当前位置:文档之家› 海南大学农业气象学第四章水汽.pptx

海南大学农业气象学第四章水汽.pptx

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。
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。
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)) 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。
第四章
大气中的水汽
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
§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
绝对湿度
单位容积空气中含有的水汽质量数,记做a 或 ρ 。单位为g/m3。
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。
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。
§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
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。
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.
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。
混辐 平 绝充合射流热足降降降的温温温:凝::两当夜暖结团空间空核温气,气度团地流不与表 入同外通 到的界过 冷未热地 的饱量面 下和交有 垫空换效 面气达辐 ,相到射 下混动大 层合态量 空后平散 气,衡失 由温,热于度称量和发为,地生绝温表变热度的。 用化下 温 热 绝 功 两为清,降。量热,种降洁称,交的内形低的为而换空能式空混空接而气降,合气近降团低区气降于低作,别的中温地温上温在饱水,表度升度于和汽它的 , 运 下 有水有很空 这 动 降 无可汽气 种时 , 水难能温 方, 称 汽压凝使度 式由 为 凝(结得随 称于 绝 结减(空之 为大 热 ,小气凝而 平气 降 其达其下 流压 温 降华到降减 。 温曲)饱, 温小 分 速率,和此 。, 干 率、凝状称空 绝 分增态结之气热别。加为膨和为核辐胀湿每与的射而绝上水作降作热升 分1子hm的,吸温引度力下降等1)℃。和约0.5℃。
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。
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。
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。
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
相对湿度
表示空气达到饱和的程度,表达式为: 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。
相对湿度度就是指其 相对湿度,比如,说湿度为85,即其相对湿 度为85%。
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。
饱和差
表示空气中尚能容纳的水汽量,表达式为: d=E-e
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。
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:
§2. 蒸发与蒸腾
水面蒸发 土壤蒸发 植物蒸腾 农田水分蒸散
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。
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。
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。
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。
相关主题