Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Зависимость давления насыщения




Давление насыщения зависит от характеристик испаряющей поверхности, растворов солей и электрических зарядов.

Кривизна испаряющей поверхности.

Над выпуклой поверхностью давление насыщения (Е) больше, чем над плоской поверхностью.

Над вогнутой поверхностью давление насыщения (Е) меньше, чем над плоской поверхностью.

В условиях атмосферы выпуклую поверхность имеют капли воды. Для начала конденсации водяного пара на очень мелких частицах (r ) необходимо трех-, четырехкратное перенасыщение водяного пара.

Для r > (1 мкм) кривизна не влияет на насыщение.

Вывод: в облаках и туманах, если они достаточно устойчивы, относительная влажность в них около 100 %.

Растворы солей. В реальных условиях атмосферы водяной пар конденсируется на ядрах конденсации, которые представляют собой частицы всевозможных солей и других веществ. Давление насыщения над раствором всегда меньше давления насыщения над чистой водой (при одной и той же температуре).Конденсация водяного пара начинается при определенном значении относительной влажности, так для морской соли она составляет около 78%.

Электрические заряды. Наличие на капле электрического заряда приводит к уменьшению равновесного давления водяного пара. С влиянием электрических зарядов необходимо считаться лишь в случаях мелких капель радиусом около 10-6 ÷ 10-7.

 

Ядра конденсации

Ядра конденсации способствуют конденсации водяного пара в атмосфере. Они могут быть растворимыми и нерастворимыми.

К растворимым ядрам конденсации относятся частицы морской соли, попадающих в атмосферу через брызги, возникающие на гребнях волн при сильном ветре. К ним также относятся и кристаллы соли, возникшие в атмосфере при реакциях взаимодействия атмосферных газов.

К нерастворимым ядрам конденсации относятся частицы пыли разнообразного состава, некоторые бактерии и частицы, загрязняющие атмосферу.

По своим размерам ядра конденсации делятся на:

· Малые ядра или ядра Айткена. Их радиус находится в пределах 0,005 ÷ 0,2 мкм. Они активны лишь при перенасыщении на 20 % и более.

· Облачные ядра. Их размеры находятся в пределах от 0,2 до 1 мкм. Они активны в облачных процессах.

· Гигантские ядра. Их размеры более 1 мкм. Это чаще всего частицы морской соли.

В воздухе больших городов концентрация ядер Айткена достигает

5 – 7·104 см-3, облачных ядер ~3·103 см 3 и гигантских ядер до 1·103 см 3.

Из атмосферы ядра удаляются в результате процесса конденсации на них водяного пара, приводящего к образованию капель или снежинок, броуновской коагуляции, уменьшающей число самых мелких частиц (вследствие их захвата каплями, и особенно снежинками) и вымывания их из атмосферы при выпадении осадков.

Круговорот воды

Водяной пар поступает в атмосферу в процессе испарения с земной поверхности. В атмосфере водяной пар переносится упорядоченными воздушными течениями и путем турбулентного перемешивания. Благодаря процессам испарения и конденсации в атмосфере непрерывно происходит круговорот воды.

С поверхности океана (361 млн км2) в течение года испаряется слой воды толщиной 1 м 42,3 см или 5,14·1014 т.

С поверхности материков испаряется слой воды равный 42,3 см или 0,63·1014 т.

Толщина слоя осадков, выпавших за год,

- на океанах 1 м 31,3 см или 7,74·1014 т,

- на материках 68,9 см или 1,03·1014 т,

- по Земному шару 1 м 13,1 см или 5,77·1014 т.

Количество осадков на материках значительно превышает испарение. Это превышение составляет 26,6 см или 0,4·1014 т и означает, что основная масса водяного пара поступает на материки из океанов.

В атмосфере содержится в среднем 1,29·1013 т влаги, что эквивалентно слою воды в 25,5 мм. Водяной пар обновляется в атмосфере в среднем 45 раз в год или каждые 8,1 суток.

Энергия, затрачиваемая на испарение воды, составляет 2,82 Дж с 1 см2 земной поверхности. Затраты тепла на испарение составляют ~30 % поглощаемого Землей тепла. Приток тепла от конденсации водяного пара в атмосфере, равный затратам тепла на испарение, примерно в 15 раз больше скорости генерации кинетической энергии, равной для всей атмосферы 2·1012 кВт.

Эти данные подчеркивают огромную роль, которую играют процессы фазовых переходов воды в энергетическом балансе земной атмосферы.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2017-01-21; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 468 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Начинайте делать все, что вы можете сделать – и даже то, о чем можете хотя бы мечтать. В смелости гений, сила и магия. © Иоганн Вольфганг Гете
==> читать все изречения...

2312 - | 2095 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.