установите при каком соотношении испарения и испаряемости
Установите, при каком соотношении испарения и испаряемости образуются зоны с разными условиями увлажнения
Тоже самое делаю ахах,тоже ответ ищу
Индийский океан омывает огромную территорию — Евразию. Зимой поверхность материка выхолаживается, воздух холодный, поэтому над сушей устанавливается высокое давление. Над океаном, который накопил тепло летом и долго его отдает атмосфере, формируется низкое давление. Поэтому зимой возникает устойчивый ветер — северо-восточный муссон, летом происходит наоборот.
Окаймляющая Инд. океан на северо-западе и севере суша обширна и монолитна: это северный субконтинент Африки и Евразия с массивными Аравийским и Индостанским полуостровами. Только на востоке, вдоль границы с Тихим океаном в Зондском архипелаге, крупные фрагменты суши чередуются с межостровными морями. Такое распределение суши и водных поверхностей, с одной стороны, и близость к экватору — с другой, создают особую циркуляцию атмосферы и океанических вод, а также температурный режим и соленость этой части Индийского океана. Для северной части Инд. океана характерны высокие температуры поверхностных вод (25. 29 °С в окраинных морях, не менее 20 °С в открытом океане и более 30 °С в Красном море и Персидском заливе). Это наиболее высокая температура поверхностных вод в Мировом океане. Соленость, среднеокеаническая в открытом океане, в условиях высоких температур и сильного испарения достигает в Красном море и Персидском заливе 39-42 %о, т.е. максимальных показателей для вод Мир. океана.
Основной атмосферный процесс в сев. части Инд. океана — муссонная циркуляция, связанная с контрастами давления над сушей и морем и их динамикой по сезонам. Летом, в связи с сильным прогреванием, огромная суша к северу от Инд. океана оказывается в условиях низкого давления с центром в бассейне реки Инд. В депрессию устремляются потоки влажно-неустойчивого воздуха со стороны притропической оси высокого давления южного полушария. Это так называемый юго-западный экваториальный муссон, с которым и на суше, и над океаном связано выпадение большого количества осадков. В то же время года северную часть Инд. океана и прибрежные районы посещают разрушительные ураганы, сопровождающиеся на суше наводнениями. Зимой эта часть океана находится под влиянием северовосточного муссона (пассата), образование которого связано с высоким атм. давлением над Азией в холодный сезон.
В соответствии с муссонным типом циркуляции атмосферы сезонный характер имеют и поверхностные течения вод северной части Инд. океана. Наиболее мощным является Сомалийское течение у берегов Восточ. Африки. Зимой сев. полушария оно несет воды с с-востока на ю-запад и южнее экватора (приблиз. под 10° ю.ш.) переходит в Экваториальное противотечение. Летом оно меняет свое направление и, продолжая Юж. Пассатное течение, движется на с-восток и восток, в сторону Аравийского моря и Бенгальского залива. Тем-ра переносимых им вод колеблется в течение года от 21 до 26 °С.
В юж. полушарии акватория Инд. океана расширяется, а ограничивающая его суша сокращается. На широтах 48-55° ю.ш. располагается антарктическая зона конвергенции — северная граница той части Мир. океана, которую иногда выделяют в самостоятельный Южный океан. Условия циркуляции атмосферы и гидрологические особенности Инд. океана между этой границей и экватором отличаются от условий, присущих его сев. части.
Географическое распределение испаряемости и испарения
Водяной пар поступает в атмосферу посредством испарения с подстилающей поверхности и транспирации растениями. Испарение зависит от дефицита влажности и скорости ветра. На испарение тратится много тепла, так на испарение 1 г воды требуется 600 кал.
Испарение с океана на всех широтах значительно больше, чем испарение с суши. Испарение в океане может достигать величины 3000 мм в год, тогда как на суше максимум 1000 мм.
Различия в распределении испарения по широтам определяются радиационным балансом и увлажнением территории. В общем, в направлении от экватора к полюсам в соответствии с понижением температуры испарение уменьшается.
В случае отсутствия достаточного количества влаги на испаряющей поверхности испарение не может быть большим даже при высокой температуре и большом дефиците влажности. Возможное испарение, называемое испаряемость, в этом случае велико.
Над водной поверхностью испарение и испаряемость равны по величине, над сушей испарение может быть значительно меньше испаряемости. Испаряемость характеризует величину возможного испарения с суши при достаточном увлажнении.
Средние месячные значения затраты тепла на испарение (и турбулентного теплообмена с атмосферой) на океанах рассчитаны по материалам многолетних судовых наблюдений на акваториях Атлантического, Индийского и Тихого океанов.
