自然界中空氣中有水蒸氣，這是一種無色無味其他，因此我們很難發現它的蹤影，但是當下雨天，我們會發現有大量的雲霧，這裡面既有液體的水，又有固態的小冰粒。其實，入秋體會，我們在草地上還會看見露水，等待霜降以後，我們在草地還會看見霜。同時那個時候，我們這兒還會下雪，由於隨著溫室效應，我們宜昌下雪已經成為比較稀奇的自然景觀，但是每年還是能滿足同學願望，總會有幾天下雪日子。
同學們都知道，空氣中水蒸氣遇冷會液化成水也可以凝華成小冰晶，但是水液化還有一種一種方式，壓縮體積也可以讓氣壓液化成為液體，譬如煤氣罈子煤氣就是採用壓縮體積方法液化的，因為可以讓體積縮小，便於運輸和儲藏。但是，我們經常在生活中看見還有一個名詞：凝結。
其實，這個名詞在中國很早就有。《淮南子·原道訓》：“所謂後者,非謂其底滯而不發,凝結而不流,貴其周於數而合於時也.” 高誘 注：“凝,如脂凝也.” 五代 齊己 《賀雪》詩：“上清凝結下乾坤,為瑞為祥表致君.”《朱子語類》卷四五：“想初間地未成質之時,只是水,後來漸漸凝結.” 侯金鏡 《漫遊小五臺·峰迴路轉》：“（潭水）像一塊正在凝結的玉,澄澈而看不見底.”
從這裡我們可以知道，凝結其實是兩種物態變化，都是由於溫度低造成的。一種是由於空氣水蒸氣液化形成的，還有一種就是遇冷凝華成小冰晶。一般凝結以液化為主。
水蒸氣在空氣中凝結時，必須有如塵埃或帶電粒子等組成的凝結核（見過冷），否則會形成過冷的或過飽和蒸汽。但一旦在其中吹入細微的塵粒或出現帶電粒子時，則過飽和蒸汽中會很快地發生凝結。這就是說，凝結核對於形成雲層是至關重要的。液化單位質量的蒸汽為同溫度的液體所放出的熱量稱為該種物質的凝結熱。顯然，凝結熱在數量上等於汽化熱。如1千克水蒸氣液化為水時的凝結熱為539卡=2,253焦。
水蒸氣凝結另一個更重要的因素是溫度，這個溫度有兩個專用名詞：露點和霜點。氣溫愈低,飽和水氣壓就愈小。所以對於含有含有一定量水汽的空氣,在氣壓不變的情況下降低溫度,使飽和水汽壓降至與當時實際的水汽壓相等時的溫度,稱為露點。補充:當該溫度低於零攝氏度時,又稱為霜點。
露點溫度是指空氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下,冷卻到飽和時的溫度。形象地說,就是空氣中的水蒸氣變為露珠時候的溫度叫露點溫度。露點溫度本是個溫度值,可為什麼用它來表示溼度呢?這是因為,當空氣中水汽已達到飽和時,氣溫與露點溫度相同;當水汽未達到飽和時,氣溫一定高於露點溫度。所以露點與氣溫的差值可以表示空氣中的水汽距離飽和的程度。在100%的相對溼度時,周圍環境的溫度就是露點溫度。露點溫度越小於周圍環境的溫度,結露的可能性就越小,也就意味著空氣越乾燥,露點不受溫度影響,但受壓力影響。
為什麼在秋季草地上會處先露，而冬天草地上出現霜呢?剛才已經說了，取決與草地溫度，當草地溫度高於零攝氏度，空氣中水蒸氣在草地遇冷就凝結成露，在空氣中灰塵遇冷就凝結成霧，當溫度低於零攝氏度，空氣中的水蒸氣會在草地上遇冷就變成霜。雪雖然是一種凝華現象，但是它不需要結核，所以不能叫做凝結。
