Evapotranspirației, procesul combinat de evaporare și transpirației (respirația plantelor), în timpul căreia se mișcă apa de la suprafață în atmosferă. Acest proces este crucial pentru ciclul apei. Apa sau gheața se evaporă atunci când sunt expuse la lumina soarelui și de vânt și plante datorate respiratorii răcite.
Metode de măsurare și de calcul cu suprafețe de evaporare naturale.
In ciuda lunga istorie a studiului de evaporare de la suprafața apei, în timp ce nu există nici o metodă directă pentru a măsura cu suprafața efectivă a iazurilor. Cel mai fiabil evaporare poate fi calculată doar cu mici rezervoare -. Evaporator și 9 bazine vodnoisparitelnyh de 20 m Acest lucru se datorează faptului că calculul de evaporare de la suprafața apei, în condiții naturale, prin metoda echilibrului apei este dificilă din cauza preciziei insuficiente în determinarea precipitațiilor în apele rezervor, sol schimb afluxul de apă etc. Din acest motiv, evaporarea din rezervoarele de apă este determinată de echilibrul apei reale pentru intervale lungi de timp numai (sezon). Pentru intervale mai scurte (zece zile, o lună) sunt metode folosite de echilibru termic, difuzie turbulentă, și diverse dependență empirică și semi-empirice, care utilizează cei mai importanți factori meteorologici care influențează evaporarea din rezervoarele de apă.
Cu toate acestea, până în prezent acuratețea acestor metode face dificilă pentru a aborda o serie de sarcini practice vagshyh asociate cu activitatea vodnohozyaystvennoy și planificarea rațională. Prin urmare, dezvoltarea în continuare a metodelor de determinare experimentală a evaporării și în baza sa de îmbunătățirea metodelor de calcul evaporare din corpurile naturale de apă este una dintre cele mai importante sarcini ale hidrologiei.
Metoda de bilanț termic se bazează pe contul fluxului de căldură absorbită de obiectul în cauză, și le-a petrecut prin eliberarea frontierei de obiect. Sursa de căldură este soarele. Fluxul total al radiației solare care trece printr-o unitate de suprafață perpendiculară pe direcția razelor și situate în afara atmosferei Pământului la o distanță de raza orbitei Pământului se numește constanta solară. Deci, constanta solara este 1,373 W / m3. Deoarece SI de 1 W = 1 J / s și J 1 = 0.2388 CAL, care deci = 1,98 cal / cm2 min. Căldura specifică de vaporizare a apei depinde de temperatura acestuia și la 15 ° C este de aproximativ egală cu 590 cal / g.
Presupunând că greutatea de apă la 1 g corespunde unui volum de 1 cm3, constanta solară poate fi reprezentat ca un strat echivalent de apa evaporată, care este egală cu 48,3 mm / zi.
Spectrul de radiație solară acoperă o gamă de lungimi de undă de la radiații gamma la unde radio; este împărțit în două părți: radiația de undă scurtă, cu lungimi de undă de la 0,28 până la 4,0 micrometri (microni) și lungime de unda - cu lungimi de undă de 4,0 până la 40 microni. Partea vizibilă a spectrului, perceput de ochiul uman, este în intervalul de lungimi de undă de 0,40 microni (lumina violet) la 0,74 microni (lumină roșie). Energia vârfurilor radiației solare, la o parte vizibilă a spectrului (cu un vârf la 0,46 microni). Există, de asemenea, o radiație activă fotosintetică (PAR), care este utilizat de plante verzi și microorganisme fotosintetice pentru conversia energiei radiante solare în energie chimică a materiei organice; Este nevoie de o serie de 0,38. 0,71 microni.
Astfel, procesele termice naturale de pe Pământ sunt determinate de radiația solară de undă scurtă. Cu toate acestea, pe drumul spre suprafata a pierdut o mare parte din ea fiind absorbite de stratul de ozon al atmosferei și, conținută în acesta oxigen, vapori de apă, dioxid de carbon și aerosoli. Venind la suprafața radiației depinde de latitudinea geografică, timp de an și zi, stratul de nori, lungime zi (este noaptea, desigur, nici unul). În plus față de radiația directă la suprafață este mai mult și împrăștiate (sau difuzie), care este disponibil chiar și cu un cer fără nori. La altitudini joase, soarele și acoperit de nori toate radiațiile devine difuză. De obicei, atunci când oamenii vorbesc despre radiațiile de intrare, ceea ce înseamnă radiația totală (plus difuză directă).
