气中的水汽凝结成液态或固态水，在重力作用下，以雨、雪、冰
雹等形式降落到地面的过程。降水是水循环中至关重要的环节，它将大气中的水
汽转化为陆地和海洋的水资源，直接影响着水资源的分布和可利用量。全球降水
分布极不均衡，赤道地区受赤道低气压带控制，盛行上升气流，水汽容易凝结，

年降水量可达 2000mm 以上；而副热带高压控制的大陆西岸和内陆地区，气流下
沉，水汽难以凝结，降水稀少，形成干旱和半干旱气候，如撒哈拉沙漠地区年降
水量不足 50mm。
降水的形成需要满足水汽充足、冷却降温、凝结核存在三个条件。水汽充足

是降水的物质基础，只有当大气中含有足够的水汽时，才有可能形成降水。冷却
降温是水汽凝结的关键，常见的冷却方式有热力对流冷却、地形抬升冷却和气团
移动冷却。热力对流冷却多发生在夏季的午后，地面受热不均，空气强烈对流上

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