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变幻多彩的地球

作者: 陶世龙

看不见的雨



原载1961年6月29日《羊城晚报》。
  阳春烟雨,一向是入画的景色。雨是可以看见的。然而你知道吗?自然界中还有一
种看不见的雨。
  我们先来看看,什么是雨呢?雨是空气中的水蒸气凝结后落到地上的水点。空气不
仅天上有,地下土壤的孔隙中同样有,这些地下空气里的水蒸气也有凝结成水的时候,
我们虽然没有看到地下下雨的现象,但确实有水渗到地下去了。因此,我们称它为隐藏
着的雨,也是满恰当的。
  空气中的水蒸气是怎样跑到地下去凝结成水的呢?原来土壤中的空气与地上的空气
息息相通,随着空气的运动,水蒸气也跟着运动;即使空气不动,空气中的水蒸气也会
从气压高的地方向气压低的地方运动,一般的规律是温度愈高气压愈高。夏天气温高,
土壤的温度低一些,因此水蒸气多从空中进入地下,冬天的情况则相反。
  水蒸气到了地下,有一部分被土壤的颗粒牢牢吸住,这时水就成为分子状态,即极
细小的微粒附着在土壤颗粒的表面,它们之间吸力很大,需要加热到105~110℃才能使
它们分开。
  当土中空气里的水蒸气多到接近饱和时,土壤颗粒表面所能吸附的水分子便多了起
来,发展到可以形成一层包住颗粒的薄薄的水膜,而当水蒸气在地下空气中的含量超过
了饱和程度时,就要跑出来凝结成水。
  空气中水蒸气的含量要有多大才达到饱和呢?这随着温度的高低而变化,温度愈高,
空气中所能容纳的水蒸气愈多;温度愈低,空气中所能容纳的水蒸气则愈少。
  在昼夜之间,由于白天有太阳照射,土中空气的温度高,到了晚上便降低了,有时
冷热相差很大,沙漠中有些地区可以相差50℃。因此,这时土中的水蒸气虽然还未达到
饱和状态,可是在温度突然降低的情况下便显得过多了,有可能凝结成水,渗入地下。
在草原、沙漠和半沙漠地区,以这种方式得到的水,比雨水雪水还多。
  空气中总是有水蒸气的,沙漠地区白天气温很高,蒸发强烈,尽管地面缺水,空气
中的水并不少。苏联科学家曾经做过一个有趣的试验,他们在一个漏斗状的容器里装满
了沙子,表面撒上白粉以便迅速散热,使昼夜间的冷热相差更为悬殊,果然,在夜间从
这个容器底部的孔中流出了水!
  既然水蒸气可以直接进入地下凝结成水,我们能不能大规模地促进这种变化来改造
自然呢?人们曾经设想用强大的动力将空气送进冷凝装置中,从而得到宝贵的水,当然
这得消耗巨大的能量,不过在像沙漠那些特别缺水的地方总是日照充足、阳光强烈,有
的是丰富的太阳能,因此幻想并非不可能成为事实,这些无形的“雨”说不定要在人和
沙漠的战斗中大显身手呢。
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