袁瑞強(qiáng)，李澤君

（山西大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，山西 太原 030006）

非降雨水（non-rainfall water）指自然降水和人工灌溉以外，來(lái)自大氣并以露、霧和水汽吸附等形式附著在地表和地物表面的液態(tài)水［1-4］。當(dāng)?shù)匚锉砻鏈囟鹊陀诨虻扔诼饵c(diǎn)溫度時(shí)，潮濕空氣中的水汽凝結(jié)成露水［5-6］。需要注意，露水不是在空氣中形成后再沉積到表面上，因此使用“露水形成”比“露水沉積”更恰當(dāng)［7-8］。霧水的形成與地物表面條件無(wú)關(guān)。當(dāng)大氣中的水汽達(dá)到飽和時(shí)霧就會(huì)發(fā)生，其本質(zhì)是形成懸浮在空氣中的微小水滴。由于霧滴的沉降和地物的攔截作用［9］，霧水沉積在表面上，故可用“霧水沉積”描述該過(guò)程。水汽吸附是水汽從大氣向土壤擴(kuò)散并吸附在土壤顆粒表面的過(guò)程。土壤表面溫度高于露點(diǎn)溫度且大氣相對(duì)濕度高于土壤空氣相對(duì)濕度，形成指向土壤的水汽梯度［10-12］，是水汽吸附發(fā)生的必要條件?；谖庀髼l件可以區(qū)分霧、露和水汽吸附［13］。發(fā)生霧的大氣條件在大陸內(nèi)部較少滿足，因此大多數(shù)霧形成于相對(duì)濕度高、水汽易于飽和的沿海和山區(qū)［14］。區(qū)分露水和水汽吸附較為困難［15］。露水受特定氣候條件限制較小，在大多數(shù)條件下都可能發(fā)生，廣泛發(fā)生于世界各地［16-17］。與露水相比，水汽吸附對(duì)表面溫度和大氣濕度的要求更低，更容易發(fā)生［18］。傳統(tǒng)上，陸面凝結(jié)水同樣包括露水、霧和水汽吸附等形式的水。國(guó)內(nèi)有學(xué)者將非降雨水稱為凝結(jié)水［19］。然而，兩者的水汽源不同，不是等同的概念。形成非降雨水的水汽直接來(lái)自大氣，是陸面和大氣間的通量。陸面凝結(jié)水的水汽來(lái)源包括大氣和深層土壤向上擴(kuò)散的水汽［20］。

非降雨水是干旱和半干旱區(qū)的重要水源，是干旱缺水時(shí)期植物、昆蟲、小動(dòng)物和生物結(jié)皮不可或缺的重要水源［3-5,21］。干旱期缺水會(huì)使植物生長(zhǎng)受限，有些幼苗甚至?xí)艿剿劳龅耐{［22］。非降雨水減輕了植物水分虧缺，增加了植物的水量［23-24］，緩解了植被的水分脅迫，促進(jìn)了植物的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)了光合作用。一些小動(dòng)物（如黃粉蟲、壁虎）可以利用自己的身體來(lái)收集露水、霧水并供其使用。非降雨水是干旱和半干旱區(qū)陸地水平衡的重要組成部分［25-26］。旱季非降雨水補(bǔ)充了降雨量，將非降雨水與降雨結(jié)合可以滿足植物蒸散需求。本文回顧了已有研究，總結(jié)了非降雨水的觀測(cè)和定量方法，評(píng)價(jià)了常用方法的特點(diǎn)，并綜述了非降雨水的研究進(jìn)展，提出了目前研究的知識(shí)缺口以及未來(lái)研究方向，為非降雨水的進(jìn)一步研究提供了參考。

1 觀測(cè)與估算方法

1.1 露

露水的實(shí)際測(cè)量較為困難。目前仍然沒(méi)有普適的露水標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法和模型。已有方法可以分為測(cè)量法和估算法兩大類［27］。

