Испарение

Испарение

Испарением называют переход вещества из жидкого состояния в газообразное. За год с поверхности Мирового океана испаряет­ся около 450-1 0³ км³ воды, а с поверхности суши — около 70-Ю³ км³. Энергия, требующаяся на испарение этого количества воды, обеспечивается приходом солнечной радиации. Испарение зависит от многих факторов. Главными из них являются темпера­тура испаряющей поверхности, влажность воздуха и ветер.

Количественно испарение характеризуется скоростью испаре­ния. Это масса воды, испаряющейся в единицу времени с едини­цы поверхности. Для практических целей скорость испарения вы­ражается высотой (в миллиметрах) слоя воды, испарившейся за единицу времени.

Согласно закону Дальтона, скорость испарения № прямо про­порциональна дефициту насыщения водяного пара Е — е, вычис­ленному по температуре испаряющей поверхности. Согласно фор­муле Августа, скорость испарения обратно пропорциональна атмо­сферному давлению р. В итоге № выражается равенством

где /4 — коэффициент  пропорциональности, зависящей,  в частно­сти, от скорости ветра.

С увеличением разности Е_{ — е скорость испарения увеличива­ется. Влияние атмосферного давления обусловлено тем, что его увеличение затрудняет отрыв молекул воды от испаряющей по­верхности. У земной поверхности атмосферное давление изменя­ется сравнительно мало, поэтому практически его влияние на ско­рость испарения невелико, но в случае значительного подъема над уровнем моря понижение давления при прочих равных условиях заметно усиливает испарение. Скорость испарения зависит от ско­рости ветра, так как турбулентная диффузия пара становится интенсивнее по мере усиления ветра.

Испаряемость. Фактическое испарение с почвы и посевов мо­жет быть значительно меньше возможного по гидрометеорологи­ческим условиям. В пустынях из-за недостатка воды в почве испа­рение очень мало. Чтобы иметь представление о предельно воз­можном испарении в данной местности, что важно для расчета оросительных норм и многих других целей, определяют испаряе­мость. Испаряемостью называют потенциально возможное испаре­ние с увлажненной поверхности почвы или поверхности воды при существующих метеорологических условиях.

Испаряемость определяют разными методами и выражают в миллиметрах слоя испарившейся воды.

На территории СССР испаряемость возрастает с северо-запада на юго-восток. Средняя годовая испаряемость в Ленинграде 320 мм, в Москве 420 мм, в Волгограде 820 мм, в Ташкенте 1200 мм. Раз-108

Рекомендуемые материалы

Глава 5

личие между испаряемостью и фактическим испарением в засуш­ливых районах может быть очень большим. Например, в Таш­кенте годовая сумма фактического испарения около 200 мм, что в 6 раз меньше испаряемости.

Испарение с поверхности воды, почвы и растений

Скорость испарения зависит не только от метеорологических факторов, но и от свойств испаряющей поверхности.

Испарение с водной поверхности. Скорость испарения с вод­ной поверхности возрастает с увеличением ее температуры, дефи­цита упругости пара над ней и скорости ветра. Влияние ветра вызвано тем, что он относит в сторону пар, поступающий в при-водный слой, и усиливает турбулентное перемешивание, благо­даря которому пар уносится вверх и увлажнившийся воздух заменяется более сухим. Скорость испарения несколько увеличи­вается и с уменьшением атмосферного давления. Но влияние ко­лебаний давления на скорость испарения в природных условиях¹ на неизменной высоте значительно меньше, чем влияние трех первых факторов.

На скорость испарения с водной поверхности влияют также прямая солнечная радиация, прогревающая слой воды на глуби­ну, зависящую от прозрачности воды, и соленость воды, так как упругость насыщения над раствором меньше, чем над пресной водой.

Лекция "1.1 Первобытное общество" также может быть Вам полезна.

На небольших водоемах ветер увеличивает скорость испарения сильнее, чем на больших озерах и морях, так как он переносит с поверхности окружающей суши более сухой воздух.

Испарение с поверхности почвы. Скорость испарения с поверх­ности почвы зависит от ее температуры, от влажности воздуха, скорости ветра, содержания воды в почве, от физических свойств почвы, состояния ее поверхности, рельефа, растительного покрова.

С увеличением влажности почвы при прочих равных условиях испарение возрастает (до определенного предела). Солнечная радиация, прогревая поверхность почвы, значительно увеличивает скорость испарения. Темные почвы нагреваются сильнее и поэто­му испаряют больше влаги, чем светлые. Ровная поверхность почвы испаряет меньше влаги, чем шероховатая, так как шеро­ховатая поверхность (например, незаборонованная пахота) имеет значительно большую испаряющую поверхность, чем ровная. К тому же над шероховатой поверхностью сильнее развито тур­булентное перемешивание, которое относит пар в окружающее пространство. Рыхлая почва с разрушенными капиллярами испа­ряет меньше, чем плотная с узкими капиллярами, по которым вода поднимается к поверхности почвы.

Рельеф  обусловливает изменение скорости ветра и различие в температуре почвы. На возвышенностях скорость ветра больше,

Водяной пар в атмосфере 109

чем в низинах, вследствие чего скорость испарения на возвышен­ностях больше. Склоны южной экспозиции прогреваются сильнее, чем северные, поэтому испарение на южных склонах интенсивнее, растительность, затеняя почву от солнечных лучей и ослабляя перемешивание воздуха, значительно уменьшает скорость испаре­ния с поверхности почвы.