与狼共舞，触摸冰川河的脉搏，我们发现了新疆洪水的“秘密” ｜庞忠和

文章转载自“格致论道讲坛”
“几年前的夏天，我跟随院士天山南北行到新疆考察水资源。结果车开到半路上就不能走了，需要停下来。原因是前面山洪暴发，有洪水过来了。 ”
庞忠和
中科院地质与地球物理研究所研究员
很多小朋友小时候都喜欢玩打水漂。用个石子，在水塘上面打一下或者用石子在水井里面“叮咚”一下，我们就可以投石问水。这是我们小时候玩的事情。
不知不觉我和水打交道已经40年左右了，所以这一辈子就成了一个“打水漂”的。今天我和大家分享打水漂的故事，把它说得比较神秘一点儿就是破解水循环的密码。
思想晚餐
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什么是水循环？
为什么要讲水循环？现在全世界最热的话题是气侯变暖、全球变化。大家一般认为的全球变化就是气温升高一两度。有人会说：“在家把空调温度调一下不就解决了嘛？哪有那么可怕。 ”

其实，气侯变化真正影响人类生活和人类福祉是通过影响水循环而起作用的，所以我们必须研究水循环。
水循环变化以后，会发生很多很可怕的事情。比如，澳大利亚的山火、长期的干旱。

另外，新疆是世界上三个最干旱的极端干旱区之一，可是新疆现在时不时会发生洪水现象。还有大家熟悉的南北极冰盖的融化，北极熊已经快要失去它的家园了。这些实际上都是在气侯变化的影响下，水循环发生了改变。

举个例子，北京2012年7月21日特大暴雨造成了洪水灾害，使得这个城市发生了特大洪涝，造成了很多生命财产的损失。它是怎么发生的？我们需要回答这样的问题。
水循环其实不是一门新的学问，它已经是人类很古老的一门学问。从大的格局上讲，水循环是海面因为太阳的辐射导致蒸发，蒸发的水汽到了大气中，参与大气的水循环。

水循环向内陆不断地循环，不断把水汽运移到大陆，再以降雨的形式在不同的地方落下来，在地面上形成径流、湖泊和河流，然后再渗入到地下含水层。
经过这些循环之后，千流归大海，这是我们看到的地球表面的水循环过程。水循环过程看起来很简单，实际上还是有很复杂的规律。
在图片中我们可以看到像火山的冰川，其实火山喷发的时候会从地球深部带出地球内部的水，这就是水循环的大的格局。

在分子层面上看，水就是两个氢加上一个氧。但从原子层面上来看，氢原子和氧原子实际上差别很大。如果我们进行排列组合，把不同的氢原子和氧原子组合起来，在原子层面上可以组合成十几种不同的水。氢有氢1、氢2、氢3 ，氧有氧16、氧17和氧18 。

在这个层面上，我们举一个比较夸张的例子。如果重同位素比较多的水和轻同位素的水相比，质量差别是很大的，一头儿是大象，一头儿是老鼠。我们可以利用这个差别来追踪水循环，理解它的机理，掌握它的变化，预测它的未来。