Методы регулирования испарения

Методы регулирования испарения

Одной из важнейших задач агротехники является сокращение непроизводительного испарения почвы. Для этого применяют та­кие агротехнические приемы, как ранняя зяблевая пахота, ранне-весеннее боронование зяби (закрытие влаги), рыхление междуря­дий пропашных культур и др. Уменьшение испарения при исполь­зовании этих приемов объясняется разрушением почвенных капил­ляров, по которым вода поступает к поверхности почвы и испаря­ется.

Ранняя зяблевая вспашка уменьшает весенний поверхностный сток в сухостепных районах в 5 раз, в степных — в 3—4 раза, в лесостепных — в 2 раза, что обусловливает дополнительное ув­лажнение почвы (по М. И. Львовичу).

В засушливых районах Северного Казахстана и юга Западной Сибири большой эффект дает осенняя безотвальная вспашка, предложенная Т. С. Мальцевым. Положительное влияние безот­вальной вспашки проявляется в том, что после нее стерня оста­ется на поверхности почвы и, являясь мульчирующим веществом, уменьшает расход влаги на испарение. Кроме того, стерня хоро­шо задерживает снег, что также пополняет запасы влаги в почве при снеготаянии.

Полезащитные лесные полосы снижают скорость ветра над полями по сравнению с открытой степью. Это уменьшает непро­дуктивное испарение. Кулисы из высокостебельных растений также способствуют накоплений)' влаги. Например, в засушливых райо­нах кулисы подсолнечника к началу сева яровых увеличивают запасы почвенной влаги более чем на 40 мм (400 т воды на 1 га). Испарение с ловерхности почвы регулируют также путем муль­чирования и с помощью полимерных пленок, которыми покрыва­ют почву.

Все эти способы дают наибольший эффект, когда они приме­няются с учетом особенностей климата местности и метеорологи­ческих условий текущего года.

КОНДЕНСАЦИЯ ВОДЯНОГО ПАРА

Конденсацией называют переход водяного пара в жидкое сос­тояние. При определенных условиях водяной пар может сразу переходить в твердое состояние — лед, минуя жидкую фазу. Этот112

Глава 5

Рекомендуемые материалы

процесс называют сублимацией. Конденсация и сублимация водя­ного пара происходят как в атмосфере, так и на земной поверх­ности и находящихся на ней предметах и растениях.

Конденсация водяного пара в атмосфере. Ядра конденсации

Одним из условий начала конденсации является охлаждение воздуха. При понижении его температуры до точки росы пар, содержащийся в воздухе, становится насыщенным. При дальней­шем понижении температуры излишек пара, превышающий упру­гость насыщения (т. е. наибольшую упругость водяного пара, возможную при данной температуре), конденсируется. Во влаж­ном пересыщенном воздухе, искусственно очищенном от примесей, капельки воды (конденсат) начинают образовываться только при 6—8-кратном превышении упругости насыщения при данной тем­пературе.

В реальной же   атмосфере   содержится   огромное  количество различных частиц  (аэрозоли), из которых наибольшую роль дл? начала конденсации играют гигроскопические частицы. К ним от носятся мельчайшие-кристаллики солей  (радиус менее 10~⁵ мм), некоторые продукты сгорания и т. п. Адсорбируя на своей поверх­ности молекулы водяного пара, гигроскопические частицы явля­ются основой для образования очень   мелких   зародышевых   ка­пель, состоящих из  раствора солей. Давление насыщенного водя­ного пара над их поверхностью меньше, чем над пресной водой, и конденсация пара на них может происходить даже при отно­сительной влажности воздуха, не достигшей  100%. При продол­жающемся увеличении содержания пара в воздухе создаются бла­гоприятные условия для дальнейшей   его   конденсации   и   роста зародышевых капель. На негигроскопических, но смачиваемых во­дой частицах (частицы почвы, горных пород и т. п.) конденсация происходит при небольшом пересыщении водяного пара.

Частицы, на которых происходит конденсация водяного пара, называют ядрами конденсации. В настоящее время вследствие сжигания огромных масс угля, нефти, дерева, торфа и т. п. кон­центрация ядер конденсации возрастает.

В нижних слоях атмосферы постоянно содержится несколько тысяч ядер конденсации в 1 см³ воздуха. Особенно велико их чис­ло в больших городах (больше миллиона в 1 см³), где в атмосферу поступает много продуктов неполного сгорания. Над океанами число ядер конденсации составляет в среднем менее 1000 в 1 см³. С высотой количество ядер конденсации быстро убывает.

Следовательно, для конденсации водяного пара в атмосфере необходимы следующие условия:

а)  понижение температуры воздуха ниже точки росы,

б) наличие ядер конденсации.

Ещё посмотрите лекцию "3.18 Театр и музыка второй половины XIX века" по этой теме.

Понижение температуры воздуха ниже точки росы может про-

Водяной пар в атмосфере

113

исходить в результате поднятия теплых воздушных масс, вследст­вие тепловой конвекции воздуха в верхние холодные слои атмо­сферы, соприкосновения теплого воздуха с холодной деятельной поверхностью при адвекции, радиационного охлаждения деятель­ной поверхности и последующего охлаждения прилегающих к ней слоев воздуха, а также при смешении двух масс воздуха, имею­щих различную температуру.

Образование кристаллов льда в атмосфере происходит вслед­ствие замерзания зародышевых капель при температуре —12...— —17° С. Но иногда в облаках встречаются переохлажденные кап­ли даже при температурах —40° С и ниже. Они становятся цент­рами кристаллизации, и на них затем развиваются кристаллы льда.

Продукты конденсации водяного пара в атмосфере называют гидрометеорами. В свободной атмосфере продуктами конденсации являются облака, а у земной поверхности — туманы. Гидрометео­ры образуются также на земной поверхности и на наземных пред­метах. Такими гидрометеорами являются роса, иней, изморозь, а также гололед.