過(guò)去幾十年內(nèi)開發(fā)了許多方法和儀器來(lái)測(cè)量露水量。例如，布板法［28-29］、稱重法［30］、葉片濕度傳感器［31-32］和蒸滲儀［33-34］等。布板法簡(jiǎn)單、成本低，便于比較不同位置和高度的露水量［29］，但其測(cè)定結(jié)果受冷凝板材質(zhì)的顯著影響［28,35］。稱重法是常用的測(cè)量自然結(jié)露量的方法，但需要在清晨手動(dòng)收集，增加了人力成本［30］。葉片濕度傳感器可檢測(cè)葉片表面是否存在露水，與數(shù)據(jù)收集器連接可自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)［36］。蒸滲儀/微蒸滲儀具有足夠的靈敏度和精度來(lái)測(cè)量露水量［26,35］，但是實(shí)際上表層土壤更容易從空氣中吸收水汽［37］，導(dǎo)致很難區(qū)分露水和水汽吸附量，此外蒸滲儀成本較高［38］。由于露水一般出現(xiàn)在夜晚，所以大多數(shù)測(cè)量方法都需要在凌晨進(jìn)行觀測(cè)，這增加了獲得長(zhǎng)期和連續(xù)的露水量的困難［39］。

已有研究進(jìn)行了露水收集實(shí)驗(yàn)并討論了露水的應(yīng)用［40-44］。國(guó)際露水利用組織（International Organization For Dew Utilization-OPUR）推薦的露水冷凝器被認(rèn)為是收集露水最有前途的方法［34,43］。通過(guò)比較冷凝器表面不同的箔材料、放置的角度和位置增加收獲的露水量［45］。國(guó)際霧露協(xié)會(huì)（International Fog and Dew Association，IFDA）組織的國(guó)際會(huì)議（International Conference on Fog，F(xiàn)og Collection，and Dew）也展示了一些用于露水收集的新材料。露水收集器的目的是增加收獲的露水量以供使用，并不能反映真實(shí)的露水產(chǎn)量。

經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、分析模型和人工智能模型用?lái)估算露水量［46］，以有效地量化露水的形成。經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆?gòu)建了露水與氣象變量之間的關(guān)系。典型的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ虰eysens 模型［22,42,47］刻畫了云量、風(fēng)速、空氣溫度、露點(diǎn)溫度、場(chǎng)地高程等與露水產(chǎn)量的關(guān)系（表1）。露水凝結(jié)伴隨向表面的負(fù)潛熱通量，是蒸發(fā)的逆過(guò)程［38］，因此可以使用基于物理原理的模型來(lái)估算露水量。物理模型可以應(yīng)用于不同地點(diǎn)，但由于熱交換和輻射交換模擬的困難，使得構(gòu)建過(guò)程更加復(fù)雜和不確定［40,48］。目前使用最廣泛的物理模型是能量平衡［34,45,49-50］、PM 方程（Penman-Monteith）［23,27,36,51-52］和波文比能量平衡方程［39］。基于能量平衡的物理模型集中應(yīng)用于人工冷凝表面。在量化露水的實(shí)際應(yīng)用中所需參數(shù)不同。模型的一些參數(shù)，如土壤熱通量、熱交換系數(shù)較為復(fù)雜且難以獲得［46］。PM 方程廣泛應(yīng)用于不同表面的露水形成，其最初是用于計(jì)算蒸散的，考慮了大氣中能量和水汽的傳輸［27］。與其他方法比較PM法的優(yōu)點(diǎn)是不需要表面溫度變量［38］。波文比是顯熱通量與潛熱通量之比，該方程能夠在相對(duì)較大的面積上測(cè)量表面能通量［51］，與其他方法相比它在獲得正確的熱和蒸汽傳導(dǎo)率方面表現(xiàn)優(yōu)秀［38］。使用人工智能模型也可以估計(jì)露水的產(chǎn)量［40］，雖然該模型可以應(yīng)用于開發(fā)全球露水圖，但需要大量的樣本數(shù)據(jù)，在實(shí)踐中存在困難。

表1 露水產(chǎn)量估算模型Tab.1 Dew Yield Estimation Model

1.2 霧

霧水不易發(fā)生且懸浮在空氣中，難以直接測(cè)量。通常用霧水收集器收集后由雨量計(jì)測(cè)量。不同形式的霧收集器性能差異較大。平板式霧收集器比圓柱形霧收集器具有更好的霧收集能力［53］。霧水收集器的位置非常重要，一般面向風(fēng)向安裝。風(fēng)速是對(duì)霧水收集器影響最大的因素［54］，當(dāng)風(fēng)速超過(guò)一定閾值時(shí)，形成霧的可能性會(huì)大大降低。閾值大小存在地區(qū)差異。

