王光谦院士 2014 年提出“天河”猜想:大气水汽通量场中存在着通量相对较高的水汽输送网络结构,形成全球及区域水汽输送的主干通道,称为“天河”。经过数年努力,提出了“天河”和“白水”概念,建立了“天河”动力学方程、“白水”降水转化分析方法,研发了空中水资源开发利用的关键技术和装备,推动了国际大科学计划的立项实施,引领国际天河研究,产生了广泛国内外影响。“
天河”识别与动力学方程:
分析全球大气再分析数据,识别出覆盖全球、具有稳定输送路径的“天河”网络。应用统计力学方法,建立了天河动力学方程,理论描述了高阶波的逆扩散使得水汽汇集、形成集中输送路径。
“白水”及其降水转化分析:
将统计意义上具备降水潜力的水物质通量定义为白水,提出了白水降水效率、白水降水转化率等参量,并进行系统分析。流域内降水量与白水的比值称为白水降水转化率,与总水物质通量的比值称之为总水物质降水转化率。
超高功率声波增雨雪装备与科学试验:
研发“白水”开发利用的关键装备——超高功率声波增雨雪系统,建成声波发生器原理样机及重要部件数台。在北京、西宁、玉珠峰、都兰等地开展了数十次科学实验,在高海拔、复杂地形条件下,验证了声波增雨雪技术适用的气象条件,完成了声波增雨设备在高海拔地区的性能检验。