Рассматривая особенности распределения средней затраты тепла на испарение на суше за год, можно отметить, что диапазон изменения ее значений составляет около 110 Вт/м2. В районах достаточного увлажнения средняя годовая затрата тепла на испарение возрастает вместе с увеличением радиационного баланса от высоких широт к экватору, изменяясь от значений, меньших 10 Вт/м2 на северных побережьях континентов, до значений более 80 Вт/м2 во влажных экваториальных лесах Южной Америки, Африки и Малайского архипелага. В районах недостаточного увлажнения величина затраты тепла на испарение определяется засушливостью климата, уменьшаясь с увеличением засушливости. Наименьшие значения средней годовой затраты тепла на испарение отмечаются в тропических пустынях, где они составляют всего несколько Вт/м2.
Годовой ход затраты тепла на испарение также определяется ресурсами тепловой энергии и воды. Во внетропических широтах с условиями достаточного увлажнения наибольшие значения затраты тепла на испарение в соответствии с годовым ходом радиационного баланса имеют место летом, достигая 80—100 Вт/м2. Зимой затрата тепла на испарение мала. В районах недостаточного увлажнения максимум затраты тепла на испарение также обычно наблюдается во время теплого периода, однако время достижения максимума существенно зависит от режима увлажнения.
В тропических широтах с влажным климатом затрата тепла на испарение велика в течение всего года и составляет около 80 Вт/м2. В районах с сезонами пониженных осадков отмечается некоторое уменьшение затраты тепла на испарение, однако амплитуда ее годового хода сравнительно невелика. В областях с хорошо выраженным сухим периодом наибольшие значения затраты тепла на испарение отмечаются в конце влажного периода, наименьшие — в конце сухого.
В целом для суши земного шара (включая Антарктиду) средняя за год затрата тепла на испарение составляет 38 Вт/м2.
Распределение средних годовых значений затраты тепла на испарение на океанах в общем сходно с распределением радиационного баланса. Изменение средней затраты тепла на испарение довольно велико: от значений, больших 160 Вт/м2 в тропических широтах, до значений около 40 Вт/м2 у границы льдов. В экваториальных широтах средняя затрата тепла на испарение несколько понижена по сравнению с более высокими широтами (меньше 130 Вт/м2), что является следствием увеличения облачности и влажности.
Помимо радиационного тепла, расходуемого на испарение с океанов, в ряде районов на испарение затрачивается также тепло, переносимое течениями. Поэтому зональный характер распределения затраты тепла на испарение нарушается заметными отклонениями в районах действия теплых и холодных течений.
Средние годовые величины затраты тепла на испарение с океанов зависят в основном от величин для осенне-зимнего периода. Распределение затраты тепла на испарение в зимние месяцы аналогично годовому распределению. В это время усиливается влияние теплых течений, в связи с чем отчетливо проявляются особенности отдельных океанов: затрата тепла на испарение с поверхности Северной Атлантики в средних широтах вдвое больше, чем в тех же широтах Тихого океана. Самые низкие значения затраты тепла на испарение отмечаются в средних широтах южного полушария в Атлантическом и Индийском океанах. В эти районы со сравнительно невысокими температурами воды из низких широт поступают более теплые воздушные массы, что уменьшает затраты тепла на испарение.
При переходе к лету влияние теплых течений на величину затраты тепла на испарение ослабевает из-за уменьшения энергетических ресурсов течений. Поскольку в летние месяцы происходит снижение средних скоростей ветра и ослабление контраста температуры вода—воздух, расход тепла на испарение заметно падает. Вместе с этим уменьшается различие в значениях затраты тепла на испарение с поверхности отдельных океанов.
Испарение и конденсация, влажность воздуха
теория по физике 🧲 молекулярная физика, МКТ, газовые законы
Испарение — переход молекул вещества из жидкого состояния в газообразное.
Процесс парообразования при испарении происходит только со свободной поверхности жидкости. Испарение бывает при любой температуре, так как всегда найдутся достаточно «быстрые» молекулы, способные преодолеть притяжение молекул жидкости.
Важно! В результате испарения жидкости вылетают самые быстрые молекулы. Поэтому средняя скорость молекул газа уменьшается. Это приводит к уменьшению средней кинетической энергии газа, а следовательно — и температуре.
Скорость испарения зависит от:
Конденсация — процесс, обратный испарению, т.е. молекулы из газообразного состояния переходят в жидкое.
В открытом сосуде всегда преобладает испарение. В герметично закрытом сосуде устанавливается равновесие между этими процессами.
Динамическое равновесие — это состояние, при котором число испарившихся за единицу времени молекул равно числу сконденсированных. пар, который находится в состоянии динамического равновесия, называется насыщенным.