Katata［55］總結(jié)了陸地生態(tài)系統(tǒng)的霧水沉積模型，將其分為阻力模型、解析模型和復(fù)雜模型3 種。阻力模型大多基于Lovett 模型及其變式，其中一些物理量測(cè)量困難需要進(jìn)行估計(jì)。Chang 等［56］基于Lovett 模型，通過(guò)霧沉降率與可見(jiàn)度的關(guān)系建立了經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停峁┝斯浪汩L(zhǎng)期霧沉積率的方法。解析模型建立了霧水沉積與一些參數(shù)的公式，計(jì)算簡(jiǎn)單，但這些參數(shù)（如：風(fēng)速、相對(duì)濕度）多為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或統(tǒng)計(jì)。K?rner 等［57］僅用溫度和相對(duì)濕度兩個(gè)變量提出了REAL-Fog 方法計(jì)算霧，該方法簡(jiǎn)單、性能優(yōu)秀，但存在一定高估傾向。復(fù)雜模型常與三維氣象模型結(jié)合進(jìn)行霧水模擬，預(yù)測(cè)精度高。Katata 等［58］耦合了氣象模型MM5 和地表模型SOLVEG，對(duì)樹木的霧沉積進(jìn)行了估算。

數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型（Numerical Weather Prediction，NWP）在預(yù)測(cè)沿海霧方面應(yīng)用廣泛。三維天氣研究和預(yù)報(bào)模型（Weather Research and Forecasting Model，WRF）最為常用［59-60］。該模型包括微物理、積云參數(shù)化、表面物理、行星邊界層物理、大氣輻射和陸地表面模型等模塊［61］。WRF 模型在很大程度上可以得到較好的預(yù)測(cè)結(jié)果，但仍有許多需要改進(jìn)的地方，如：難以預(yù)測(cè)短期微尺度上的霧狀況、不能很好的捕捉霧的垂直分布以及預(yù)測(cè)值偏低等［62-63］。遙感衛(wèi)星（如中分辨率成像光譜儀、云氣溶膠激光雷達(dá)和紅外探路者衛(wèi)星觀測(cè)、Himawari-8 葵花八號(hào)等）提高了海岸地區(qū)沿海霧觀測(cè)精度，是目前在大范圍長(zhǎng)時(shí)間尺度上監(jiān)測(cè)海霧的最有效手段［64］。人工智能技術(shù)在預(yù)測(cè)沿海霧方面也具有重要作用。

1.3 水汽吸附

關(guān)于土壤水汽吸附觀測(cè)和估算方法較少。目前測(cè)量水汽吸附主要是基于蒸滲儀的觀測(cè)［65-66］，但是蒸滲儀不能直接得出水汽吸附量，還需要對(duì)其進(jìn)行水分通量分割［18］。估算水汽吸附的方法主要包括兩大類：水汽吸附等溫線法［67-68］和土壤水分保持曲線法［65,67,69］。使用水汽吸附等溫線能夠有效的估算蒸汽吸附數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)分辨率不夠高，可能存在較大誤差。充分表征土壤水分保持曲線的最干燥部分對(duì)研究水汽吸附具有重要意義，能夠很好的模擬土壤水分通量振蕩。除此之外，也有文獻(xiàn)利用梯度法計(jì)算水汽吸附［12］。該方法僅產(chǎn)生有限的土壤擾動(dòng)，但高度依賴于擴(kuò)散系數(shù)，需要進(jìn)行校準(zhǔn)以提高準(zhǔn)確性。

2 研究進(jìn)展

非降雨水研究集中于沿海及干旱與半干旱地區(qū)。20 世紀(jì)90 年代以色列內(nèi)蓋夫沙漠是非降雨水研究的一個(gè)重點(diǎn)區(qū)域。近年來(lái)關(guān)于沿海霧等的研究顯著增多。同時(shí)，非降雨水的收集以及非降雨水對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響仍然是研究熱點(diǎn)。

20 世紀(jì)中葉以來(lái)，露水研究的數(shù)量逐漸增加。大多數(shù)研究集中于干旱與半干旱站點(diǎn)，應(yīng)用測(cè)量和模擬方法研究短期露水量（表2）。研究結(jié)果表明露水量是一種較小的通量［51］，但不同的露水收集方法可以獲得不同的露水量。例如，倒金字塔冷凝器比平面冷凝器的收集效率高［41］。已有研究比較和驗(yàn)證了不同的露水量模擬方法，結(jié)果表明表面能量收支模型好于空氣動(dòng)力學(xué)模型［41］。蒸滲儀測(cè)量的露水量與波文比能量平衡估算的露水量在中國(guó)巴丹吉林沙漠具有良好一致性，但波文比能量平衡的值始終低于測(cè)量值［39］。人工智能模型也可以有效地預(yù)測(cè)旱季露水量［70］?？紤]露水量評(píng)估干旱，有助于對(duì)不同地區(qū)的干旱做出更準(zhǔn)確的評(píng)估［27］。

