《大气中的水分》PPT课件

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1、第五章　大气中的水分空气湿度蒸发和蒸散凝结和凝结物水分与植物第一节空气湿度一、水的三态变化当液态水遇冷且温度降到0°C以下时变成固态的冰，这个过程叫做冻结。在某些情况下，水到了0°C以下还保持液态，叫过冷却水，过冷却水在雨、露、霜、雪的形成中也有重要的作用。通过蒸发、冻结、融化、升华、凝结、凝华这些物理过程，可以把地球上的水从这里搬到那里，从一种状态转变到种状态。雨、露、霜、雪就是通过在大气中发生的这些物理过程而产生的。二、空气湿度的表示方法湿度是表示空气潮湿程度的物理量。由于研究问题的角度不同，一般采用几种不同的湿度参量：(一)水汽压（ｅ）空气中由水汽所产生的分压强称为水汽压。1、饱

2、和水汽压（Ｅ）水汽含量恰好达到该温度下的最大限度，这时的空气称为饱和空气，此时的水汽压为饱和水汽压。2、影响E大小的因子主要由温度和蒸发面的性质、状况决定。温度E=E0×10tbat+随温度升高呈指数率增大T增大，eE，多余水汽凝结E随温度升降的改变量，在高温时比低温时大些。降低同样温度，在高温条件下饱和空气中形成的云雾要浓些。蒸发面性质：考察水分子在不同性质水面下的吸引力E纯水面>E冰面E纯水面>E溶液面蒸发面形状：E凸面>E平面>E凹面凸面的曲率愈大（即水滴愈小），饱和水汽压愈大，而凹面的曲率愈大，则其饱和水汽压愈小。考察水分子在不同形状下的吸引力大小

3、3、e的变化规律单峰型：水汽压的大小与蒸发的快慢有密切关系，而蒸发的快慢在水分供应一定的条件下，主要受温度控制。白天温度高，蒸发快，进入大气的水汽多，水汽压就大；夜间出现相反的情况。每天有一个最高值出现在午后，一个最低值出现在清晨。在海洋上、潮湿的陆上以及乱流交换比较弱的秋冬季节，多属于这种情况。3、e的变化规律双峰型：但是在大陆上的夏季、沙漠地区(乱流强的季节)，一个最小值出现在清晨日出前温度最低的时候，另一个出现在午后对流最强的时候。一个最大值出现在蒸发增强，对流尚未充分发展的时候，另一个出现在对流、乱流减弱，水汽在低层凝聚的时候。(二)绝对湿度(a)单位容积的空气中所含水汽的质量

4、，称为绝对湿度，以a表示。它实际上就是水汽密度。通常以1立方米的空气中所含水汽的克数来表示，其单位为克／米3(或克／厘米3)。(三)露点温度(Td)在空气中水汽含量不变，气压一定的条件下，当气温降低到空气中水汽达到饱和时的温度，称为露点温度，简称露点，以Td表示，其单位与温度相同。(四)相对湿度(ƒ)ƒ=Ee×100%相对湿度的大小表示空气中实际水汽含量距离饱和的程度。不仅随大气中的水汽含量而变，同时也随气温而变。相对湿度与温度成反比关系。ƒ<100%未饱和状态ƒ=100%饱和状态ƒ>100%过饱和状态相对湿度的日变化f的变化规律T升高时，地面蒸发加快，e增大，但这时E随T升高而增大得

5、更多些，使f反而减小。同样的道理，在T降低时，f反而增大。日变化：与气温日变化相反，最大值出现在清晨，最低值出现在午后滨海地区例外年变化：一般与气温的年变化相反，温暖季节f小，寒冷季节f大。在季风盛行地区，由于夏季风来自海洋，冬季风来自大陆，因此最大值出现在夏半年的雨季或雨季之前，最小值出现在冬季。除温度以外，各地地面干湿不同(蒸发的水分供给有很大差异)，对流强弱不同(水汽上下传输的差异)，气流性质不同(温度、水汽含量的差异)，对f的日、年变化也产生了重要的影响。(五)饱和差(d)d=E-ed>0未饱和状态d=0饱和状态d<0过饱和状态饱和差大小表示空气中实际水汽含量距离饱和的程度。当

6、温度升高时，饱和差增大；温度降低时，饱和差减小。(六)温度露点差t-Tdt-Td>0未饱和状态t-Td=0饱和状态t-Td<0过饱和状态温度露点差大小表示空气中实际水汽含量距离饱和的程度。总的来说，表示空气湿度的物理量可以分为两类，一类为绝对湿度、水汽压、露点温度，是表示空气中水汽含量的多少；另一类为相对湿度、饱和差、温度露点差；则表示空气中水汽含量距饱和的程度。第二节 　蒸发与蒸腾由水转变为水汽的物理过程，称为蒸发。由冰直接转变为水汽的物理过程，为升华。通常人们将两者均称为蒸发。蒸发和蒸腾是土壤水分平衡式中的主要支出项，蒸散为农田中土面蒸发和植物蒸腾之和。一、水面蒸发水面蒸发速度是指

7、单位面积上，单位时间内，水分蒸发数量。在农业气象工作中，则使用日蒸发量。即以一日内因蒸发而损失的水层厚度(毫米)表示。w＝A(E－e)蒸发面的温度1影响蒸发因素饱和差(E-e)2风速(增强乱流)3气压影响分子吸引力4蒸发面的性质和形状5二、土壤蒸发土壤水分蒸发，一方面决定于温度、湿度和风等气象因子。另一方面，决定于土壤本身的结构和物理性质、土表状况、土壤含水量和地势等。蒸发的第一阶段1当土壤潮湿时，蒸发在土表进行。下层水分沿毛细管上升到土表蒸发