Испарение

Водяные пары в воздухе образуются в результате испарения влаги с водной поверхности, с поверхности почвы, снега или льда, с растительного покрова. Испарение происходит в течение всего года. Кроме испарения с дневной поверхности, происходит также испарение внутри почвы и под почвенным покровом. По данным В. А. Ковды, это испарение происходит крайне медленно, наблю­дается оно в пустынных районах до глубины 30—40 м.

Большой удельный вес в общем количестве испаряющейся вла­ги составляет транспирация — процесс поглощения и переноса вла­ги корневой системой и тканями растений из почвы к дневной поверхности. Здесь влага испаряется вместе с осадками, выпадаю­щими непосредственно на растения. Транспирация и испарение с

29

растительного покрова обычно превосходят величину испарения с' обнаженной почвы. В Южной Африке густая листва расходует на транспирацию от 432 до 559 мм осадков. Одна плодоносящая фи­никовая пальма в Сахаре, по данным французских исследователей, за вегетационный период испаряет не менее 3000 м³ воды. Пустын­ные растения кактусы в своих мясистых ветвях содержат до 96% воды и хранят ее от испарения в течение 7—8 месяцев. Из агавы можно выжать в день до 5 л воды, содержащей до 5% сахара. Эко­номят воду листья алоэ. Опыты показали, что отдельный экземпляр кукурузы за вегетационный период пропускает через себя в Север­ной Америке 100—180 л воды, в Тбилиси — 75 л и Ленинградской области — 20 л. Клеверное поле, дающее урожай 4500 кг/га, требу­ет 1395 м³ транспирациоиной воды, или 139,5 мм осадков, а буковый лес — 2138 м³, или 213,8 мм осадков. Пшеница за вегетационный период испаряет 2000 м³/га воды, кукуруза—3200, капуста—• 8000 м³/га. Для выращивания 1 кг сухого зерна пшеницы требуется 700—800 л воды, а картофеля — 1250 л.

При испарении происходит потеря тепла и температура воздуха • понижается. Для перехода 1 г воды в пар расходуется 687—0,708 Т джоулей (Т — температура испаряющей поверхности). Следова­тельно, на испарение 1 г льда при температуре 0° затрачивается " 687 Дж.

В некоторых районах Северной Африки (Сахара) большое влия­ние на испарение оказывает сухой ветер (сирокко), дующий с пус­тыни к Средиземному морю. Он приносит гибель растениям, жи­вотным и людям, не выдерживающим интенсивного испарения.

Следует различать испарение и испаряемость. Испарением на­зывается количество воды, фактически испаряющейся в единицу времени с поверхности земли. Под испаряемостью понимают спо-со.бность водной поверхности испарять то или иное количество воды в единицу времени.

Количество испаряющейся воды (q) в единицу времени с какой-нибудь поверхности можно определить из следующей зависимости:

где К — коэффициент пропорциональности; S — площадь испаряю­щей поверхности; Е — упругость паров, насыщающих воздух при температуре испаряющей поверхности, в Па; е — упругость паров, фактически находящихся в воздухе, в Па; Я — давление воздуха в Па.

Величина испаряемости всегда больше величины испарения. Ис­парение возрастает при повышении температуры и увеличении не­достатка насыщения воздуха водяными парами. В пустынных рай­онах водяные пары в воздухе, обычно являющиеся защитным экра­ном Земли, днем вследствие перегрева, а ночью — чрезмерного охлаждения почти отсутствуют, благодаря чему создаются благо­приятные условия для испарения. В табл. 1 приведены величины-испарения и испаряемости для различных ландшафтных условий (по А. А. Борисову).

30

ТАБЛИЦА I

Испаряемость в Узбекской ССР изменяется от 1350 мм в год (Фергана) до 2539 мм (Ширабад), в Центральном Казахстане она достигает 1300 мм, в Мургабском оазисе (Туркменская ССР) — 2230 мм. Средняя годовая величина испарения в западных районах европейской части СССР колеблется в пределах 450—600 мм, а ис­паряемость достигает 1,0—1,25 м и даже более. Самая высокая ис­паряемость— 4019 мм в год — наблюдалась в Африке (к северо-западу от Хартума), пустыне Калахари — 3800 мм и Саудовской Аравии — 3100 мм.

Со всей поверхности земного шара в результате испарения еже­годно уходит в атмосферу 511 тыс. км³ воды, из которых с поверхно­сти океанов и морей испаряется 449 тыс. км³, с суши — 62 тыс. км³. С поверхности Средиземного моря испарение достигает 70 тыс. м³/с. 75% испаряющейся воды с земного шара возвращается в виде осад­ков. Для борьбы с потерей воды с водной поверхности водоемов применяются различные способы.

Для определения испарения с поверхности Земли в СССР поль­зуются испарителем Попова, а для 'испарения с водной поверх­ности— плавучим испарителем системы Гидрологического инсти­тута.

Очень часто величину испарения У_ио приближенно определяют по разности между количеством осадков О_с и величиной стока С: