Garinimas: apibrėžimas ir įvertinimas
Perskaitykite šį straipsnį, kad sužinotumėte apie garavimo apibrėžimą ir įvertinimą.
Apibrėžimas:
Garinimas yra procesas, kurio metu vanduo perkeliamas iš skysto arba kieto būsenos į garą per šilumos energiją. Vandens išgarinimo procesas yra vienas iš pagrindinių hidrologinio ciklo komponentų ir susideda iš fazės, kai nuosėdos, pasiekiančios žemės paviršių, grįžta į atmosferą garų pavidalu.
Yra trys garinimo procesų tipai:
i. Garavimas iš laisvų vandens paviršių (pavyzdžiui, rezervuarai, upeliai ir tvenkiniai ir ežerai);
ii. Garinimas iš žemės paviršių; ir
iii. Išgarinimas iš augalinės dangos (pvz., Perpylimas).
Garinimas yra difuzijos procesas, kuriame garai pernešami iš natūralių paviršių ant žemės į atmosferą. Yra du esminiai reikalavimai garavimui.
Jie yra:
i. Galimybė gauti šilumos energijos šaltinį vandens garinimui. Norint išgaruoti, nepriklausomai nuo paviršiaus, kuriame vyksta garavimas, reikia keistis 590 kalorijų vienam gramui 20 ° C temperatūroje išgarinto vandens. Šilumos energijos šaltinis gali būti saulės spinduliuotė arba oras, pūtimas virš paviršiaus arba iš pagrindinio paviršiaus.
ii. Garų koncentracijos gradiento tarp garinimo paviršiaus ir aplinkinio oro buvimas. Garavimas gali vykti tik tuo atveju, jei garų koncentracija garavimo paviršiuje yra didesnė už ore esančių garų koncentraciją.
Garavimo iš laisvo vandens paviršiaus įvertinimas:
Valstybės pasikeitimas iš vandens į garą atsiranda tada, kai kai kurios vandens telkinio molekulės pasiekia pakankamai kinetinės energijos, kad pasiektų aukščiau esantį orą. Šis molekulių (vandens garų) judėjimas per vandens paviršių sukelia slėgį ir vadinamas garų slėgiu.
Kai kurios iš vandens telkinio išsiliejančios molekulės nukrenta į vandenį, kai vandens garai kondensuojasi. Taigi, išgarinimas ir kondensacija į vandens paviršių yra nuolatiniai procesai. Kai molekulių, paliekančių vandens telkinį kaip garą, skaičius yra lygus skaičiui, kuris po kondensacijos nukrenta, sakoma, kad pasiekia soties būklę.
Tai rodo pusiausvyros tarp išeinančių molekulių spaudimo ir aplinkinės atmosferos slėgio būklę. Taigi aišku, kad garinimas bus daugiau nei kondensacija, jei erdvė virš vandens paviršiaus nėra prisotinta. Trumpai tariant, išgarinimas priklauso nuo vandens garų slėgio ir aukščiau esančio oro garų slėgio skirtumo.
Daltonas (1802 m.) Parodė, kad tam tikromis sąlygomis:
E α (e s - e d )
arba E = (e s - e d ) Ѱ
Kur E yra garinimas
e s yra sočiųjų garų slėgis garavimo paviršiaus temperatūroje (mm Hg)
e d yra sočiųjų garų slėgis rasos taško temperatūroje (mm Hg).
ir Ѱ yra vėjo faktorius.
Remiantis Daltono įstatymu, buvo sukurtos kelios empirinės lygtys išgaravimo įvertinimui. Kai kurie iš jų paminėti toliau. (Galima pažymėti, kad šios lygtys yra FPS vienetuose).