Se remarcă faptul că metoda bilanțului de căldură necesită o contabilitate completă a tuturor surselor de primire și plată a obiectului considerat de căldură de pe suprafața. După cum sa menționat în [3, 13] pentru calcularea evaporarea de pe suprafața apei lacului, cu excepția echilibrului de radiație și schimbul turbulent trebuie să ia în considerare transferul de căldură cu patul de rezervor, creșterea rezervei de căldură în lac în perioada de facturare (pentru a evalua este necesar să se facă măsurători de temperatură în multe puncte lac la diferite adâncimi cu mare precizie), diferența dintre sosirea și consumul de energie termică datorită fluxului și fluxul de apă, de asemenea, din cauza tuturor tipurilor de căi de primire și de evacuare a apei subterane care vin de căldură din cauza diferențelor Temperatura Ferm și precipitarea lacului. În cazul componentelor de zăpadă și de acoperire cu gheață incluse în ecuația de bilanț termic cauzată de difuzie turbulentă, poate intra cu diferite semne; În plus, formarea de căldură de gheață este eliberată, iar când acesta se topește în locul - este cheltuit. După cum sa menționat în [3], metoda bilanțului termic necesită numeroase măsurători de precizie ale diverselor sale componente, deci este mult mai potrivit pentru scopuri de cercetare decât pentru utilizarea practică.
Evaporarea de la suprafața apei.
Pentru studiul de evaporare de la suprafața apei utilizate dispozitive speciale - evaporatoare plutitoare, care constă din două vase de același diametru, dintre care unul este evaporator real, cealaltă - de a stratului pluviometru de precipitații în timpul monitorizării evaporării. Cu toate acestea, din cauza perturbațiilor plutitoare vaporizatoare de apă de suprafață sunt rar utilizate. În practică, evaporatoare de obicei montate pe banca împreună cu pluviometre. Observațiile, sa constatat că aceste vaporizatoare o eroare, care crește odată cu scăderea diametrului evaporatorului în direcția rezultatelor exagerând. Eroarea se apropie de zero în cazul în care zona piscinei de evaporare nu este mai mică de 20 m2. În acest caz, metodele bilanțului de apă și căldură și de difuzie turbulentă. echilibrul apei Metoda este următoarea: determinată pentru perioada de observație aleasă precipitații pentru particular rezervor, fluxul și debitul de apă de suprafață, consumul de apă prin filtrare, afluxul de apă subterană, modificarea nivelului apei din rezervor în timpul perioadei de observație, și scăderea apei din evaporare, care este valoarea dorită. Dezavantajul acestei metode este posibilitatea de erori mari, din cauza dificultății de cantități contabile de apă subterană. În plus, acestea trebuie să fie organizate observație destul de exactă a celorlalte componente, incluse în ecuația de bilanț al apei.
De exemplu, formula este A.D.Zaykova
Formula S.N.Kritskogo și MF Menkelya pentru valori lunare este dată de
Pentru a determina evaporarea de pe suprafețele de apă proiectate carduri speciale, care sunt imprimate liniile de straturi egale evaporării anuale [3, p.149; 11, p.38], dar este recomandat să le folosească pentru a calcula evaporarea de pe suprafața de rezervoare mici.
Metode de determinare a evaporării conform observațiilor meteostations situate pe mal, sunt necorespunzătoare, deoarece aerul și umiditatea, iar temperatura si viteza vântului la distanțe mai mari de pe linia de mal diferite de datele obținute pe mal. În aceste condiții, se recomandă să se utilizeze formule empirice, introducerea în ele corecțiile corespunzătoare [3] sau date speciale (baliză) stații meteorologice, care sunt amplasate direct pe apa. Următoarele cifre arată evaporarea anuale din stratul de suprafață al corpurilor de apă mici din Europa de Est: nord - 200-350 mm; mijloc bar: zona de lemn - 350-650 mm, zona de stepă - 650-1000 mm; sud - 1000-1500 mm.
Cea mai mare evaporare de la suprafața apei se observă în lume și regiunile tropicale se poate atinge valori ridicate (de exemplu, stratul anual de evaporarea apei de pe suprafața lacului african Ciad este 2,260 cm).