Файл: Содержание Введение Влагооборот Водный баланс Круговорот воды в природе Влагооборот в атмосфере Заключение Список литературы Введение.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 65
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание
Введение………………………………………………………………..3
Влагооборот……………………………………………………………4
Водный баланс…………………………………………………………6
Круговоро́т воды́ в приро́де…………………………………………...7
Влагооборот в атмосфере……………………………………………..8
Заключение……………………………………………….……………13
Список литературы…………………………………………………....14
Введение
Начальным источником атмосферной влаги служит Мировой океан, с поверхности которого вода испаряется. Часть ее конденсируется в облаках и выпадает в виде в виде осадков тут же на океане, завершая малый влагооборот. Другая часть испарившейся влаги в виде водяного пара переносится на сушу, где так же конденсируется в облаках и выпадает в виде жидких или твердых осадков, просачивается в грунт, стекает в реках в океан и расходуется растениями и животными. Это звено влагооборота не замкнуто, поскольку большую часть водяного пара растения в процессе фотосинтеза разлагают на водород и кислород, а меньшую связывают, безвозвратно исключая ее из водообмена. Количественно влагооборот характеризуется водным балансом.
Влагооборот
на Земле, непрерывный процесс перемещения воды в географической оболочке Земли, сопровождающийся её фазовыми преобразованиями. Слагается (см. рис.) главным образом из испарения воды (1, 4), переноса водяного пара на расстояние (8), его конденсации, выпадения облаков (2, 3), просачивания выпавшей воды — инфильтрации (5) и стока (6, 7). Вода испаряется с поверхности водоёмов, почвы и растительности и поступает в атмосферу в виде водяного пара. В атмосфере водяной пар путём турбулентной диффузии распространяется вверх, а воздушными течениями переносится из одних мест Земли в другие. При понижении температуры влажного воздуха как адиабатически (см. Адиабатный процесс), так и вследствие отдачи тепла водяной пар конденсируется, переходя в жидкое или твёрдое состояние; образуются облака и туманы. Частично процесс конденсации водяного пара приводит к возникновению наземных гидрометеоров. Облака также переносятся воздушными течениями. При выпадении осадков из облаков вода возвращается на поверхность Земли, вновь испаряется и т.д. При этом часть выпавшей на сушу воды посредством стока переходит в водоёмы. Наряду с теплооборотом и общей циркуляцией атмосферы, В. является одним из основных климатообразующих процессов.
Общее количество воды на земном шаре в современную геологическую и, во всяком случае, историческую эпоху остаётся постоянным; при этом средний уровень Мирового океана и среднее влагосодержание атмосферы также не испытывают изменений. Это означает, что для всего земного шара за длительный период осадки равны испарению. Средняя высота слоя осадков для всего земного шара за год равна 1000 мм, что соответствует 511 тыс. км3 воды (приблизительно в 7 раз больше количества воды в Чёрном море). 21% этого количества (108 тыс. км3) выпадает над сушей и 79% (403 тыс. км3) над океанами. Почти половина всех осадков выпадает в зоне между 20° с. ш. и 20° ю. ш.; на обе полярные зоны приходится всего 4% осадков. Для Мирового океана испарение больше количества осадков, а для суши — меньше. С поверхности Мирового океана в среднем за год испаряется слой воды высотой 1250 мм (450 тыс. км3); из них 1120 мм возвращается в океан в виде осадков и 130 мм — стока с суши. С поверхности суши в среднем за год испаряется слой воды в 410 мм (61 тыс. км3),осадков же на сушу выпадает 720 мм; кроме испарения, суша теряет 310 мм через сток (47 тыс. км3), что несколько более 1/2 количества воды в Чёрном море. Для отдельных зон и областей Земли соотношения составляющих В. могут сильно отличаться от средних условий: существуют области, где сумма осадков намного больше или меньше испарения.
Вода, испаряющаяся с поверхности океанов, выпадает в виде осадков не только над океанами, но и над материками, куда водяной пар переносится воздушными течениями. Большая часть выпадающей на суше воды осадков имеет океаническое происхождение. Выпав на сушу и вновь испарившись, эта вода может снова выпасть над тем же материком или той же областью материка — так называемый внутренний влагооборот. Осадки внутреннего влагооборота составляют небольшую часть всей суммы осадков; например, для Европейской части СССР всего 10%.
Водный баланс
— это алгебраическая сумма всех форм прихода и расхода влаги в атмосфере, на избранной территории или на море, на материке или океане и на земной поверхности в целом.
Осадки (Р), выпавшие на территорию, частично испаряются (Е) в атмосферу, частично стекают ®: в океан.
P = E + R,.
то есть осадки равны испарению плюс сток. Это и есть водный баланс. Приведенное уравнение было предложено А. И. Воейковым в 1884 г.
В 1932 г. Г. Н. Высоцкий предложил уравнение, в котором испарение и сток разделены на их составные части. Суммарное испарение Е состоит из непосредственного испарения Ен и транспирации Т:
Е = Ен + Т Полный сток R был расчленен на поверхностный S и подземный U:
К = S + U.
В водном балансе территории участвует также запас или недостаток подземных вод в прошлые годы ±W.
В настоящее время формула водного баланса имеет вид:
P = Eн + T + S + U ±W.
Полное уравнение водного баланса ограниченной территории включает (кроме уже перечисленных составляющих) конденсацию влаги на поверхности, поверхностный приток, подземный приток, изменение запасов воды в снежном покрове, то же в болотах, водозабор, переброску в другие системы и возвращение воды из хозяйственных нужд. При помощи немногих компонентов оно отражает многообразную взаимосвязь между водой, воздухом атмосферы, почвой и растительностью.
Круговоро́т воды́ в приро́де (гидрологи́ческий цикл), влагооборо́т
Процесс циклического перемещения воды в земной биосфере. Состоит из испарения воды, переноса паров воздушными течениями, их конденсации, выпадения в виде осадков (дождь, снег и т. д.) и переноса воды реками и другими водными объектами. Вода испаряется с поверхности суши и водоёмов (рек, озёр, водохранилищ и т. д.), однако бо́льшая часть воды испаряется с поверхности Мирового океана[1]. Круговорот воды связывает воедино все части гидросферы[2].
Масса воды на Земле остается довольно постоянной с течением времени, но количество воды в виде льда, пресной воды, соленой воды и атмосферной воды меняется в зависимости от широкого диапазона климатических переменных. Круговорот воды включает обмен энергией, что приводит к изменению температуры. Когда вода испаряется, она забирает энергию из окружающей среды и охлаждает окружающую среду. Когда она конденсируется, он выделяет энергию и нагревает окружающую среду. Этот теплообмен влияет на климат. Испарительная фаза цикла очищает воду, которая затем пополняет землю пресной водой. Поток жидкой воды и льда переносит полезные ископаемые по всему миру. Он также участвует в изменении геологических особенностей Земли посредством процессов, включая эрозию и седиментацию. Круговорот воды также необходим для поддержания большинства видов жизни и экосистем на планете.
Влагооборот в атмосфере
Влагооборот – непрерывный процесс перемещения воды под действием солнечной радиации и силы тяжести. Благодаря влагообороту в атмосфере возникают облака и выпадают осадки. Выделяют малый, большой и внутриматериковый влагооборот. Малый влагооборот наблюдается над океаном, здесь взаимодействуют атмосфера, гидросфера, в процессе участвует живое вещество. Благодаря испарению в атмосферу поступает водяной пар, образуются облака и осадки выпадают на океан.
В большом влагообороте взаимодействуют атмосфера, литосфера, гидросфера, живое вещество. Испарение и транспирация в поверхности океана и с суши обеспечивают поступление водяного пара в атмосферу. Облака, попадая в потоки ОЦА, переносятся на значительные расстояния и осадки могут выпадать в любой точке на поверхности Земли.
