Напишем:


✔ Реферат от 200 руб., от 4 часов
✔ Контрольную от 200 руб., от 4 часов
✔ Курсовую от 500 руб., от 1 дня
✔ Решим задачу от 20 руб., от 4 часов
✔ Дипломную работу от 3000 руб., от 3-х дней
✔ Другие виды работ по договоренности.

Узнать стоимость!

Не интересно!

 

География

для школьников и студентов

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Испарение и транспирация.

Любые студенческие работы по приятным ценам. Постоянным клиентам - скидки! Оставьте заявку и мы ответим Вам по стоимости работ в течении 30 минут!

Вода поступает в атмосферу с открытой водной поверхности, с почвы, лишенной растительного покрова и с влажной растительности путем испарения и транспирации через устицы листьев. Эти одновременно протекающие процессы некоторые ученые называют «суммарным» испарением (или «эвапотранспирация»), в то время как другие просто испарением.

На физическом уровне удовлетворительно разработана лишь молекулярно-кинетическая теория испарения с водных бассейнов. Испарение с поверхности почвы в естественных условиях зависит от целого ряда факторов, некоторые из которых трудно поддаются учету. Еще большие трудности вызывает расчет интенсивности транспирации.

Имеется ряд математических моделей передвижения воды в системе почва – растение - атмосфера. Но все они не лишены недостатков. Наиболее существенные из них, это 1) громоздкость и трудоемкость расчета, 2) модели содержат ряд эмпирических и полуэмпирических величин и коэффициентов и 3) эти модели составлены для конкретных растений или в лучшем случае растительных группировок, обычно изученных в лабораторных условиях.

Испарение удобнее всего представить как явление, зависящее от трех взаимосвязанных факторов: а) притока энергии к испаряющей поверхности, б) градиента или разности давлений пара между значениями у испаряющей поверхности и в атмосфере, в) сопротивления движению пара (Р.Слейчер, 1970). Интересно то, что при взаимодействии этих факторов в стационарных условиях интенсивность испарения поддерживается на некотором определенном уровне. Изменение одного из них, как считает Р.Слейчер, необязательно приводит к к пропорциональному изменению испарения; оно может вызвать изменение других факторов, в результате чего установится новое состояние равновесия.

После сильного дождя (или полива) верхние горизонты почвы насыщены водой и испарение с почвы в этой первой фазе явления такое же, как с поверхности воды. Эта влага, однако, быстро стекает по капиллярам, и влажность почвы уменьшается. При этом испаряющая поверхность передвигается в глубь почвы. В таких условиях испарение резко сокращается. Это в основном связано с тем, что водяной пар диффундирует теперь через почву (чтобы достичь ее поверхности). Вследствие этого проходимый им путь удлиняется и соответственно возрастает сопротивление его движению. При неизменных метеоусловиях и отсутствии притока грунтовых вод испарение с поверхности почвы все время уменьшается. Однако такое уменьшение испарения происходит со временем все медленнее. При неизменных метеоусловиях испарение с поверхности почвы, по Р.Слейчеру, вначале сравнительно быстро уменьшается. Приблизительно на 10 сутки влажность почвы в результате  испарения становится равной 50 % от первоначальной. Далее изменение влажности идет медленнее. На 30 сутки влажность составляет 30 % от первоначальной и, как отмечает Р.Слейчер, должно установиться динамическое равновесие. В реальных условиях метеорологические факторы меняются довольно быстро, поэтому и теоретически предполагаемое равновесие в отношении давления пара между почвой и воздухом обычно не успевает установиться.

На участках, покрытых растительностью, за счет большой листовой поверхности растений резко возрастает площадь испаряющей поверхности и поэтому суммарное испарение растительного сообщества, как отмечает Р.Слейчер, на единицу занимаемой им площади может превосходить испарение с той же площади оголенной почвы или водной поверхности. Разность между суммарным испарением и испарением с открытой водной поверхности бывает особенно велика при наличии сильной адвекции и при специфической структуре растительного покрова, которые способствуют аэродинамической шероховатости. Этот эффект достигается, например, по Р.Слейчеру, при выкашивании участка вокруг точки наблюдений. В результате дополнительная теплота, поступающая за счет адвекции, легче расходуется на испарение обширным листовым пологом, чем поверхность почвы, и суммарное испарение резко возрастает.

Все сказанное, естественно, относится к растительному сообществу, достаточно хорошо обеспеченному почвенной влагой. Водный дефицит быстро меняет картину. В этих условиях устьица постепенно закрываются и транспирация сокращается до небольшой доли от ее максимального значения, наблюдаемого при открытых устьицах.

Интересно, что расходование воды фитоценозом независимо от его видового состава увеличивается почти пропорционально земной массе (В.Лархер, 1978). Это обусловлено тем, что при сравнимых метеорологических условиях суточные суммы транспирации разных видов травянистых растений могут различаться в пределах всего лишь 1: 6, тогда как различия между растительными сообществами в отношении сырой массы 1 : 100.

Общая эвапотранспирация коррелирует с уровнем продуктивности. На этот факт обращали внимание многие экологи. Например. Ю.Одум (1975) считает, что в зрелых, или климаксных сообществах всех типов (пустыни, тундра, травянистая растительность и леса) эвапотранспирация может служить надежным показателем годовой чистой первичной продукции надземных частей. Это не относится, однако, к нестабильным или развивающейся растительности. Подобная зависимость между фактической годовой эвапотранспирацией (мм) и чистой первичной продукцией надземных частей (г/м2) объясняется тем, что фактическая годовая эвапотранспирация служит одновременно мерой доступности воды и солнечной энергии – главных факторов, лимитирующих интенсивность фотосинтеза. Отсутствие отмеченной корреляции между отмеченными параметрами в развивающихся сообществах объясняется тем, что у таких сообществ энергетический и водный обмен со средой не достиг еще условий равновесия.

В гидрометеорологических организациях хорошо разработана методика расчета испарения для крупных регионов по данным метеостанций. Наиболее обоснованным является комплексный метод определения испарения. Сущность этого метода заключается в том, что испарение равно испаряемости при влажности верхнего слоя почвы выше некоторого критического значения  и пропорциональности испарения испаряемости и влажности верхнего слоя почвы при влажности верхнего слоя почвы ниже критического значения. Для определения критической влажности почвы применяется комплексный метод, метод теплового или метод водного баланса (М.И.Будыко, 1977; Л.Е.Зубенок, 1976).

Среднее годовое испарение колеблется от 200 т/га в пустынях и тундрах до 4000-6000 т/га в лесах умеренных широт. Максимальных значений 12 000 –13 000 т/га оно достигает во влажных экваториальных лесах.

 

Counter