1.1.2.Испарение и Транспирация

Процесс превращения воды из жидкого состояния в парообразное – испарение. Фактически наблюдаемое испарение представляет собой разность между количеством молекул, вылетающих с испаряемой поверхности и количеством молекул, попадающих на нее обратно. Водяной пар попадает в атмосферу в результате испарения с поверхности морей и океанов и в меньшем количестве – с поверхности озер, рек и растительного покрова. Вместе с массами воздуха водяные пары переносятся воздушными течениями, как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях.

Масштабы испарения зависят от многих факторов, основные из которых являются: температура на поверхности земли; атмосферное давление; дефицит влажности воздуха; скорость ветра над поверхностью испарения; размеры и формы водных поверхностей испарения, их географическое положение, характер рельефа местности, окружающей эти поверхности.

Дефицит влажности (недостаток насыщения): d=E-e

Испарение подвержено суточным и годовым колебаниям: летом>зимы, а днем>чем ночью.

По закону Дальтона, количество воды Q, испаряющейся в ед. времени с какой-либо поверхности, прямо пропорционально величине дефицита влажности d=Е-е и величине испаряющей поверхности S и обратно пропорционально величине атмосферного давления Р

Q=K*((E-e)/P)*S,

где К- коэффициент пропорциональности

Но необходимо еще вводить поправку на скорость ветра.

Следует различать понятия испаряемость и испарение. Испаряемость – величина испарения с водной поверхности, определяется в приборах. Испарение – средняя величина фактического испарения в данном районе в условиях определенного ландшафта. При гидрогеологических исследованиях стремятся установить истинное испарение, т.к. величина испаряемости в несколько раз больше величины испарения

h=0,0018(25+t)²(100-z), где z-относительная влажность воздуха, %

Как определяются величины, входящие в формулу испарения.

E=6,1*10^7,63t/242t , t-температура над поверхностью испарения

Величина Е может быть определена также по психрометрическим таблицам.

Упругость водяного пара или парциального давления водяного пара, содержится в воздухе при данной температуре:

e=Е-A(t-t^|)P,

где: Е,l [мм.рт.ст. или мбар]; А- коэффициент, учитывающий скорость ветра (для стационарного психрометра А=0,0007947); t и t^| - показания сухого и смоченного термометра, ⁰С; Р- атмосферное давление.

Наблюдения за испарением производятся с помощью испарителей и лизиметров. Обычно на метеостанциях оборудуют почвенно-испарительные и лизиметрические площадки. Определяют весовым методом. Наибольшее распространение получил испаритель ГГИ-500,состоящий из наружного и внутреннего цилиндров и сосуда для сбора просочившейся воды.

Испарение можно определить и методом водного баланса:

Q=Осадки – Ссток

Испарение с водной поверхности определяется с помощью плавучих испарителей в искусственных водных бассейнах и по эмпирическим формулам В.В. Шулейкина, Майера-Полякова и др.

Транспирация – физиологическое испарение, связанное с питанием и ростом тканей растений. Его нельзя путать с испарением осадков, попавших на поверхность растений извне, которые, в общем, аналогичны испарению с любой поверхности.

Установлено, что испарение с растительного покрова всегда превышает испарение с поверхности обнаженной почвы.

Транспирация и испарение с поверхности растений зависят от рода растительности, корневой системы, влажности воздуха и почвы, состава почвы, скорости ветра и др. Max расходуют травы и культурные растения (230-260 мм), min - хвойные деревья (100-160 мм). Количественной мерой является транспирационный коэффициент – количество граммов воды, потребное растению для образования 1 г сухого вещества. В умеренном теплом климате обычно 250-350, а в сухом климате 450-500 и более.