Суммарное испарение

В результате процессов испарения, транспирации и сублимации значительная часть воды, выпадающей на земную поверхность, возвращается в атмосферу в виде пара. Указанные процессы — разновидности одного явления, происходящего благодаря энергии солнца, без которой был бы невозможен круговорот воды в природе. Испарение, или парообразование, заключается в отрыве молекул воды с поверхности воды или влажной почвы под действием солнечной радиации и переходе их в газообразное состояние. Сублимация отличается от этого явления лишь тем, что вода из твердого состояния (снег и лед) превращается непосредственно в пар, минуя жидкую фазу. Транспирация — процесс, в ходе которого растения теряют воду в атмосферу. Во многих районах общее количество испарившейся воды нельзя измерить отдельно от транспирации, поэтому испарение и транспирацию рассматривают вместе как эвапотранспирацию, или суммарное испарение. Некоторое количество водяного пара испаряют в атмосферу животные с выдыхаемым воздухом, но оно незначительно по сравнению с общим объемом суммарного испарения.

Количество солнечной энергии, получаемой поверхностью земли, составляет в среднем более 700 кал/см2·сутки в жарких, пустынных районах и менее 100 кал/см2·сутки в облачных полярных районах. Доля этой энергии, идущая на испарение и транспирацию, зависит от типа подстилающей поверхности. Свежевыпавший снег отражает около 90% солнечной радиации, лежалый снег — около 50%, а свободная водная поверхность — только 5—15%. Поверхность светлоокрашенных горных пород отражает 40—50% солнечной энергии, а темный плотный растительный покров — лишь 10—25%.

Для испарения одного кубического сантиметра воды требуется 597 калорий. Следовательно, если бы вся солнечная энергия, поступающая на земную поверхность, расходовалась на испарение воды, максимальный размер годового слоя испарения с водной поверхности равнялся бы почти 400 см, а максимальный годовой расход воды на транспирацию плотного растительного покрова составил бы 350—400 см. В действительности указанные величины значительно ниже вследствие потерь энергии в результате длинноволнового немного излучения и прямого поступления солнечной энергии на земную поверхность, минуя испарение. Проведено лишь немного наблюдений, показывающих величины испарения, равные в среднем более 320 см в год, и среднегодовые величины транспирации — более 220 см.

В пределах ограниченного района существует приблизительное соотношение между получаемой солнечной энергией и потенциальным суммарным испарением, однако такие факторы, как местная турбулентность атмосферы и содержание водяного пара в воздухе, затрудняют установление точного соотношения.

Если поверхность грунтовых вод залегает в нескольких футах от земной поверхности, грунтовые воды испаряются в атмосферу. Если почва полностью насыщена водой, скорость испарения с ее поверхности может приблизиться к интенсивности испарения с открытой водной поверхности.

Обычно расход подземных вод на транспирацию значительно превышает их потери за счет прямого почвенного испарения. Хотя физическое испарение превышает сосущую силу растений примерно в 60 раз, подземные воды расходуются на испарение через трещины и капилляры лишь в пределах верхних трех футов песчаных и верхних десяти футов глинистых почв.

Корни же растений обычно достигают глубины более 30 футов. На земляных работах при строительстве Суэцкого канала было отмечено проникновение корней на глубину даже 90 футов.

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: