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太阳2下载NASA研究为全球水循环提供了新的估计

作者:admin    来源:未知    发布时间:2020-03-22 21:12    浏览量:
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nasa研究为全球水循环提供了新的估计

水循环描述了水如何从地球表面蒸发,上升到大气中,冷却,凝结形成云层,然后再次由于降水而下降到地面

全球大气中约75%的能量(或热量)是通过地球表面水的蒸发来传递的

积分:nasa

美国国家航空航天局(nasa)最近发布的一项研究有助于回答有关干旱,洪水以及流动的水量和流向的问题

这项新研究提供了21世纪前十年全球水循环预算的估算值,它采用了地球的脉动并为以后的比较奠定了基准

水循环是一个通俗易懂的词组,用于描述水以其不同形式(例如,液体,气体和固体在行星周围)的运动

它包括用于家庭和农业的淡水,因此,由于气候变化而导致的雨雪模式的任何变化都可能对全世界的社区产生巨大影响

这项研究是对2000年至2010年地球水运动的严格解释,并且是第一个完全依靠卫星观测和数据整合模型的研究

新的估算是与太阳可用于加热和移动水的能量估算同时得出的

例如,外面较热的一天意味着从土壤,植物或海洋中蒸发出更多的水,因此对热能的数量进行定量计算有助于科学家对提升到大气中的水数量进行定量计算

随风飘扬

评估地球气候系统的这两个主要组成部分是评估气候变化如何影响水和能源模式的第一步

要记录更改,您需要了解当前状态到底是什么,对当前状态有一个良好,合理的理解和量化

主要作者马特·罗德尔(matt rodell)说,这就是未来的变化,他是马里兰州格林贝尔特市nasa戈达德太空飞行中心的水文学家

该结果于7月7日在线发表在《气候杂志》上,结果表明,每年来自太阳的热量从世界海洋中蒸发出107,841立方英里(449,500立方公里)的水

作为参考,美国的五大湖拥有约5,446立方英里(22,700立方公里)的水

在陆地上,土壤和植物蒸发了16938立方英里(70600立方公里)的水

水分在大气中以水蒸气的形式聚集,然后被风吹到世界其他地方,在那里凝结成云,降雨和降雪

每年从六个海盆和三个海中沉淀和蒸发的水量

列出的数量以千立方公里为单位

作为参考,在此规模上,人类每年的用水总量为9.1万立方公里

鸣谢:nasa goddard /概念图像实验室

科学家们还计算出,每年海洋上空的降水量为96,805立方英里(403,500立方千米),比先前的标准估计高出约5%,陆地上的降水量为27,950立方英里(116,500立方千米)

陆地上的降水中,有11,012立方英里(45,900立方公里)通过溪流和河流进入海洋,有16,938立方英里(70,600立方公里)蒸发到大气中

相比之下,每年地球上所有人类的农业,工业和供水总消耗量为2182立方英里(9100立方公里;足以容纳300万个足球场),不到土地总降雨量的8%

除全球和年度数据外,研究人员还计算了七个陆地和九个海盆各自的水循环估算值,并提供了全球和每个地区的月度估算值

对于七个主要陆地中的每一个,每年沉淀,蒸发,流到小溪和河流中或渗入地下水的水量

列出的数量以千立方公里为单位

太阳2注册登录为参考,在此规模上,人类每年的用水总量为9.1万立方公里

鸣谢:nasa goddard /概念图像实验室

威斯康星大学麦迪逊分校的大气科学教授特里斯坦·勒库耶(tristan lecuyer)表示,水循环当前状态的这些数据将用于改善气候模型如何预测降雨和降雪事件的分布和强度

在气候模型中,降水变化比温度变化更难预测,因为降雨和降雪涉及云的过程,该过程的英里数级太小,无法解决大多数气候模型的问题,其最小单位通常约为康涅狄格州的大小

lecuyer说,对当前的降水率及其随季节的变化进行更好的估算对于改善模型至关重要

科学家结合了来自10个来源的数据,这些数据利用来自25多个卫星的观测结果来描述水循环的不同方面:陆地和海洋的降水和蒸发,大气水蒸气及其运动,河流径流以及包括地下水,土壤在内的蓄水量潮湿和积雪

然后的目标是平衡流入水循环每个隔间(例如海洋,大陆或湖泊)的水量与流出的水量

地球是一个封闭的系统,这意味着从地表蒸发的所有水都必须计入大气中的水蒸气,然后当水凝结成雨或雪等时必须计入水蒸气

这些阶段的每个阶段均由不同的数据集描述

rodell说,使所有数据集协同工作具有挑战性

他说,事情并非总会累加,因为测量结果不够完美

就像您进行马拉松训练一样,您发现google maps说的路线为26.2英里

然后运行它,您的iphone应用程序说您走了27.0英里,然后您驾驶了它,您的汽车说您走了26.5英里

哪一个是对的?您可能会猜测每次测量的准确性,并在中间的某个位置得出一个估计值

为了解决数据集之间的差异,rodell,lecuyer和他们的团队想出了一种新的数学技术来获得最佳估计

他们基于专家认为每次测量的准确度,将其描述为科学上的不确定性或仍然合理正确的可能答案范围

就好像水循环是一个拼图游戏一样,每个有关降水,水蒸气等的数据集都是必须与其他所有部分相匹配的单独部分

但是,与传统的拼图游戏不同,这里的每块拼图都有一定的摆动空间,其范围可能很大

事实证明,水循环件确实在摆动室中合为一体,使团队能够看到全景

<太阳2注册登录p> lecuyer说,那非常令人鼓舞

即使它们是独立生成的,但生成的数据集都带有现实的不确定度条,使我们可以得出这些基准估计值

世界气候研究全球能源与水交换项目国际部主任彼得·范·奥维伦(peter van oevelen)表示,水循环估算是与能源预算估算一道计算的,这种方法虽然不算新,但执行得很好

没有参与研究的华盛顿计划

他说,如果不考虑高能成分,就无法完成对各种水平衡成分的估算,他补充说,仍然需要进行工作以改进对水和能量循环的某些部分的估算,例如蒸散量,对多少水的估算

从土壤和植物中蒸发

罗德尔(rodell)表示同意,并希望合并2010年以来发射的卫星数据集,例如2014年发射的“土壤水分主动无源”任务,这可能有助于完善这些估计

这些水循环和能源预算数据集是由美国国家航空航天局(nasa)的地球观测卫星舰队提供的,这些卫星观测行星的所有部分,包括海洋,偏远地区和发展中国家,科学家很难或不可能从地面上获得这些数据,罗德尔说

他说,自2010年以来发射的下一代卫星将最终使对当前十年水流运动的估算更加精确

调查报告:

21世纪初的水循环观测状态21世纪初的能源预算观测状态

官网平台综合报道

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