Давление насыщенного пара в изотермическом процессе не зависит от объема. При уменьшении объема пара «лишние» молекулы воды конденсируются, а при увеличении объема недостаток молекул восполняется за счет испарения. В итоге через некоторое время снова наступает динамическое равновесие.
Пример №1. В сосуде под поршнем при температуре 100 o C находится 2 г водяного пара и такое количество воды. Не изменяя температуры, объем сосуда увеличили в 3 раза. Определить массу воды, перешедшей при этом в пар.
Вода и пар под поршнем находятся в динамическом равновесии. Поэтому при увеличении объема изменение (уменьшение) давления вызывает усиление испарения. Вода кипит при 100 о С только при условии, что давление равно 10 5 Па. Следовательно, давление насыщенного пара равно именно 10 5 Па.
Применим уравнение состояния идеального газа для первого и второго случая:
m1 — масса пара в состоянии 1, m2 — масса газа в состоянии 2.
Внимание! Несмотря на постоянство температуры, применять закон Бойля — Мариотта нельзя, так как в данном случае не сохраняется постоянство массы (количества молекул) пара.
Приравняем правые части и выразим массу пара в состоянии 2:
6 г — это масса пара в состоянии 2. Это значит, что в газообразное состояние должно перейти 6 – 2 = 4 г воды. Но под поршнем было лишь 2 г. Следовательно, испарится вся вода.
Влажность воздуха
Выделяют абсолютную и относительную влажности воздуха.
Абсолютная влажность воздуха — физическая величина, показывающая массу водяных паров, содержащихся в 1 м 3 воздуха.
Так как количество испаренных молекул зависит от температуры среды, при одинаковом объеме сосуда и количестве жидкости испарится больше там влаги, где температура выше. Поэтому абсолютная влажность воздуха не дает представления о том, насколько насыщенным является пар. В связи с этим было введено понятие относительной влажности воздуха.
Относительная влажность воздуха — отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного пара при той же температуре, выраженной в процентах.
Относительная влажность воздуха обозначается буквой ϕ. Это безразмерная физическая величина. Математически ее можно вычислить по формуле:
p — парциальное давление водяного пара, p0 — давление насыщенного пара (при той же температуре).
Парциальное давление водяного пара — давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали.
Относительную влажность воздуха можно также вычислить через плотности:
ρ — плотность водяного пара, ρ0 — плотность насыщенного пара при той же температуре (табличная величина).
Пример №2. Парциальное давление водяного пара в воздухе при 20 о С равно 699 Па, а давление насыщенных паров при этой температуре равно 2330 Па. Определить относительную влажность воздуха.
Испарение и испаряемость. Географическое распределение
Испарение и испаряемость
Водяной пар поступает в атмосферу посредством испарения с подстилающей поверхности и транспирации растениями. Испарение зависит от дефицита влажности и скорости ветра. На испарение тратится много тепла, так на испарение 1 г воды требуется 600 кал.
Испарение с океана на всех широтах значительно больше, чем испарение с суши. Испарение в океане может достигать величины 3000 мм в год, тогда как на суше максимум 1000 мм.
Различия в распределении испарения по широтам определяются радиационным балансом и увлажнением территории. В общем, в направлении от экватора к полюсам в соответствии с понижением температуры испарение уменьшается.
В случае отсутствия достаточного количества влаги на испаряющей поверхности испарение не может быть большим даже при высокой температуре и большом дефиците влажности. Возможное испарение, называемое испаряемость, в этом случае велико.
Над водной поверхностью испарение и испаряемость равны по величине, над сушей испарение может быть значительно меньше испаряемости. Испаряемость характеризует величину возможного испарения с суши при достаточном увлажнении.
На практике скорость испарения принято определять в мм слоя воды испаряется за единицу времени с единицы площади. Слой воды, высотой в 1 мм, испарился с площади в 1 м2, равна массе воды 1 кг. Для различных практических и научных потребностей на основе формулы Дальтона записывают эмпирические соотношения, позволяющие рассчитывать скорости испарения из различных природных поверхностей или определять величину испарения в пределах крупного географического региона.
Для определения скорости испарения из крупных водоемов используют формулу Шулейкина:
Величины испаряемости в полярных широтах около 60-80 мм с максимальными значением 100-120 мм обусловлены низкими температурами воздуха и, как следствие, близкими значениями E1 (фактической упругости водяного пара) и е (максимальной упругости).
В экваториальных широтах величина испаряемости уменьшается до 800-1200 мм за счет увеличения абсолютной влажности воздуха.
Географическое распределение фактического испарения в широтами следующий: