Испарения и влажность воздуха. Скорость испарения. Сумма испарения.

Водяной пар непрерывно поступает в атмосферу вследствие испарения с поверхностей водоемов и почвы и вследствие испарения растительностью. Суть процесса испарения заключается в отрыве отдельных молекул воды от водной поверхности или от влажной почвы и переходе в воздух в качестве молекул водяного пара. В воздухе они быстро распространяются вверх и в стороны от источника испарения отчасти вследствие собственного движения молекул и главным образом вместе с воздухом. Но одновременно с отрывом молекул от поверхности воды или почвы происходит и обратный процесс их перехода из воздуха в воду или в почву. Когда достигается состояние подвижного равновесия — возвращение молекул становится равным их отдаче с поверхности,— испарение прекращается: отрыв молекул с поверхности продолжается, но он покрывается возвращением молекул. Такое состояние называют насыщением. Измерение испарения — трудная задача, для определения испарения с больших географических площадей прибегают к расчетным методам. Говоря о количестве воды, испаряющейся в той или иной местности, нужно различать фактическое испарение н возможное испарение, или испаряемость. Испаряемостью называют максимально возможное испарение, не ограниченное запасами влаги. Испаряемость не всегда совпадает с фактическим испарением с поверхности почвы. Для почвы с недостаточным увлажнением фактическое испарение меньше, чем для водной поверхности при тех же условиях, т. е. меньше испаряемости, потому что не хватает влаги, которая могла бы испаряться(пустыни, льды). Скорость испаренияСкорость испарения выражается в миллиметрах слоя воды, испарившейся за единицу времени (например, за сутки) с данной поверхности. Она прежде всего пропорциональна разности между давлением насыщенного водяного пара при температуре испаряющей поверхности и фактическим давлением водяного пара в воздухе. Чем меньше разность, тем медленнее идет испарение. Кроме того, скорость испарения обратно пропорциональна атмосферному давлению. Но этот фактор важен лишь при сравнении условий испарения на разных высотах в горах; на равнине колебания атмосферного давления не так велики, чтобы он имел существенное значение. Наконец, испарение зависит от скорости ветра, поскольку ветер и связанная с ним турбулентность относят водяной пар от испаряющей поверхности и поддерживают необходимый дефицит насыщения в непосредственной близости от нее. В полярных областях при низких температурах испаряющей поверхности как давление насыщенного водяного пара так и фактическое давление водяного пара е малы и близки друг к другу значит испаряемость мала. В тропиках испаряемость сравнительно невелика на побережьях и резко возрастает внутри материков, особенно в пустынях. У экватора, где дефицит насыщения мал, испаряемость относительно низкая. Влажная почва, покрытая растительностью, может терять влаги больше, чем водная поверхность,. Но почва в районах с недостаточным увлажнением, конечно, испаряет меньшее количество воды — не более того, что она получает в результате впитывания дождевой и талой воды. испарение с океанов (где оно совпадает с испаряемостью) значительно превышает испарение с суши. ВлажностьВлажность воздуха прежде всего зависит от того, сколько водяного пара поступает в атмосферу путем испарения с земной поверхности в том же районе. Естественно, что над океаном испарение больше, чем над материками, так как оно не ограниченозапасами воды. В то же время в каждом месте влажность воздуха зависит от атмосферной циркуляции: воздушные течения приносят в данный район воздушные массы, более влажные или более сухие, из других областей Земли. Наконец, для каждой температуры существует состояние насыщения, т. е. существует некотороепредельное влагосодержание, которое не может быть превзойдено. Для количественного выражения содержания водяногопара в атмосфере используют различные характеристики влажности воздуха. Абсолютная влажность а — масса водяного пара в граммах в 1 м3 воздуха, т. е. плотность водяного пара, выраженная в граммах на кубический метр. При расширении воздуха объем его увеличивается и то же количество водяного пара распределяется на большой объем; следовательно, абсолютная влажность уменьшается. При сжатии воздуха абсолютная влажность растет. Удельная влажность (массовая доля водяного пара) ц — отношение массы водяного пара в некотором объеме к общей массе влажного воздуха в том же объеме. Если этот объем равен 1 м3, можно определить удельную влажность и как отношение плотности водяного пара к обшей плотности влажного воздуха. В отличие от абсолютной влажности удельная влажность не меняется при адиабатическом расширении или сжатии воздуха, так как при адиабатических процессах меняется объем воздуха, но не масса его.