表2 近年的露水產(chǎn)量研究Tab.2 Recent study on main dew yield

已有研究中存在兩方面的不足，即缺乏長(zhǎng)期觀測(cè)和大空間尺度研究。長(zhǎng)期觀測(cè)有利于深入了解露水的形成和變化規(guī)律，露水對(duì)維持區(qū)域水和生態(tài)平衡的作用。然而，露水形成的長(zhǎng)期測(cè)量幾乎是不可能的，同時(shí)由于估算方法的局限性對(duì)露水量的長(zhǎng)期趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)估十分困難［28,45］。已有研究結(jié)果展示了長(zhǎng)期觀測(cè)研究的重要性。塔克拉瑪干沙漠的露水量在1960—1968 年減少，1969—2000 年穩(wěn)步增加，2001—2011年再下降；6—10月的多年平均露水量占同期平均降雨量的64%和全年平均降雨量的50%，露水在維持該地區(qū)水平衡方面發(fā)揮了重要作用［37］。庫(kù)內(nèi)斯河6—10 月露水量在1980—2002 年略微增加，2002—2013年急劇下降，2013—2021年略微增加；露水是維持該地區(qū)生態(tài)穩(wěn)定的重要水源［28］。大空間尺度的露水研究非常有限，獲得大空間尺度上連續(xù)的露水時(shí)空分布十分困難。露水量的時(shí)空分布規(guī)律有助于識(shí)別露水收集潛力大的地區(qū)，有助于高效利用露水資源，可以極大地促進(jìn)陸地水循環(huán)研究，同時(shí)可以加深對(duì)氣候變化影響的認(rèn)識(shí)。Tomaszkiewicz等［17］預(yù)測(cè)了2013年旱季地中海周邊142個(gè)站點(diǎn)的露水產(chǎn)量，并結(jié)合地統(tǒng)計(jì)插值確定了地中海的露水產(chǎn)量圖，確定了地中海露水產(chǎn)量高的地區(qū)，為其利用露水資源減少對(duì)地下水的依賴奠定了基礎(chǔ)。Atashi 等［50］使用能量平衡模型對(duì)伊朗7 個(gè)地點(diǎn)的露水量進(jìn)行模擬以分析其時(shí)空變化，發(fā)現(xiàn)伊朗北部山區(qū)露水產(chǎn)量大，形成頻繁，南部和中部水資源貧乏地區(qū)露水也可以作為替代性水源。由于伊朗水資源短缺，此研究有助于進(jìn)行露水收獲的科學(xué)規(guī)劃。1975—2018年中國(guó)露水量在東北和西北高，中部和南部低［27］。Vuollekoski 等［49］利用1979—2012 年的氣象再分析數(shù)據(jù)和能量平衡模型繪制了全球露水圖，研究了全球露水收集潛力，結(jié)果表明在一些缺水地區(qū)（北非和阿拉伯半島沿海部分地區(qū)）具有大規(guī)模收集露水的潛力。

