《大气中的水汽》PPT课件

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农田水分蒸散
农作物生长过程中，土壤蒸发与植物蒸腾同时存在，其共同 消耗的水分称为农田水分蒸散，简称蒸散。
农作物不同生长时期，水分消耗的方式有所差别：苗期主要 是土壤蒸发，当作物封行后，蒸腾就是其主要方式了。
农田水分蒸散的计算、估测是精确农业的一个重要方面，历 来是研究农田水分需求的重点和热点，也有诸多的估算公式， 但受到不同农作物、不同气象条件和土壤条件的影响，其实 际蒸散差异较大。
RH＝e/E×100％
➢ 相对湿度表示空气的干湿程度，数值越大， 则越潮湿。
➢ 相对湿度是最常用的表示空气中水汽含量的 物理量，通常我们所说的空气湿度就是指其 相对湿度，比如，说湿度为85，即其相对湿 度为85％。
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露点温度
露点温 度简称露点 (td)，指的 是当空气中 水汽压不变 情况下，降 低空气温度 使空气刚好 达到饱和时 的温度。
式中：E0为0℃时水面饱和水汽压6.1078hPa
空气的饱和水汽压即空气中凝结核表面的饱和水汽压，一般 上，我们可以认为，空气中凝结核的温度与空气温度是相一 致的，即可以用空气温度替代凝结核表面的温度而计算空气 的饱和水汽压。
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饱和差
表示空气中尚能容纳的水汽量，表达式为： d＝E－e
水汽凝结的条件
空气中水汽达到饱和或过饱和
• 增加空气中水汽含量
• 降低空气的饱和水汽压
通过降低空气温度的方式来降低空气中的饱和水汽 压，空气的降温方式主要有：辐射降温、平流降温、 绝热降温和混合降温。
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影响水面蒸发的因素： 1. 水面的饱和水汽压与空气中水汽压之差； 2. 水面上风速； 3. 溶液浓度； 4. 水面上大气压。
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土壤蒸发
重力水阶段：（稳高阶段）
土壤在充分灌溉或较长时间降水后，其水分含量超过本身 能够容纳最大持水量，多余的水分在重力作用下向下渗漏，称 重力水。此阶段水分的蒸发类同于水面蒸发，蒸发速度取决于 表面气象条件，甚至比水面蒸发速度更大。
第四章
大气中的水汽
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第四章 大气中的水汽
§1. 大气中水汽的表示方法 §2. 蒸发与蒸腾 §3. 水汽的凝结 §4. 大气降水 §5. 水分与农业生产
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§1. 大气中水汽的表示方法
➢ 绝对湿度 ➢ 水汽压 ➢ 饱和水汽压 ➢ 饱和差 ➢ 相对湿度 ➢ 露点温度
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毛管水阶段：（速降阶段）
土壤通过其颗粒间的空隙储存的水分。此阶段的土壤蒸发 取决于两方面：气象条件以及土壤性质。生产上应采取适当的 措施降低该阶段的土壤蒸发，如覆盖、中耕等。
束缚水阶段：（稳低阶段）
当土壤水分持续降低，表层土壤中毛管断裂，形成干土层， 此时，土壤颗粒周围也存在部分水分，但紧紧被其吸附不能为 作物所吸收，此时，土壤水分蒸发基本停滞，只是经土壤孔隙， 下层土壤水分通过分子扩散的形式向表层输送。
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空气湿度的时空变化
➢ 水汽压、绝对湿度、露点温度的变化： ➢ 相对湿度、饱和差的变化：
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§2. 蒸发与蒸腾
➢ 水面蒸发 ➢ 土壤蒸发 ➢ 植物蒸腾 ➢ 农田水分蒸散
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水面蒸发
下垫面中，水面的蒸发速度几乎是最快的，它的蒸发主 要取决于水面上空气象条件，一般以它的蒸发量作为一个地 方水分需求的参考。
常用的农田水分蒸散的估算办法主要有：水分平衡法、桑斯 威特法、彭曼法、鲍恩比法等。
任一种农田水分蒸散模型计算结果都小于自由水面水分蒸发 速度。
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§3. 水汽的凝结
水汽凝结的条件 水汽的凝结物
地面水汽凝结物 近地面空气中水汽凝结物 自由大气中水汽凝结物
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饱和水汽压实际上是针对具体蒸发面而言，是蒸发面上单位 时间逸出的水分子数与同时间内由空气返回蒸发面上水分子 数达到动态平衡的反映。
空气是否达到饱和取决于蒸发面上单位时间逸出的水分子数， 即蒸发面的温度和溶液浓度、形状等。
纯水平面上饱和水汽压可以用下面半经验公式表示：
E＝E0×10^(7.5×t /（237.3+t))
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绝对湿单位为g/m3。
绝对湿度直观地描述了空气中水汽的含量， 在研究空气的结露量等时更加方便。
绝对湿度有人也称水汽密度，空气中数值一 般变化于0～40g/m3。
绝对湿度一般不容易直接测得，多为通过水 汽压而计算得到。
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水汽压
➢ 水汽在大气中的分压称作水汽压，以e表示，单位为hPa。 ➢ 大气中水汽含量越丰富，则其水汽压越大，水汽压与绝对湿
式中：E为空气的饱和水汽压，e为空气的实际水汽压 饱和差实际上反映了潮湿物体表面蒸发的速度，即其蒸发力，
饱和差越大，则其蒸发越迅速。 对于具体物体表面的蒸发，则其蒸发力为该物体表面饱和水
汽压与空气中水汽压的差值，温度越高的蒸发力越大，也越 容易蒸发。
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相对湿度
➢ 表示空气达到饱和的程度，表达式为：
度之间的关系可以用下式表示： a＝217×e / T
式中：a为绝对湿度，单位为g/m3 e为水汽压，单位为hPa T为空气温度（绝对温标），单位为K。
水汽压是从动力学上反映空气中水汽含量的，水汽的输送是 从压力大的地方向压力小的地方运动。
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饱和水汽压
空气中能容纳的水汽量是有限的，空气中所能容纳的最大水 汽量在大气中的分压称为饱和水汽压。用E表示。
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植物蒸腾
植物的蒸腾既是物理过程，也是其生理过程，是作物根系吸 收水分和矿物质等的动力来源。其蒸腾量（速度）取决于叶 片温度和空气中水汽压以及叶片表面湍流。
植物整个生长期吸收的大量水分主要用于蒸腾，我们把农
作物生长期内总的蒸腾耗水量与作物收获的干物质量的比
值称为作物的蒸腾系数. 精选课件ppt