因為在沙漠和很多在水資源極其匱乏的乾旱區，任何補充性的水資源都可能對其生態系統產生積極的影響。凝結水作為穩定持續的水資源，儘管凝結量相對較小，但對於維持乾旱半乾旱地區生態系統的穩定性具有非常重要的作用。凝結水是沙漠生境中某些植物、昆蟲、小型動物、生物土壤結皮的重要水分來源；可以提高沙漠中1年生植物種子的萌發，有效地減少因土壤蒸發而損失的水分。另外，凝結水作為一種溼氣的來源，在維持沙丘穩定性方面也起著重要的作用。
土壤凝結水的水汽來源主要有兩個方面：一是來源於空氣中的水汽，包括近地表空氣中的水汽、植物蒸騰和呼吸作用散逸的水汽、地面蒸發的水汽；凝結水的另一來源是地表以下某一深度以上的土壤空隙中的水汽。土壤凝結水基本上發生在晚上22:00至次日凌晨8:00，晴天日出後一定時間範圍內凝結現象仍繼續發生。土壤凝結水形成的時間受多種環境因子的綜合影響，不同區域產生土壤凝結水的時間存在較大差異，即使在同一地區，也會因為生境和氣象因子的不同而存在差異。
所以對於凝結水研究，應該是我們解決乾旱地區缺水方法之一，如果能找到凝結水形成途徑，讓這些地球形成自己水迴圈系統，這些地方就會成為滿足人類生活地方，而這些陸地面積很大，所以成為世界各國研究的重點。
自20世紀40年代起，一些發達國家就在乾旱區凝結水方面已開展了大量的研究，包括凝結水的測定方法、凝結水的形成機理、凝結水量和持續時間的影響因素以及定量模擬、凝結水的生態學和水文學意義等。中國對凝結水的研究起步較晚，1961年王積強首次在山東德州開展了凝結水試驗，初步測得了凝結水量。還有學者分別在內蒙古科爾沁沙地、荒漠綠洲邊緣、毛烏素沙漠邊緣、騰格裡沙漠邊緣、沙坡頭地區、天山北麓昌吉地下水均衡試驗場、羅布泊地區、古爾班通古特沙漠等地，開展了許多卓有成效的研究，涉及凝結水的觀測方法、生成量、形成機理、影響因素、數值模型、潛在的生態學和水文學意義等各方面。
目前關於凝結水的觀測方法，國際上仍沒有統一的標準。大量試驗證明，土壤凝結水主要發生在表層0-5cm 範圍內，沙漠地區最大涉及到10cm。
同學們，好好學習，誰掌握凝結水奧秘，誰就掌握水迴圈自閉系統，誰就會掌握沙漠。我們就找到克服土地沙漠化解決方法，才能真正解決霧霾問題。努力吧!
2018年10月17日於宜昌市夷陵區吾同齋
自然界中空氣中有水蒸氣，這是一種無色無味其他，因此我們很難發現它的蹤影，但是當下雨天，我們會發現有大量的雲霧，這裡面既有液體的水，又有固態的小冰粒。其實，入秋體會，我們在草地上還會看見露水，等待霜降以後，我們在草地還會看見霜。同時那個時候，我們這兒還會下雪，由於隨著溫室效應，我們宜昌下雪已經成為比較稀奇的自然景觀，但是每年還是能滿足同學願望，總會有幾天下雪日子。
同學們都知道，空氣中水蒸氣遇冷會液化成水也可以凝華成小冰晶，但是水液化還有一種一種方式，壓縮體積也可以讓氣壓液化成為液體，譬如煤氣罈子煤氣就是採用壓縮體積方法液化的，因為可以讓體積縮小，便於運輸和儲藏。但是，我們經常在生活中看見還有一個名詞：凝結。
其實，這個名詞在中國很早就有。《淮南子·原道訓》：“所謂後者,非謂其底滯而不發,凝結而不流,貴其周於數而合於時也.” 高誘 注：“凝,如脂凝也.” 五代 齊己 《賀雪》詩：“上清凝結下乾坤,為瑞為祥表致君.”《朱子語類》卷四五：“想初間地未成質之時,只是水,後來漸漸凝結.” 侯金鏡 《漫遊小五臺·峰迴路轉》：“（潭水）像一塊正在凝結的玉,澄澈而看不見底.”
