parowanie, Ochrona Środowiska, meteorologia


Parowanie (ewaporacja) - proces zmiany stanu skupienia, przechodzenia z fazy ciekłej danej substancji w fazę gazową (parę) zachodzący z reguły na powierzchni cieczy. Może odbywać się w całym zakresie ciśnień i temperatur, w których mogą współistnieć z sobą obie fazy.

Konsekwencją parowania jest przenikanie wody w postaci gazowej do atmosfery. Uwarunkowania towarzyszące przemianom fazowym wody sprawiają, że jej ilość zmienia się dynamicznie w czasie i przestrzeni. Stąd też przedział zawartości pary w atmosferze waha się w granicach od 0 do 3,5 -4.0% jej objętości. Powietrze może zawierać tylko ograniczoną ilość pary wodnej. Wartość graniczna zawartości nazywana jest wilgotnością maksymalną. Wilgotność maksymalna jest zmienna i zależy od temperatury powietrza - im wyższa temperatura, tym wyższe wartości osiąga maksymalna pojemność powietrza względem pary wodnej.

Podział parowania:

Wielkość parowania zależy od czynników:

Do czynników pierwotnych zalicza się: dopływ promieniowania słonecznego, temperaturę i niedosyt wilgotności powietrza oraz prędkość wiatru.

Do czynników wtórnych parowania z wolnej powierzchni wodnej zalicza się: wielkość, głębokość, kształt zbiornika i zróżnicowanie linii brzegowej, stopień zanieczyszczenia wody i rodzaj roślinności w przybrzeżnej części zbiornika wodnego.

Do czynników wtórnych parowania terenowego zalicza się: rodzaj gleby, usytuowanie plantacji w terenie, nierównomierne zasilanie gleby w wodę w okresie wegetacji, gatunek, faza rozwojowa i gęstość biomasy roślin (stosunek parującej powierzchni roślin do umownej powierzchni gleby, np.: 1ha), a także zabiegi agrotechniczne, jak np. bronowanie i wałowanie.

W zależności od rodzaju powierzchni i warunków fizycznych, w jakich zachodzi proces parowania, wyróżniamy w agrometeorologii:

Parowanie wolnej powierzchni wodnej.

Wielkość ubytku wody do atmosfery z oceanu, jeziora, kałuży, kropli deszczu albo wypełnionego wodą zagłębienia na powierzchni liścia są nierozłącznie związane z przychodem energii, niedosytem wilgotności powietrza oraz jego ruchami. Przy temperaturze niższej od zera odbywa się również parowanie drobin pary wodnej z powierzchni śniegu lub lodu do powietrza (sublimacja).

„Efekt brzegowy”.

Powietrze napływające z obszarów lądu nad zbiornik wodny charakteryzuje się zazwyczaj znacznie mniejszą zawartością pary wodnej i większym niedosytem. Podczas przechodzenia nad powierzchnią zbiornika następuje zwiększenie wilgotności powietrza. Im dłuższa droga przesuwania się powietrza nad zbiornikiem, tym bardziej zmniejsza się niedosyt w jego najniższej warstwie. Z tego powodu zbiorniki o takim samym kształcie i głębokości, lecz różnych wielkościach powierzchni wysychają w niejednakowym czasie. Położenie podłużnej lub poprzecznej osi (doliny rzeczne jeziora rynnowe itp.) w stosunku do najczęściej zdarzających się kierunków wiatrów ma istotne znaczenie. Rozwinięcie i zróżnicowanie lini brzegowej również zwiększa straty spowodowane parowaniem.

Parowanie terenowe.

Pojęcie parowania terenowego obejmuje sumę całkowitej ilości wody, która przeszła powierzchni lądowej do atmosfery.

Wyróżniamy:

Parowanie gleby.

Warunek konieczny istnienia zjawiska to obecność wody w zasięgu działania atmosfery, której oddziaływanie obejmuje dość głębokie warstwy podłoża. Przenoszenie wytworzonej w glebie pary wodnej do atmosfery zależy od warunków wymiany powietrza glebowego z przygruntową warstwą powietrza. Przesuszenie powierzchniowej warstwy i obniżenie poziomu wód gruntowych powodują wydłużenie drogi wytworzonej pary wodnej wewnątrz przestworów glebowych.

Transpiracja - parowanie z roślin.

Tak określamy zjawisko przechodzenia wody z gleby do atmosfery za pośrednictwem żywych roślin. Pod otworami w tkance okrywającej roślinę znajdują się przestwory, w których odparowuje woda przedostając się na drodze dyfuzji z otaczających tkanek. Możliwość przechodzenia pary wodnej do atmosfery zależy od stopnia otwarcia aparatów szparkowych. Bardzo szybki przychód energii słonecznej, wysoka temperatura i suchość powietrza, duże prędkości wiatru mogą spowodować zmniejszanie otworów szparek i ograniczenie transpiracji, w skrajnych przypadkach całkowite ich zamkniecie. Ustaje wówczas także proces asymilacji. W przypadku długotrwałego oddziaływania niekorzystnych warunków rośliny zmniejszają powierzchnię, z której może odbywać się parowanie, co następuje przez więdnięcie a nawet usychanie liści. Transpiracja podczas większości faz rozwojowych rozwoju przebiega podobnie do parowania z wolnej powierzchni wodnej pod warunkiem prawidłowego zasilania woda części naziemnej przez korzenie. Znaczne zawieszenie transpiracji występuje w tzw. Okresach krytycznej gospodarki wodnej występujących u większości roślin podczas kwitnienia. Wielkość transpiracji może wówczas znacznie przewyższać parowanie wolnej powierzchni wodnej.

