Тема 1. Водяной пар в атмосфере

1.1. Основные понятия

Водяной пар, находящийся в атмосфере, определяет влажность воздуха, для характеристики которой используют абсолютную, относительную влажность и дефицит влажности.

Абсолютная влажность е - количество (в граммах) водяного пара в 1 м³ воздуха, которое может быть выражено также его упругостью.

Упругость пара выражается в паскалях. Паскаль - единица давления и механического напряжения, давление, вызываемое силой 1Н, равномерно распределенной по поверхности площадью 1 м².

Относительная влажность воздуха r - отношение упругости пара е, содержащегося в воздухе, к упругости насыщенного пара при данной температуре Е, выраженное в процентах:

r . (1.1)

Максимальная упругость пара при различных значениях температуры имеет значения:

t, оС	-30	-20	-10	0	10	20	30
Е, Па	53,3	133,3	293,3	613,3	1226,6	2331,1	4253,0

Дефицит влажности (недостаток насыщения) d выражает разность между упругостью водяных паров Е, необходимых для полного насыщения воздуха при данных условиях, и фактической упругостью паров е, находящихся в воздухе в данный момент:

d = Е - е. (1.2)

Водяной пар при охлаждении конденсируется, превращается в атмосферные осадки, которые играют основную роль в питании подземных вод. При определении роли атмосферных осадков в питании подземных вод учитывают не только количество осадков, но и время, продолжительность их выпадания, вид и интенсивность. Количество выпавших атмосферных осадков определяют дождемером. Осадки, попавшие в дождемерное ведро в течение суток, переливают в дождемерный стакан, каждое деление которого соответствует 5 см³, или слою воды высотой 0,1 мм ( при сечении дождемера 500 см²).

Влажность воздуха определяют психрометрами, гигрометрами и гигрографами. Психрометр состоит из двух термометров с делением через 0,2^о. Шарик одного из термометров обернут батистом, конец которого опущен в сосуд с дистиллированной водой. Вода, испаряясь с батиста, поглощает тепло окружающего воздуха, вследствие чего шарик охлаждается и “смоченный” термометр показывает более низкую температуру, чем “сухой”. По показаниям температур сухого и смоченного термометров с помощью таблицы (приложение к психрометру) определяют абсолютную и относительную влажность (в %). Гигрограф служит для автоматической записи изменения влажности в течение суток.

Испарение - это величина фактического испарения влаги с земной поверхности в данном районе, зависящая помимо метеорологических факторов от характера и структуры почвы, рельефа местности, степени влажности пород, характера растительного покрова и глубины залегания подземных вод. Наблюдения за испарением с поверхности почвы проводят на специально оборудованных площадках, где устанавливают испарители или лизиметры.

Испаритель ГГИ-500 состоит из двух цилиндров и сосуда для просачивающейся воды. Во внутренний цилиндр с сетчатым дном помещают монолит почвы. Цилиндр с монолитом опускают в наружный цилиндр до сосуда для сбора просачивающейся воды. Для большей точности наблюдений в комплект входят два испарителя и почвенный дождемер. Внутренние цилиндры ежедневно взвешиваются. Испарение находят по разности между количеством осадков и размером инфильтрации.