從這裡我們可以知道，凝結其實是兩種物態變化，都是由於溫度低造成的。一種是由於空氣水蒸氣液化形成的，還有一種就是遇冷凝華成小冰晶。一般凝結以液化為主。
水蒸氣在空氣中凝結時，必須有如塵埃或帶電粒子等組成的凝結核（見過冷），否則會形成過冷的或過飽和蒸汽。但一旦在其中吹入細微的塵粒或出現帶電粒子時，則過飽和蒸汽中會很快地發生凝結。這就是說，凝結核對於形成雲層是至關重要的。液化單位質量的蒸汽為同溫度的液體所放出的熱量稱為該種物質的凝結熱。顯然，凝結熱在數量上等於汽化熱。如1千克水蒸氣液化為水時的凝結熱為539卡=2,253焦。
水蒸氣凝結另一個更重要的因素是溫度，這個溫度有兩個專用名詞：露點和霜點。氣溫愈低,飽和水氣壓就愈小。所以對於含有含有一定量水汽的空氣,在氣壓不變的情況下降低溫度,使飽和水汽壓降至與當時實際的水汽壓相等時的溫度,稱為露點。補充:當該溫度低於零攝氏度時,又稱為霜點。
露點溫度是指空氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下,冷卻到飽和時的溫度。形象地說,就是空氣中的水蒸氣變為露珠時候的溫度叫露點溫度。露點溫度本是個溫度值,可為什麼用它來表示溼度呢?這是因為,當空氣中水汽已達到飽和時,氣溫與露點溫度相同;當水汽未達到飽和時,氣溫一定高於露點溫度。所以露點與氣溫的差值可以表示空氣中的水汽距離飽和的程度。在100%的相對溼度時,周圍環境的溫度就是露點溫度。露點溫度越小於周圍環境的溫度,結露的可能性就越小,也就意味著空氣越乾燥,露點不受溫度影響,但受壓力影響。
為什麼在秋季草地上會處先露，而冬天草地上出現霜呢?剛才已經說了，取決與草地溫度，當草地溫度高於零攝氏度，空氣中水蒸氣在草地遇冷就凝結成露，在空氣中灰塵遇冷就凝結成霧，當溫度低於零攝氏度，空氣中的水蒸氣會在草地上遇冷就變成霜。雪雖然是一種凝華現象，但是它不需要結核，所以不能叫做凝結。
因為在沙漠和很多在水資源極其匱乏的乾旱區，任何補充性的水資源都可能對其生態系統產生積極的影響。凝結水作為穩定持續的水資源，儘管凝結量相對較小，但對於維持乾旱半乾旱地區生態系統的穩定性具有非常重要的作用。凝結水是沙漠生境中某些植物、昆蟲、小型動物、生物土壤結皮的重要水分來源；可以提高沙漠中1年生植物種子的萌發，有效地減少因土壤蒸發而損失的水分。另外，凝結水作為一種溼氣的來源，在維持沙丘穩定性方面也起著重要的作用。
土壤凝結水的水汽來源主要有兩個方面：一是來源於空氣中的水汽，包括近地表空氣中的水汽、植物蒸騰和呼吸作用散逸的水汽、地面蒸發的水汽；凝結水的另一來源是地表以下某一深度以上的土壤空隙中的水汽。土壤凝結水基本上發生在晚上22:00至次日凌晨8:00，晴天日出後一定時間範圍內凝結現象仍繼續發生。土壤凝結水形成的時間受多種環境因子的綜合影響，不同區域產生土壤凝結水的時間存在較大差異，即使在同一地區，也會因為生境和氣象因子的不同而存在差異。
所以對於凝結水研究，應該是我們解決乾旱地區缺水方法之一，如果能找到凝結水形成途徑，讓這些地球形成自己水迴圈系統，這些地方就會成為滿足人類生活地方，而這些陸地面積很大，所以成為世界各國研究的重點。
自20世紀40年代起，一些發達國家就在乾旱區凝結水方面已開展了大量的研究，包括凝結水的測定方法、凝結水的形成機理、凝結水量和持續時間的影響因素以及定量模擬、凝結水的生態學和水文學意義等。中國對凝結水的研究起步較晚，1961年王積強首次在山東德州開展了凝結水試驗，初步測得了凝結水量。還有學者分別在內蒙古科爾沁沙地、荒漠綠洲邊緣、毛烏素沙漠邊緣、騰格裡沙漠邊緣、沙坡頭地區、天山北麓昌吉地下水均衡試驗場、羅布泊地區、古爾班通古特沙漠等地，開展了許多卓有成效的研究，涉及凝結水的觀測方法、生成量、形成機理、影響因素、數值模型、潛在的生態學和水文學意義等各方面。
目前關於凝結水的觀測方法，國際上仍沒有統一的標準。大量試驗證明，土壤凝結水主要發生在表層0-5cm 範圍內，沙漠地區最大涉及到10cm。
同學們，好好學習，誰掌握凝結水奧秘，誰就掌握水迴圈自閉系統，誰就會掌握沙漠。我們就找到克服土地沙漠化解決方法，才能真正解決霧霾問題。努力吧!
2018年10月17日於宜昌市夷陵區吾同齋