Конденсация водяного пара

Модуль 2

Тема 2. Влажность воздуха и ее значение в жизни растений

2.1. Характеристики влажности воздуха.

2.2. Значение влажности воздуха в жизни растений.

2.3. Испарение и испаряемость.

2.4. Конденсация водяного пара.

 

Характеристики влажности воздуха

Влажность воздуха – содержание водяного пара в атмосфере.

Характеристики:

Парциальное давление водяного пара (е) или фактическое давление водяного пара в данный момент.

Е – давлении насыщенного водяного пара – парциальное давление, максимально возможное при данной t⁰. Выражается в гПа, мм рт. ст.

а – абсолютная влажность воздуха – масса водяного пара, находящаяся в единице объема (г/м³).

f – относительная влажность воздуха.

f = e : Е х 100%

Пример: е = 12 гПа

t = 10⁰C f = 98%

t = 30⁰c f = 28%

d – дефицит насыщения.

d = Е – е

Точка росы – температура, при которой водяной пар, находящийся в воздухе при данном давлении достигает состояния насыщения или переходит в жидкое состояние.

Минимум е отмечают в полуденные часы, а максимум – ночью или утром.

Максимум е – в июне, минимум – в январе.

Москва: июль – 15,6 гПа; январь – 2,7 гПа.

Минимум f в 14 – 15 ч, а максимум – ночью, или утром перед восходом солнца.

Годовой ход f: минимум – летом, максимум – зимой.

Москва: июнь – 50%, декабрь – 84% (в 13 ч.)

Ход дефицита насыщения d:

Максимум – в 14 – 16 ч.

Минимум – перед восходом солнца.

Годовой ход: максимум – июль

Минимум – январь.

Москва (13 ч): 13,4 гПа – июль

0,6 гПа – декабрь

 

Значение влажности воздуха в жизни растений

Влажность воздуха оказывает существенное влияние на рост и развитие растений.

Избыточная влажность способствует полеганию хлебов, мешает дружному подсыханию зерна и соломы.

Для работы комбайна: оптимальные условия – d = 8 – 10 гПа

Удовлетворительные – d = 3 – 8 гПа

Прекращение работы d < 3 гПа

 

Повышенная влажность способствует развитию заболеваний растений.

Недостаточная влажность приводит к снижению тургора, замедляет фотосинтез. Особенно в период цветения и формирования зерна (зерно становится щуплым).

«Запал» зерна – ускорение созревания зерна под действием высоких температур и сухости воздуха. Зерно делается щуплым.

«Захват» зерна – ускорение созревания в случае недостатка влаги в почве после цветения, особенно при повышенной температуре и сухости воздуха. Зерно недоразвито.

Влажность оказывает влияние на сроки прохождения фаз, на развитие плодовых деревьев. При недостатке влаги формируются мелкие плоды.

Низкая влажность повышает хлебопекарные качества зерна.

Влажность воздуха определяет сроки проведения различных работ: закладка силоса, борьба с вредителями и т. д.

 

Испарение и испаряемость

 

Испарение – процесс перехода из жидкого состояния в газообразное. Скорость испарения – высота слоя воды, испаряющаяся в единицу времени.

Формула Дальтона:

 

W = A x (E – e)

p

 

Где W – скорость испарения, А – коэффициент пропорциональности, зависит от скорости ветра; р – атмосферное давление.

Скорость испарения зависит и от свойств поверхности. При переносе жидкости с суши на водоем w увеличивается и наоборот.

W зависит от атмосферного давления, на воде – от ее прозрачности, солености.

W с поверхности почвы зависит от температуры, влажности, состояния поверхности, наличия растительного покрова.

W с поверхности почвы зависит также от:

1. Солнечной радиации

2. Цвета почвы

3. Выравненности рельефа: на ровной испаряется меньше, чем на шероховатой (из – за меньшей площади поверхности)

4. Рыхлая почва испаряет меньше воды, чем плотная

5. Влажность почвы: чем выше влажность, тем лучше испаряется влага.

6. Рельеф местности: на холмистой выше

7. Ориентация склонов: южная экспозиция способствует испарению

8. Наличие растительного покрова замедляет испарение с поверхности почвы.

Испарение воды растениями (транспирация).

Растение поднимает воду с помощью корневой системы и испаряет с листовой поверхности.

Величина транспирационного коэффициента (ТК) – количество H₂O, необходимое для образования единицы сухого вещества.

В среднем ТК = 300 – 800

Пшеница 450 – 600 Гречиха 500 – 600

Овес 600 – 800 Просо 200 – 250

Горох 290 – 420 Кукуруза 250 – 300

Картофель 300 – 600 Лиственные деревья 400 – 600

 

Величина ТК зависит от культуры, сорта, фазы развития растений, зоны (географической широты), влажности воздуха, почвы, обеспеченности питательными веществами, солнечной радиации.

9. Скорость ветра: слабый ветер увеличивает в 2 – 3 раза; сильный – в 20 – 30 раз.

Испаряемость – потенциально возможное, не ограниченное запасами воды в данной местности испарение с увлажненной поверхности почвы или поверхности воды при существующих метеорологических условиях.

Испаряемость выражается в мм.

В среднем 1200 – 3200 мм

Суточный и годовой ход испарения.

В течение суток: максимум в 14 – 15 часов

минимум – ночью

Годовой ход: максимум – в июле

минимум – в ноябре, декабре.

 

Методы регулирования испарения:

Ранняя зяблевая вспашка

Оставление стерни

Полезащитные лесные полосы

Кулисные посевы

Мульчирование.

 

Конденсация водяного пара

Конденсация – переход водяного пара из газообразного состояния в жидкое.

Сублимация – переход в твердое состояние, минуя жидкое.

Условия конденсации:

- температура ниже точки росы

- наличия ядер конденсации

Продукты конденсации:

1. Роса.

2. Туман – состоит из мельчайших капелек воды или кристаллов, образуется в нижнем слое атмосферы.

3. Иней – мелкие кристаллы льда, покрывающие поверхность почвы и наземные предметы. Образуется как роса, но при t < 0⁰C.

4. Изморозь – рыхлый снеговидный осадок. Нарастает на ветвях, проводах и т. д.

5. Гололед – слой гладкого прозрачного или мутного льда. Образуется на земной поверхности и др. предметах.