Раздел 6 Испарение воды и конденсация водяного пара

Раздел 6 Испарение воды и конденсация водяного пара План 1. Испарение и испаряемость 2. Испарение с поверхности воды, почвы и растений 3. Конденсация и сублимация водяного пара

Испарение и испаряемость § Испарением называют переход вещества из жидкого или твердого состояния в газообразное. Испарение является одним из основных звеньев в круговороте воды на земном шаре, а также важнейшим фактором теплообмена в растительных и животных организмах.

Испарение и испаряемость § Главными факторами, влияющими на интенсивность испарения являются: - температура испаряющей поверхности, - влажность воздуха и ветер.

Испарение и испаряемость § Под испаряемостью понимают максимальное количество влаги в мм, которое может в данных метеорологических условиях испариться с водной поверхности или с поверхности переувлажненной почвы за какой-либо промежуток времени.

Испарение с поверхности воды, почвы и растений § Испарение с водной поверхности зависит от размера водоема. Испарение с небольших водоемов активнее, т. к. ветер приносит с окружающей суши более сухой воздух.

Испарение с поверхности воды, почвы и растений § На скорость испарения с поверхности почвы влияют много факторов. С увеличением влажности почвы при прочих равных условиях испарение больше. Темные почвы сильнее прогреваются, чем светлые, и поэтому испаряют больше влаги.

Испарение с поверхности воды, почвы и растений § Испарение воды растениями называют транспирацией. Поглощая воду из почвы, растения снабжают себя не только водой, обеспечивая процесс фотосинтеза, но и элементами минерального питания (в растворенном виде). Испаряя воду, растение понижет свою температуру.

Испарение с поверхности воды, почвы и растений § Транспирация зависит от: - температуры и влажности воздуха, - скорости ветра, - освещенности, т. к. транспирация воды происходит через устьица, которые на свету раскрываются больше.

Испарение с поверхности воды, почвы и растений § В сельскохозяйственной практике расход воды на транспирацию выражают через коэффициент транспирации. Это отношение массы воды, расходуемой растением на транспирацию, к массе сухого вещества за вегетационный или межфазный период. Коэффициент транспирации изменяется в зависимости от условий произрастания: в более влажном климате и при значительных дозах удобрений транспирационный коэффициент уменьшается.

Конденсация и сублимация водяного пара § Переход водяного пара в жидкое состояние называется конденсацией. § Превращение водяного пара в твердое состояние, минуя жидкую фазу, называется сублимацией. Конденсация и сублимация водяного пара происходят как в атмосфере, так и на деятельной поверхности.

Конденсация и сублимация водяного пара § Для начала конденсации или сублимации либо фактическая упругость водяного пара в воздухе должна увеличиваться до значения, превышающего упругость насыщения, либо температура воздуха должна опуститься ниже точки росы.

Конденсация и сублимация водяного пара § Понижение температуры воздуха ниже точки росы возможно вследствие: - охлаждения деятельной поверхности излучением и последующего охлаждения прилегающих слоев воздуха. - соприкосновения теплого воздуха с холодной деятельной поверхностью, - смешивания двух масс воздуха, имеющих разную температуру, - поднятия воздуха вверх.

Конденсация и сублимация водяного пара § В зависимости от температуры поверхности, а также температуры и влажности воздуха могут образовываться: - роса, - иней, - изморозь, - гололед.

Конденсация и сублимация водяного пара § Роса – это мелкие капли воды, образующиеся на поверхности почвы, на растениях и других предметах при температуре точки росы выше 0°С. § Роса образуется вследствие радиационного охлаждения деятельной поверхности в ясные, тихие ночи, когда температура поверхности и прилегающего к ней воздуха опускается до точки росы и сконденсировавшийся пар выделяется на поверхности в виде капелек воды.

Конденсация и сублимация водяного пара § При снижении температуры на поверхности предметов ниже 0°С путем сублимации образуется иней, состоящий из ледяных кристаллов. § Изморозь – это отложения льда на ветвях деревьев, проводах и т. д. при тумане в результате сублимации водяного пара (кристаллическая изморозь) или намерзания капель переохлажденного тумана (зернистая изморозь)

Конденсация и сублимация водяного пара § Скопление продуктов конденсации или сублимации (или тех и других вместе), взвешенных в воздухе непосредственно над поверхностью Земли, образует туманы. § В зависимости от причин образования туманы делятся на: - туманы охлаждения, - туманы испарения.

Конденсация и сублимация водяного пара § Туманы охлаждения в свою очередь подразделяются на: - адвективные, - радиационные. Адвективные туманы возникают вследствие перемещения воздуха с более теплой подстилающей поверхностью на более холодную и охлаждения вследствие этого.

Конденсация и сублимация водяного пара § Радиационные туманы возникают вследствие радиационного охлаждения воздуха холодной подстилающей поверхностью (почва, растительный покров и. т. д. ). § Туманы испарения возникают чаще всего осенью и зимой (или летом ночью) в холодном воздухе над более теплой открытой водой.

Конденсация и сублимация водяного пара § Туманы могут быть полезны в период поздневесенних и раннеосенних заморозков, т. к. сдерживают выхолаживание деятельной поверхности. § Скопление продуктов конденсации и сублимации свободной атмосферы образует облака

Конденсация и сублимация водяного пара § По своему составу облака делят на три группы: 1. Водяные облака, состоящие из капелек. Они могут существовать и при небольших отрицательных температурах. 2. Ледяные облака, состоящие только из кристалликов при достаточно низких температурах. 3. Смешанные облака, состоящие из переохлажденных капелек и кристалликов при умеренных отрицательных температурах.

Конденсация и сублимация водяного пара § Международная классификация облаков включает 4 семейства: а. Семейство облаков верхнего яруса (высота основания более 6 км): перистые, перисто-кучевые, перисто-слоистые). Осадков не дают. б. семейство облаков среднего яруса (высота основания 2 -6 км): высококучевые, высокослоистые. Летом осадки из них поверхности Земли не достигают, а зимой из них часто выпадает мелкий снег.

Конденсация и сублимация водяного пара в. Семейство облаков нижнего яруса (высота основания менее 2 км): слоистые, слоистокучевые, слоисто-дождевые. Эти облака дают осадки. г. Семейство облаков вертикального развития (высота основания 0, 5 -1, 5 км): кучевые, кучево-дождевые. Осадки из кучевых облаков обычно не выпадают, а из кучеводождевых всегда выпадают осадки.