Внутриматериковый влагооборот характерен для областей внутреннего стока. Глобальный влагооборот Земли находит свое выражение в водном балансеЗемли. За год количество испарившейся на всей Земле воды равно выпавшим осадкам, в годовой влагооборот включено 525,1 тыс. км3 воды. В течение года с каждого км2 Земли в среднем испаряется 1030 мм воды (М.И. Львович, 1986).
Основные звенья влагооборота в атмосфере: испарение, образование облаков, выпадение осадков.
Испарение – процесс перехода воды из жидкого состояния в газообразное. Одновременно идет обратный процесс – водяной пар переходит в жидкость, испарение идет тогда, когда первый процесс преобладает. Из двух составных частей испарения – непроизводительного физического с открытой поверхности и транспирации влаги растениями – большое природное значение имеет последняя, поскольку она участвует в развитии биосферы. На Земле на испарение воды затрачивается 25% всей солнечной энергии, достигающей земной поверхности. Суточный ход испарения параллелен суточному ходу температур: наибольшее испарение наблюдается в середине дня, минимум – в ночные часы. В годовом ходе испарения максимум приходится на лето, минимум наблюдается зимой. Величина испарения распределяется зонально по поверхности Земли. Максимальное испарение наблюдается в тропических широтах над океанами – 3000 мм/год, на суше величина испарения в тропических пустынях резко сокращается до 100 мм/год. На экваторе, на суше и океане, величина испарения примерно одинакова – 1500-2000 мм/год. В лесной зоне умеренных широт испарение составляет 600 мм/год, в пустынях уменьшается до 100 мм/год. Минимальное испарение характерно для полярных широт – 100 мм/год.
Испаряемость – максимально возможное испарение при ограниченных запасах воды. Испарение и испаряемость совпадают над океанами, над сушей испарение всегда меньше испаряемости. Максимальная испаряемость характерна для суши тропических широт: 2500-3000 мм в СП, 2000 в ЮП. В экваториальных широтах испаряемость равна 1500 мм/год, в умеренных широтах – 450-600 мм/год, в полярных широтах менее 200 мм/год.
Влажность воздуха – содержание водяного пара в воздухе; влагосодержание – содержание воды в трех агрегатных состояниях. Наиболее важными, хотя и не единственными показателями влажности служат:
-абсолютная влажность воздуха – реальное количество водяного пара в 1 м3 воздуха, г/м3. С увеличением температуры абсолютная влажность увеличивается, так как теплый воздух может содержать больше водяных паров.
-относительная влажность – отношение абсолютной влажности к максимальной (предельное содержание водяного пара при данной температуре), выраженное в процентах. При повышении температуры относительная влажность понижается, так как с ростом температуры быстрее растет максимальная влажность.
Географическое распределение влажности зависит от температуры воздуха, испарения и переноса паров воды. Абсолютная влажность уменьшается от экватора (25-30 г/м3) к полярным широтам (около 1 г/м3). Относительная влажность в экваториальных и полярных широтах составляет 85-90%: на экваторе из-за большого количества осадков и испарения, а в полярных широтах из-за низких температур. В умеренных широтах летом относительная влажность равна 60%, зимой она возрастает до 75-80%. Самая низкая относительная влажность в тропиках на материках – 30-40%, летом может уменьшаться до 10%.
Поднимаясь, водяной пар достигает уровня конденсации и переходит в жидкое состояние. Та высота, на которой воздух достигает предела насыщения, называется уровнем конденсации. Кроме испарения в воздухе может начаться сублимация – переход водяного пара в твердое состояние минуя жидкую фазу (при температуре –100С).
Конденсация может происходить на поверхности Земли и в атмосфере. В первом случае образуются гидрометеоры (продукты конденсации, образовавшиеся при непосредственном контакте водяного пара с земной поверхностью: роса, иней, твердый и жидкий налет, изморось), во втором облака и туманы. Туманы возникают в приземном слое атмосферы