水汽在空中的滞留时间和滞留函数

就全球而论,大气中持有的水汽约为25毫米,而每年的降水量(约1000毫米),是它的40倍。大气要维持水分平衡必然要从下垫面的水分蒸发中补充1000毫米(相当于补充 40次,1000毫米/25毫米)的水分。这也说明水分从蒸发进入大气到形成雨雪而脱离大气,一年要循环40次,即大气中的水汽9天(365/40)就更新一次,即水汽蒸发进入大气在空中平均滞留9天又回到下垫面。我们把

水汽进入大气以后在空中平均存在的(尚没有变成降水,依然是水汽状态)时间长度称为水汽在空中的滞留时间

 9天”是描述大气中的水分循环的重要参数。但它只是个平均值,实际情况肯定有的水汽滞留时间更长或者更短。

面对大气中现存的水汽,我们可以问,它们进入大气1天、2天、n天就离开大气的水分占了水汽总量的百分比是多少,回答这个问题显然不是求一个未知数,而是求一个未知函数。于是

描述空中的不同滞留时间(如1天、2天、n天)的水汽的质量占空中水汽总质量的百分比的函数称为水汽滞留函数f(τ)。

水汽滞留函数的自变量 τ 的单位是时间,而函数值 f 的单位是时间的负1次方。(张学文2006.10.18)