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亚热带农业生态所桃源站

初识凝结水

地球的皮肤
2016年01月03日
“蒹葭苍苍,白露为霜.所谓伊人,在水一方。”寥寥八字便勾勒出一个苍凉幽缈的深秋清晨时空背景,从而引出后面脍炙人口的诗句来。文人墨客喜用“露”托物寄情,因其纯洁无暇,便有了“垂绥饮清露,流响出疏桐”;因其稍纵即逝,便有“譬如朝露,去日苦多”;因其恰得时宜,便有“清风玉露一相逢,便胜却人间无数”。
露水
露水2
露其实是自然界的一种普遍现象,实质是凝结水的一种。所谓凝结水是指当物体表面温度低于周围大气中水蒸气形成露珠时候的温度时,大气中汽态水在物体表面凝结形成的水源。其在我们生活中无处不在,小到随口对着玻璃哈气而形成的小水珠,大到清晨数平方公里植被叶片茎干上形成的露珠,都有凝结水的身影。这看似简单的气态和液态的转换,在人类的活动和自然环境中却有着很广的应用。
人类生产生活中利用蒸汽凝结水进行火力发电、原油分离等活动,凝结水的应用最大程度的回收了系统的热能,从而节能降耗,创造经济效益。科研中也常用到蒸发凝结水进行科学化验。农业生产中常常利用农作物凝结水量小、附着表面时间长的特点采用傍晚喷洒农药、寒露季节采摘油茶等。
自然环境中,特别是在干旱、半干旱地区的生态系统,凝结水同样扮演着非常重要的角色。凝结水不但对积累的大气降尘有巩固作用,而且附着在土壤表层补充水分和减少了土壤的蒸发损失,在岩石土层中能促进岩石的风化作用,加剧半干旱地区喀什特地貌的形成和发展。对于植被而言,已有的研究表明凝结水可以通过湿润植物的叶表帮助克服干旱胁迫、提高光合强度。降低植物蒸腾或其他因素引起的水分亏缺等方式的作用,维持植物生长、有机物合成与代谢从而促使植物正常生长。干旱雨水资源短缺,露水发生频次和持续时间均超过降水,露水便成为重要的水资源和湿度来源,所以不少学者认为露水是干旱区域植物生存的主要水资源或者是植物生长唯一的液态水资源,足见其重要性。
当然,凝结水也具有负面效应,比如南方地区“梅雨”季节房屋地面的返潮现象、凝结水过量和持续时长也容易影响植株花粉传播,其残留水体也容易滋生细菌和真菌等病原体导致植株患病等。
凝结水犹如一个谜团,古人阅其表将之比作天上来水,寓之情赋予其丰富的情感;而今随着认识的不断深入,我们正扒开它那萦绕的迷雾,凝结水相关研究也正从自然学科方向逐步拓展到研究城市热岛效应和酸沉降等热点领域之中。在全球化水资源短缺的今天,如果这类水资源能合理利用起来,那么也将为人类活动和生态系统保护的提供一个重要水资源利用途径。