霧水研究多集中在沿海地區(qū)。為了增強(qiáng)對(duì)沿海霧的理解以及提高對(duì)沿海霧預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，2018年發(fā)起了海岸霧研究計(jì)劃項(xiàng)目（Coastal-Fog，CFOG）。該項(xiàng)目的核心內(nèi)容是2018年8月至10月在加拿大東部和美國(guó)東北部的海岸線進(jìn)行的研究活動(dòng)［62-63,79］，包括對(duì)沿海霧產(chǎn)生的天氣氣象條件、微觀物理學(xué)、動(dòng)力學(xué)以及建模模擬的研究。霧事件大都發(fā)生于氣旋和反氣旋系統(tǒng)［80-81］。評(píng)估霧水的微物理參數(shù)化觀測(cè)結(jié)果（如：液滴濃度、液態(tài)含水量等），進(jìn)一步開發(fā)能見(jiàn)度（霧水強(qiáng)度）的參數(shù)化，為模型模擬霧的有效性做出了貢獻(xiàn)。Chisholm等［82］研究了海洋氣溶膠顆粒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，強(qiáng)調(diào)了邊界層對(duì)于沿海霧形成的作用。在模型估算霧水量的研究方面，Dimitrova 等［59］將沿海霧水量的觀測(cè)結(jié)果與WRF 模型模擬結(jié)果進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)WRF模型在計(jì)算海洋上的霧水量和氣象條件時(shí)具有良好的性能。我國(guó)對(duì)于20 世紀(jì)60—70 年代研究了黃渤海地區(qū)沿海霧。山東半島沿黃海地區(qū)霧的出現(xiàn)常伴有海陸風(fēng)環(huán)流，通過(guò)WRF模型模擬發(fā)現(xiàn)夜間陸風(fēng)環(huán)流促進(jìn)海霧形成，而白天海風(fēng)環(huán)流則減緩了海霧的發(fā)展［83］。田夢(mèng)等［84］觀測(cè)了環(huán)渤海沿海霧，總結(jié)了環(huán)渤海地區(qū)沿海霧形成的天氣條件和動(dòng)力學(xué)特征。對(duì)其他地區(qū)也進(jìn)行了海霧研究，福建沿海地區(qū)的持續(xù)性海霧過(guò)程可以分為3個(gè)階段：輻射霧影響、平流霧影響和海霧遇冷消散［85］。珠江口海霧的發(fā)生得益于邊界層的穩(wěn)定以及適宜的天氣和水文條件［86］。因此，充分考慮天氣氣候以及邊界層特征，對(duì)理解沿海霧的形成與發(fā)展有重要意義，增加了預(yù)測(cè)沿海霧的精度。

山區(qū)的霧水量研究大多基于山地云林的云水?dāng)r截。樹木可以充當(dāng)霧捕集器攔截云水，佐法爾山脈的森林?jǐn)r截的霧水可增加15%～150%的樹冠下水輸入量［87］。山地云林冠層對(duì)海拔高度不同的霧的截留存在差異［88］。山地不同位置的霧水收集潛力也明顯不同。在玻利維亞進(jìn)行的為期1 a的實(shí)驗(yàn)評(píng)估了霧水收集潛力的空間變異性［89］。

水汽吸附通常發(fā)生在旱地，盡管水汽吸附通量被認(rèn)為非常小，但是在特殊環(huán)境中水汽吸附可能是主要的非降雨水形式。Kool 等［24］在納米布沙漠的沙丘上使用14個(gè)微蒸滲儀進(jìn)行非降雨水量的觀測(cè)，確定了水汽吸附是沙子中主要的非降雨水輸入。受土壤特性空間變異性強(qiáng)影響，土壤水汽吸附也顯示強(qiáng)的空間變異性。Verhoef 等［65］使用8 個(gè)微蒸滲儀對(duì)西班牙南部的一個(gè)橄欖園的裸露土壤進(jìn)行了水汽吸附測(cè)量發(fā)現(xiàn)離樹干最遠(yuǎn)的地方顯示出最大的水汽吸附值。Saaltink 等［69］使用3 種不同的土壤水分保持曲線模擬西班牙南部沙丘沉積物的水汽吸附數(shù)據(jù)，證明雙孔隙率水分保持曲線模擬的結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)最吻合，并且在年尺度上的擬合效果最好。目前，土壤水汽吸附的模擬仍然是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，需要更多的研究來(lái)解決這一問(wèn)題。

穩(wěn)定同位素示蹤技術(shù)為評(píng)價(jià)非降雨水的生態(tài)水文過(guò)程研究提供了獨(dú)特的手段，在霧水研究中的應(yīng)用較多。不少研究發(fā)現(xiàn)露水或霧水相對(duì)于降水來(lái)說(shuō)更加富集重同位素，這種同位素組成差異使得穩(wěn)定同位素技術(shù)成為研究露水和霧水生態(tài)水文效應(yīng)的有效方法。目前霧水穩(wěn)定同位素研究旨在探究霧水的補(bǔ)給作用［90］，露水穩(wěn)定同位素的研究集中于露水形成過(guò)程中的蒸發(fā)問(wèn)題，二者都回答了植被如何利用非降雨水的問(wèn)題。旱季赤水林區(qū)的霧水D和18O同位素比降水富集，補(bǔ)給了該地區(qū)的地下水和地表徑流［91］。捷克共和國(guó)的霧水2H和18O同位素比降水和穿透水富集，霧中含有的大量離子對(duì)大氣沉積具有巨大貢獻(xiàn)［92］。過(guò)量17O 可以從水樣中提取蒸發(fā)信息，揭示露水形成過(guò)程中不同蒸發(fā)過(guò)程（平衡和動(dòng)力學(xué)分餾）［93］。在控制露水同位素組成方面，平衡分餾相對(duì)于動(dòng)力學(xué)分餾起到了更重要的作用［94］。通過(guò)測(cè)量植物葉片水的同位素可以確定植物水分來(lái)源。通過(guò)測(cè)量木質(zhì)部水的同位素發(fā)現(xiàn)西雙版納森林植物在旱季以霧水作為重要補(bǔ)充，且藤本植物的霧水利用率高于喬木［95］。中國(guó)東北部小葉白楊葉面水分主要來(lái)源于露水［96］。