Susza fizjologiczna

Okres, w którym roślina nie może pobierać wody z otoczenia, mimo iż woda tam występuje. Powodem tego może być zbyt niska temperatura powietrza, zbyt duże zasolenie gleby lub też jej zbyt małe napowietrzenie (zbyt mało tlenu) . Susza fizjologiczna występuje najczęściej późną jesienią, zimą i wczesną wiosną. Niektóre rośliny są odpowiednio przystosowane do radzenia sobie w czasie suszy - takie przystosowanie to kseromorfizm.

Gutacja.

Inna formą strat wody z organizmu roślinnego jest gutacja, przy której woda wydobywa się na zewnątrz w postaci kropli. To zjawisko stanowi z reguły reakcję obronną na nadmierne uwilgotnienie środowiska.

Zjawisko intercepcji jest związane przede wszystkim z pokrywą roślinną. Przy niewielkich opadach korony, np. świerka zatrzymują ponad połowę ogólnego przychodu wody i krople wyparowują bezpośrednio do atmosfery. Im bardziej zwarta roślinność, tym na ogół większa intercepcja.

Ewapotranspirację dzielimy na:

    1. rzeczywistą (ETR) - jest to parowanie terenowe w aktualnych warunkach przyrodniczych; zależy ona, obok czynników meteorologicznych, także od struktury i wilgotności gleby, gatunku i fazy rozwojowej roślin oraz poziomu agrotechniki.

    2. Potencjalną (ETP) - jest to parowanie z powierzchni terenu pokrytego roślinnością przy optymalnym uwilgotnieniu gleby.

Transport pary wodnej do atmosfery odbywa się głównie poprzez konwekcyjne prądy występujące oraz turbulencję, przestrzenna (pozioma) wymiana pary wodnej zachodzi w wyniku adwekcji (poziomy ruch mas powietrza, powodujący napływanie powietrza o odmiennych właściwościach ;temperatura, wilgotność, niż powietrze zalegające nad danym terenem) i turbulencji.

Pomiary parowania terenowego.

Metoda bilansu cieplnego jest uniwersalna i pozwala na określenie parowania dowolnej powierzchni. Wymaga jednak dokładnych pomiarów całkowitego bilansu promieniowania, wymiany cieplnej z podłożem oraz z atmosferą. Ze względu na trudności nie tylko wykonywania ciągłych pomiarów, lecz również ich interpretacji, metoda ta nie znalazła szerokiego zastosowania.

Najwięcej materiałów uzyskano metodą bilansu wodnego dorzecza, która na podstawie przychodu wody w postaci opadów i wielkości odpływu na przekroju zamykającym zlewnię pozwala wyznaczyć ogólne straty. W przypadku długotrwałego ciągu informacji możemy pominąć ilości wód opadowych, które znajdują się podłożu. Natomiast dla krótszych okresów należy dysponować danymi pomiarowymi informującymi o wielkości retencji całej zlewni.

Metoda bilansu wodnego podłoża polega na regularnych pomiarach zasobów wody w profilu, np. glebowym. Różnice pomiędzy wynikami dwóch kolejnych obserwacji pozwalają na stwierdzenie, w jakim stopniu przychód w postaci opadów i podsiąku z głębszych warstw uzupełnił straty spowodowane parowaniem terenowym i odpływem w głąb. Pomiarami jest objęta zazwyczaj metrowej głębokości warstwa gleby. Za pomocą ewaporometrów i lizymetrów uzyskujemy bardzo dokładne wyniki pomiarów, lecz w przypadku małej powierzchni parującej niewielkiej objętości gleby, nienaturalnych warunków podsiąku z głębszych warstw i przesiąku w głąb, warunków najbliższego otoczenia itp. tylko niektóre konstrukcje zapewniają wiarygodne informacje o wielkości parowania terenowego.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
parowanie i ewaporometry, Ochrona Środowiska, meteorologia
Klimat Polski, Studia, 1-stopień, inżynierka, Ochrona Środowiska, Meteorologia i klimatologia
Metody pomiaru opadów atmosferycznych, Ochrona Środowiska, Meteorologia
Równowaga atmosfery, Studia, 1-stopień, inżynierka, Ochrona Środowiska, Meteorologia i klimatologia
wspolczynnik kontynentalizmu, Ochrona Środowiska, Meteorologia
Klimat Polski i jego charakterystyka, Studia, 1-stopień, inżynierka, Ochrona Środowiska, Meteorologi
W-14, inżynieria ochrony środowiska kalisz, a pwsz kalisz ioś, Meteorologia materialy
kimatologia+i+meterologia, pwr, W7 wydział inżynierii środowiska, Pwr OŚ Ochrona Środowiska, Semestr
W-10, inżynieria ochrony środowiska kalisz, a pwsz kalisz ioś, Meteorologia materialy
Meteorologia - ćwiczenia, ochrona środowiska UJ, II semestr, meteorologia, egzamin
Meteo - Ściąga, ochrona środowiska UJ, II semestr, meteorologia, egzamin
Pytania meteorolgia, ochrona środowiska UJ, II semestr, meteorologia, egzamin
Meteorologia, ochrona środowiska UJ, II semestr, meteorologia, egzamin
W-06, inżynieria ochrony środowiska kalisz, a pwsz kalisz ioś, Meteorologia materialy
W-03, inżynieria ochrony środowiska kalisz, a pwsz kalisz ioś, Meteorologia materialy
Meteorologia - ćwiczenia wersja updated, ochrona środowiska UJ, II semestr, meteorologia, egzamin
egzamin z meteo, ochrona środowiska UJ, II semestr, meteorologia, egzamin

więcej podobnych podstron