21. Испарение и испаряемость. Суточный и годовой ход влажности воздуха. Изменение влажности с высотой.

Испарение. Вода попадает в атмосферу в результате процесса испарения, заключающегося в преодолении быстро движущимися молекулами воды сил сцепления, в отрыве их от поверхности воды и переходе в атмосферу. Чем выше температура испаряющей поверхности, тем быстрее движение молекул и тем большее число их попадает в атмосферу. Встречая сопротивление воздуха, часть молекул возвращается обратно на испаряющую поверхность. Этому способствует уже содержащийся в воздухе водяной пар. При насыщении воздуха водяным паром процесс испарения прекращается¹.

Скорость испарения зависит от дефицита влажности (Е — е) и от скорости ветра. Эта за­висимость выражается формулой:

W исп. = (Е—e) · f(u) (законДальтона),

f(и) — эмпирически установленный «ветровой фактор», имеющий, по данным разных исследователей, величину от 0,5 до 1.

В случае отсутствия достаточного количества влаги на поверхности испарение с неё не может быть большим даже при высокой температуре и огромном дефиците влажности. Возможное же испарение — так называемая испаряемость — в этом случае очень велико. Над водной поверхностью испарение и испаряемость совпадают.

Влажность воздуха постоянно изменяется в связи с изменением температуры испа­ряющей поверхности и воздуха, интенсивности испарения и конденсации, переноса влаги в атмосфере.

Суточный ход абсолютной влажности воздуха бывает простым и двойным. Первый совпадает с суточным ходом температуры, имеет один максимум и один минимум и характерен для мест с достаточным количеством влаги. Его можно наблюдать всегда над Океаном, а зимой и осенью — над сушей. Двойной ход имеет два максимума и два минимума и характерен для суши.

Годовой ход абсолютной влажности соответствует годовому ходу температуры. Ле­том абсолютная влажность наибольшая, зимой наименьшая, например: в Москве наи­меньшая абсолютная влажность - в январе (2,0 мм), наибольшая - в июле (11,7 мм).

Распределение влажности воздуха у земной поверхности в основном зонально. Абсо­лютная влажность в общем убывает от экватора к полюсам от 18 - 20 до 1 - 2 мм.

22. Конденсация и сублимация в атмосфере и на земной поверхности. Ядра конденсации. Роса, иней, изморось, жидкий и твердый налеты

В воздухе, насыщенном водяным паром, в результате понижения температуры до точки росы или увеличения количества водяного пара возникает конденсация. При температуре ниже 0°С водяной пар может, минуя жидкое состояние, перейти в твердое. Этот процесс называется сублимацией.

В совершенно чистом воздухе конденсация и сублимация не происходят даже при большом перенасыщении его водяным паром. Присутствие ядер конденсации (пыль, дым, соль и др.) вызывает быстрое осаждение на них влаги.

Когда воздух охлаждается от подстилающей поверхности, достигая точки росы, в нем происходит конденсация водяного пара. На поверхность в зависимости от температуры и условий конденсации оседают роса, иней, жидкий и твердый налет, изморозь, гололед.

Роса — мельчайшие капельки воды, часто, сливающиеся. Появляется она ночью на по­верхности, охладившейся в результате излучения тепла. В умеренной зоне за ночь роса дает 0,1 - 0,3 мм, а за год— 10 - 50 мм влаги.

Иней— твердый, белый осадок. Образуется он в тех же условиях, что и роса, но при температуре ниже 0°С.

Жидкий и твердый налет — тонкая водяная или ледяная пленка на вертикальных поверх­ностях стен, столбов и т. п., возникающая при смене холодной погоды тёплой в результате со­прикосновения влажного и теплого воздуха с охлажденной поверхностью.

Изморозь — ледяные кристаллы (кристаллическая изморозь) или рыхлый лёд (зернистая изморозь), нарастающий с наветренной стороны предметов (на ветвях деревьев, проводах и т. п.). Кристаллическая изморозь легко осыпается, зернистая — обладает большей прочностью и достигает мощности многих сантиметров. Изморозь оседает из воздуха, насыщенного влагой, при температуре ниже -15°С.