近年來(lái)，關(guān)于非降雨水與生物結(jié)皮之間相互關(guān)系的研究明顯增多。非降雨水是干旱半干旱區(qū)重要的水源，而生物結(jié)皮覆蓋了干旱半干旱區(qū)面積的70%以上［97］，二者對(duì)干旱半干旱區(qū)都有重要意義，且相互間存在密切的聯(lián)系。生物結(jié)皮是土壤生物（苔蘚、地衣、藻類等）與表土的結(jié)合體，因其對(duì)環(huán)境的敏感可以作為研究干旱半干旱區(qū)的模型生態(tài)系統(tǒng)（Model Ecosystems）。生物結(jié)皮對(duì)非降雨水具有潛在的積極影響，通過(guò)改善土壤質(zhì)地、調(diào)節(jié)土壤水分平衡增加了非降雨水的量，增強(qiáng)了非降雨水的循環(huán)［98］。非降雨水激活了生物結(jié)皮的生理活性，延長(zhǎng)了生物結(jié)皮的代謝，減輕了干旱脅迫，但導(dǎo)致了負(fù)碳平衡和低固碳率［11］。非降雨水是否為生物結(jié)皮的重要水源取決于其能否達(dá)到生物結(jié)皮活動(dòng)所需的閾值。雖然大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為非降雨水是所有生物結(jié)皮的重要水源，但目前的研究證明，苔蘚或地衣結(jié)皮可更有效地利用非降雨水，而藍(lán)藻結(jié)皮相反，甚至還可能造成碳的損失導(dǎo)致負(fù)面作用［99］。造成這種現(xiàn)象的原因可能是蒸滲儀高估了非降雨水量，而實(shí)際非降雨水量大大低于藍(lán)藻的閾值。干旱半干旱區(qū)非降雨水和生物結(jié)皮的關(guān)系影響到水循環(huán)和碳的生物地球化學(xué)循環(huán)，其相互作用機(jī)理和影響程度需要進(jìn)一步的研究。

3 研究展望

非降雨水研究已經(jīng)取得了大量的研究成果，但是仍然處于起始階段，存在許多待解決的問(wèn)題，包括：（1）自然表面的露水難以測(cè)定和估算。（2）大空間尺度和長(zhǎng)期的露水研究較少。（3）霧水和土壤水汽吸附的研究明顯偏少，且零星分布在不同的區(qū)域和特定的時(shí)段。已有的非降雨水研究尚無(wú)法提供對(duì)其時(shí)空變化規(guī)律的整體認(rèn)識(shí)。

未來(lái)的研究需要從如下3 個(gè)方面逐步開展，以深入認(rèn)識(shí)非降雨水這種非傳統(tǒng)水資源。首先，豐富對(duì)不同區(qū)域自然表面非降雨水的研究。尋找和開發(fā)新技術(shù)和新方法對(duì)自然表面的非降雨水進(jìn)行收集、觀測(cè)和模型模擬。該項(xiàng)研究有助于在更廣空間尺度和更大時(shí)間尺度上更加準(zhǔn)確地估算非降雨水量。其次，探索大空間尺度和長(zhǎng)期的非降雨水觀測(cè)和模擬研究，深入揭示非降雨水的時(shí)空分布和變化規(guī)律，促進(jìn)非降雨水資源的合理評(píng)估和收集利用。最后，以地球系統(tǒng)理論為指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)非降雨水的水循環(huán)意義、生態(tài)水文意義、氣候意義的深入探討和研究。這將有助于陸面過(guò)程模型和地球系統(tǒng)模型的完善和模擬精度的提高，加深非降雨水對(duì)未來(lái)氣候變化響應(yīng)和反饋的理解。