(i) Meyer formulė (sukurta 1915 m.):
E = c (e s - e d ) Ѱ
Kur E yra garavimo greitis coliais per 30 dienų
c yra didelių giliųjų vandens telkinių konstanta = 11, ir. \ t
= 15 mažų seklių vandens telkinių
e s yra didžiausias garų slėgis coliais Hg.
i) atitinka mažų ir seklių vandens telkinių vidutinę oro temperatūrą, ir. \ t
ii) Atitinka vandens temperatūrą dideliuose ir giliuose vandens telkiniuose.
e d yra faktinis garų slėgis ore coliais Hg.
i) remiantis mažų ir seklių vandens telkinių mėnesio vidutine oro temperatūra ir santykine drėgme; \ t
(ii) Remiantis informacija apie 30 pėdų virš vandens paviršiaus dideliems ir giliems vandens telkiniams.
Ѱ yra vėjo faktorius = (1 + 0, 1 ω)
ω yra mėnesinis vidutinis vėjo greitis mph, maždaug 30 pėdų virš vandens paviršiaus.
ii) Rohwer Formula (sukurta 1931 m.):
E = 0, 771 (1, 465 - 0, 0186 B) Ѱ (e s - e d )
Jis laikė atmosferos slėgio poveikį ir įvedė veiksnį (1, 465–0, 0116 B)
Pirmiau pateiktoje lygtyje
Ѱ = 0.44 + 0.118 ω
Šioje lygtyje
E yra garavimo greitis coliais per dieną.
B yra vidutinis barometrinis rodmuo gyvsidabrio (Hg) coliais 32 ° F temperatūroje.
e s yra didžiausias garų slėgis coliais Hg.
e d yra faktinis garų slėgis ore, pagrįstas mėnesio vidutine oro temperatūra ir santykine drėgme Hg.
ω yra mėnesinis vidutinis vėjo greitis mph.
(iii) „Christiansen“ formulė (tai yra metriniai vienetai):
E p = 0, 473 R. Ct. C w . C s . C e . C m
kur E p yra garavimo nuostoliai mm
R yra ne antžeminė spinduliuotė (mm) (R reikšmė priklauso nuo platumos ir mėnesio).
C m yra koeficientas, rodantis garavimą kaip vidurkį per mėnesį.
C t, C w, C h, Cs ir Ce yra temperatūros, vėjo greičio, santykinio drėgnumo, procentinės galimos saulės ir pakilimo koeficientai, išreikšti tomis pačiomis dalimis kaip E p . Skaičiuojant įvairių koeficientų reikšmes, Christiansenas davė atskiras išraiškas. Išraiškos yra sudėtingos, o ne studijos.
Empirinių lygčių apribojimai:
Pirmiau nurodytos lygtys kenčia nuo šių apribojimų:
(i) Šių lygčių taikymas yra sunkus, nes gali būti neįmanoma gauti jų sprendimui reikalingos informacijos norimose vietose.
ii) Dauguma naudojamų kiekių yra vidutinės vertės, pagrįstos mėnesio vidurkiais, o praktiškai garavimas priklauso nuo faktinės situacijos skirtingu laiku.
Garavimas iš dirvožemio paviršių:
Iš dirvožemio paviršių išgarinimo mechanizmas iš esmės yra panašus į tą, kuris stebimas išgaruojant iš vandens paviršių. Be to, išsiliejusios vandens garų molekulės iš dirvožemio turi įveikti atsparumą dėl dirvožemio dalelių pritraukimo vandeniui.
Tie patys veiksniai, kurie įtakoja garavimą iš laisvo vandens paviršiaus, taip pat turi įtakos garavimui iš žemės paviršiaus, tačiau egzistuoja skirtumas dėl žemės paviršiaus drėgmės laipsnio. Iš sočiųjų dirvožemių išgaravimo greitis yra beveik identiškas garavimo iš laisvo vandens paviršiui greičiui.
Kai paviršiaus dirvožemio drėgnis sumažėja, sumažėja drėgmės praradimas garinant ir kai jis tampa gana mažas, garavimas praktiškai nustoja. Matyti, kad iš dirvožemio paviršiaus išgaruos tol, kol dirvožemio paviršiaus sluoksnis bus 10 cm molio ir 20 cm smėlio dirvožemio. Iš dirvožemio paviršiaus garavimo galima matuoti lizimetru.
