Akademia
Techniczno - Humanistyczna
Bielsko - Biała
Ochrona Środowiska
Ćw.5
Parowanie z powierzchni wodnej.
Katarzyna Skalska
Gr. I
Wstęp teoretyczny
Parowanie odbywa się na powierzchni zbiorników wodnych i na powierzchni stałych , które absorbują wodę , np. gleba .
Pomiary szybkości parowania oraz transpiracji są niezbędne do wyznaczania zasobów wodnych dostępnych dla ludzi zamieszkujących w miastach , na obszarach zurbanizowanych oraz do wykorzystywania przy hodowli zwierząt i uprawie roślin na terenach rolniczych .
Prowadzone są badania i starania , aby modelować warunki naturalne , a także aby mierzyć ubytki wody z różnych typów powierzchni . W niektórych przypadkach pobiera się glebę i próbki plantacji roślinnych z badanego obszaru i umieszcza się je w zbiornikach . Następnie mierzy się ilość wody potrzebnej do prowadzenia upraw na danym terenie . W niektórych przypadkach mierzy się parowanie z gleby , zbiorników wodnych i powierzchni porowatych .
Ubytek wody z powierzchni Ziemi powodowany jest przez :
Parowanie - przechodzenie wody ciekłej w parę wodną ;
Sublimację - przechodzenie lodu w parę wodną ;
Transpirację -parowanie wody z upraw roślinnych .
Czynniki wpływające na prędkość parowania wody:
promieniowanie całkowite , słoneczne i ziemskie ;
temperatura , powietrza oraz powierzchni parowania ;
prędkość wiatru przy powierzchni ;
wilgotność względna powietrza nad powierzchnią ;
ciśnienie atmosferyczne ;
własności fizyczne powierzchni ;
stopień nawilgocenia powierzchni dostępnej do parowania .
Prędkość parowania zmienia się niezwykle szybko nad stosunkowo niewielkimi powierzchniami .
Na parowanie z otwartych zbiorników wodnych wpływa dodatkowo stan otoczenia oraz kształt powierzchni , a także znajdujące się w wodzie zanieczyszczenia i roślinność .
Literatura:
A. Woś „Zarys klimatu Polski”, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 1996r.
A. Woś „Klimat Polski”, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1999r.
H.Radlicz - Ruhlowa, A. Szuster „Hydrologia i hydraulika z elementami hydrogeologii”, Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa
Obliczenia:
Dane:
T = 10,1 0 C = 50 ,18 0 F T 0 F = ( t 0 C * ) + 32 0
T = 8,4 0 C = 47 ,12 0 F
u = 3,8 m / s = 178, 4 mil / dobę 1 mila = 1852 m
In = 500 kalorii / cm 2 / dobę
Wzór 1:
Wzór 2:
T - przeciętna dobowa temperatura powietrza [ o F ] ;
T - przeciętna dobowa temperatura punktu rosy [o F ] ;
u - ruch wiatr na wysokości z = 2 stopy [ mila / dobę ] ;
E - parowanie ze swobodnej powierzchni wodnej [ cal / dobę ] ;
I - promieniowanie słoneczne nettto .
Najpierw podstawione do wzoru 2:
Następnie podstawiamy do wzoru 1:
Wnioski:
Podczas parowania para wodna przedostaje się do atmosfery. W procesie parowania można wyróżnić dwa zjawiska. Pierwsze to kiedy cząsteczki wody odrywają się od powierzchni wody parującej i zostają unoszone w powietrze, a drugie to przedostanie się tych cząsteczek do atmosfery z powierzchni parującej. Jeżeli przeważa pierwsze zjawisko to jest to parowanie, a jeżeli drugie to jest to kondensacja. Na większe wysokości para wodna rozchodzi się dzięki dyfuzji oraz ruchowi powietrza.
Z naszego ćwiczenia widać, że nie tylko ruch powietrza ma duże znaczenie na przyspieszenie procesu parowania poprzez odprowadzenie znad powierzchni parującej powietrza z parą bliską stanu nasycenia, ale także wiatr wpływa na intensywność parowania oraz temperatura powietrza i powierzchni parującej, wilgotność powietrza oraz ciśnienie atmosferyczne.