испарение

Водный баланс на Земном шаре

На всем Земном шаре за год выпадает 511 тыс. км3 осадков, что дает среднюю высоту слоя осадков 1000 мм. Из них 403 тыс. км3 выпадают над мировым океаном, давая среднюю высоту слоя воды 1120 мм, и 108 тыс. км3 — над сушей, со сред­ней высотой слоя воды 720 мм. Таким образом, 21 % всех осад­ков выпадает над сушей и 79% над океаном, хотя он занимает лишь 71% всей площади земной поверхности.

Почти половина всех осадков выпадает между 20° с. ш. и 20° ю. ш. На обе полярные зоны приходится только 4% осадков.

Общее количество воды на Земном шаре в современную гео­логическую эпоху остается постоянным. Постоянными остаются и средний уровень мирового океана, и влагосодержание атмо­сферы. Отсюда следует, что такое же количество воды, какое выпадает в виде осадков на земную поверхность, должно за то же время испариться с земной поверхности. Однако с по­верхности суши испаряется меньше, чем на нее выпадает, так как часть осадков, выпавших на сушу, стекает в реки и затем в океан. Осадки, испарение и сток являются составляющими водного баланса на земной поверхности.


Скорость испарения

Скорость испарения V выражается в миллиметрах слоя воды, испарившейся за единицу времени, например за сутки, с данной поверхности. Она, прежде всего, пропорциональна раз­ности между упругостью насыщения при температуре испаряю­щей поверхности и фактической упругостью водяного пара в воз­духе: Es - е (закон Дальтона).

Чем меньше разность (Es - е), тем медленнее идет испаре­ние, т. е. тем меньше водяного пара переходит в воздух за еди­ницу времени. Если испаряющая поверхность теплее воздуха, то Es больше, чем упругость насыщения E при температуре воз­духа; поэтому испарение продолжается и тогда, когда воздух уже насыщен, т. е. когда e = E<Es. Кроме того, скорость испа­рения обратно пропорциональна атмосферному давлению р. Но этот фактор важен лишь при сравнении условий испарения на разных высотах в горах; на равнине колебания атмосферного давления не так велики, чтобы он имел серьезное значение.


Водяной пар в воздухе

     Водяной пар непрерывно поступает в атмосферу путем испа­рения с водных поверхностей, с влажной почвы и путем транспирации растений, при этом в разных местах и в разное время он поступает в различных количествах. От земной поверхности он распространяется вверх, а воздушными течениями перено­сится из одних мест Земли в другие.

     В атмосфере может возникать состояние насыщения. В таком состоянии водяной пар содержится в воздухе в количестве, пре­дельно возможном при данной температуре. Водяной пар при этом называют насыщающим (или насыщенным), а воздух, содержащий его, насыщенным.

     Состояние насыщения обычно достигается при понижении температуры воздуха. Когда это состояние достигнуто, то при дальнейшем понижении температуры часть водяного пара ста­новится избыточной и конденсируется, переходит в жидкое или твердое состояние. В воздухе возникают водяные капельки и ледяные кристаллики облаков и туманов. Облака могут снова испаряться; в других случаях капельки и кристаллики облаков, укрупняясь, могут выпадать на земную поверхность в виде осад­ков. Вследствие всего этого содержание водяного пара в каж­дом участке атмосферы непрерывно меняется.