1.Испарение и испаряемость. Скорость испарения.

Физическая сущность процесса испарения состоит в том, что молекулы воды, находясь в беспорядочном движении, отрываются от испаряющей поверхности. Совокупность молекул воды в воздушном пространстве образует водяной пар. Двигаясь над испаряющей поверхностью в различных направлениях, часть молекул возвращается в воду. Если число вылетающих молекул больше числа возвращающихся, то это ведет к убыли воды, и такой процесс называется испарением. Если количество вылетающих молекул равно количеству возвращающихся в воду, то имеет место равновесие, и испарение (т. е. убыль воды) не происходит. При этом пространство над испаряющей поверхностью становится насыщенным водяным паром.

Когда количество водяного пара над испаряющей поверхностью становится больше необходимого для насыщения, т. е. когда число возвращающихся молекул превышает число отрывающихся, то наступает процесс, обратный испарению, - конденсация пара на поверхности.

Скорость испарения увеличивается с повышением температуры испаряющей поверхности, поскольку с повышением температуры увеличивается число быстродвижущихся молекул, способных оторваться от испаряющей поверхности.

Для поддержания процесса испарения требуется тепло, называемое теплотой испарения. Если тепло не подводится извне, то испаряющее тело охлаждается. При конденсации происходит выделение этого тепла.

Скорость испарения выражается слоем воды (в миллиметрах), испарившейся за единицу времени, и может быть представлена зависимостью

= K·Е - е / р·f(v),

где Е - парциальное давление насыщенного водяного пара при температуре подстилающей поверхности; е - парциальное давление водяного пара, находящегося в воздухе над подстилающей поверхностью; р - атмосферное давление; f(v) - функция скорости ветра; К - коэффициент пропорциональности.

Испарение зависит от скорости ветра, поскольку ветер и связанная с ним турбулентность относят водяной пар от испаряющей поверхности и создают дефицит насыщения.

В реальных условиях атмосферы наряду с испарением происходит обратный процесс - превращение водяного пара в капельки воды (конденсация), а при низких температурах в кристаллики льда (сублимация - переход водяного пара из газообразного состояния в лед, минуя жидкую фазу).