испарение

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 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: E_s - е (закон Дальтона).

Чем меньше разность (E_s - е), тем медленнее идет испаре­ние, т. е. тем меньше водяного пара переходит в воздух за еди­ницу времени. Если испаряющая поверхность теплее воздуха, то E_s больше, чем упругость насыщения E при температуре воз­духа; поэтому испарение продолжается и тогда, когда воздух уже насыщен, т. е. когда e = E<E_s. 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 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.