Испарение. Характеристики влажности воздуха

В атмосфере Земли в каждый момент времени содержится около 0,001 % всех запасов воды планеты. Причем 95% этого количества находится в виде пара и лишь 5% в виде продуктов конденсации. Всего с поверхности Земли за год испаряется около 5,2.*10¹³ т воды. Основная масса испаряется с поверхности Мирового океана (4,5 10¹³ т). За год атмосферная влага обновляется примерно 40 раз за счет непрерывного кругооборота: испарение, конденсация и выпадение на поверхность в виде осадков.

Наша планета Земля – единственная из всех планет солнечной системы, на которой вода может в естественных условиях находиться во всех трех фазовых состояниях. Будь Земля несколько ближе к Солнцу, не была бы жидкой воды. Процесс испарения представляет собой фазовый переход вещества (воды) из жидкого в газообразное состояние. При этом молекулы воды как покидают жидкость (испарение), так и возвращаются в нее (конденсация). Конденсация вызывает такие метеорологические явления как роса, иней, дымка, туман, облака, осадки.

Влагосодержание в воздухе характеризуется следующими величинами:

1) абсолютная влажность «а»–количество водяного пара (г), находящегося в 1 м ³ влажного воздуха; Между абсолютной влажностью а и плотностью водяного пара р _п существует очевидная связь

а = 10 ³ р _п (1)

2) упругость водяного пара е (мм рт. ст., гПа) – парциальное (внутреннее) давление пара в смеси с абсолютно сухим воздухом. Между упругостью водяного пара и абсолютной влажностью воздуха установлена следующая зависимость:

a = е, (2)

где ά – коэффициент расширения воздуха;

t–температура, °С;

3) максимальная упругость водяного пара (упругость насыщения) Е, гПа,– предельное количество водяного пара, которое может содержать воздух при данной температуре. Упругость насыщения Е, зависит от температуры воздуха и в меньшей степени от атмосферного давления;

4) относительная влажность воздуха ƒ–отношение фактической упругости водяного пара, находящегося в воздухе, к упругости насыщения при той же температуре:

ƒ = 100% (3);

5) дефицит влажности d (недостаток насыщения) – разность между упругостью насыщения Е, и фактической упругостью при одинаковой температуре;

6) точка росы t_d – температура, при которой водяной пар, находящийся в атмосфере, достигает состояния насыщения водяным паром при постоянном общем атмосферном давлении (е = Е; ƒ=100 %; d = 0).

7). Массовая доля водяного пара (s) – масса водяного пара в 1 кг влажного воздуха. Измеряется в килограммах на килограмм (кг/кг), в граммах на килограмм (г/кг) или в промилле (‰).