Evaporazione: significato, fattori e tipi
Dopo aver letto questo articolo imparerai a conoscere: - 1. Significato dell'evaporazione 2. Fattori di evaporazione 3. Misura 4. Tipi.
Significato dell'evaporazione:
È il processo fisico mediante il quale ogni liquido fuoriesce dalla superficie in aria allo stato gassoso, ad una temperatura inferiore al suo punto di ebollizione. L'evaporazione è il cambiamento di stato da liquido a vapore, quando le molecole escono da qualsiasi superficie d'acqua.
Il cambiamento di stato dell'acqua da solido e liquido a vapore e la sua diffusione nell'atmosfera è anche definito come evaporazione. L'evaporazione può provenire dalla superficie del suolo o dalla superficie dell'acqua libera. L'evaporazione dell'acqua nell'atmosfera può avvenire da corpi idrici come oceani, laghi, fiumi, suolo e dalla vegetazione umida.
L'evaporazione è il mezzo attraverso il quale una grande quantità di calore latente viene trasformata dalla superficie terrestre all'atmosfera. Svolge un ruolo importante nella distribuzione dell'energia termica tra la terra e l'atmosfera. È una componente importante del ciclo idrologico.
L'energia necessaria per l'evaporazione è di circa 2, 5 MJ / kg o 590 calorie per grammo di acqua a 20 ° C. È fornito dalla radiazione solare. L'evaporazione è considerata dispendiosa poiché l'evaporazione dal terreno non è correlata alla crescita del raccolto.
La maggior parte dell'acqua evaporata nella superficie della pianta è l'acqua che si è spostata dal suolo alle radici e quindi ad altre parti delle piante e fuggendo nell'aria circostante attraverso gli stomi.
Fattori di evaporazione:
L'evaporazione dipende dai seguenti fattori:
1. Temperatura / radiazioni,
2. Gradiente di umidità relativa / pressione del vapore, e
3. Vento.
Mukkamal e Bruce (1960) hanno scoperto che l'importanza relativa di radiazioni, umidità e vento nel determinare l'evaporazione della padella sono nel rapporto di 80: 6: 14, rispettivamente.
1. Temperatura / radiazione:
La temperatura indica il grado relativo di attività molecolare o calore di una sostanza. È un indice di calore sensibile. Non è una misura diretta della quantità di energia. Quando la radiazione solare cade sulla superficie dell'acqua, le molecole d'acqua vengono messe in movimento. Ogni molecola guadagna energia cinetica.
L'energia cinetica media indica la temperatura dell'acqua. All'aumentare della quantità di radiazioni, aumenta anche l'energia cinetica. La velocità delle molecole d'acqua aumenta e si raggiunge uno stadio in cui alcune molecole escono dalla superficie dell'acqua sotto forma di vapore acqueo. Questo processo è noto come evaporazione.
Quando la temperatura dell'acqua è superiore a quella dell'aria, avviene l'evaporazione. Il tasso di evaporazione aumenta con l'aumento della temperatura dell'acqua. Più alta è la temperatura dell'acqua, più alta è la velocità di evaporazione. Ecco perché, il tasso di evaporazione è più alto durante l'estate che durante l'inverno. La temperatura / radiazione contribuisce per circa l'80% all'evaporazione.
2. Umidità / Pressione del vapore:
L'evaporazione è un processo continuo, che rimane attivo fino a quando vi è un apporto di energia, disponibilità di umidità e gradiente di pressione del vapore tra la superficie dell'acqua e l'atmosfera. Durante l'evaporazione, i vapori d'acqua fuoriescono dalla superficie dell'acqua e continuano ad accumularsi sulla superficie dell'acqua.
Di conseguenza, la pressione del vapore di saturazione diventa maggiore della pressione effettiva del vapore dell'aria adiacente. La differenza tra queste due pressioni di vapore porta al gradiente di pressione del vapore. Questa differenza è anche definita deficit di tensione di vapore.
Si stima che l'evaporazione sia proporzionale al deficit di pressione del vapore. Questo è vero solo quando la temperatura dell'aria è uguale a quella della superficie evaporante, una condizione che raramente si osserva in natura. In assenza di questa uguaglianza di temperatura dell'aria e della superficie, l'evaporazione è proporzionale al gradiente di pressione del vapore tra la superficie evaporante e l'aria adiacente.
La pressione del vapore sulla superficie dell'acqua è maggiore della pressione effettiva del vapore dell'aria adiacente. Pertanto, il gradiente di pressione del vapore viene impostato tra la superficie dell'acqua e l'aria adiacente.
Quando l'aria è secca, l'umidità relativa è molto bassa. A causa della bassa umidità relativa dell'aria adiacente, il gradiente di pressione del vapore agisce dalla superficie dell'acqua all'aria. Tuttavia, in condizioni umide, l'umidità relativa è molto alta, pertanto, la pressione effettiva del vapore dell'aria adiacente si avvicina alla pressione del vapore di saturazione sulla superficie dell'acqua.
In tale situazione, il tasso di evaporazione diventa molto basso. Il tasso di evaporazione sulla superficie dell'acqua di mare è molto basso mentre il tasso di evaporazione nella massa continentale di aria secca è molto alto. L'umidità contribuisce a circa il 6 percento dell'evaporazione totale.
3. Vento:
Il movimento del vento e la turbolenza sostituiscono la massa d'aria vicino alla superficie dell'acqua con meno aria umida e aumentano l'evaporazione. L'evaporazione è un processo diffusivo, in parte turbolento e in parte molecolare. La turbolenza è il meccanismo dominante tranne nel sottile strato vicino alla superficie evaporante.
Il tasso di evaporazione aumenta in condizioni ventose, mentre rimane soppresso in condizioni di calma. È stato stimato che il fattore vento contribuisce a circa il 14 per cento dell'evaporazione totale. Il tasso di evaporazione è migliorato da un caldo preavviso o da giornate soleggiate durante la stagione estiva.
Misura dell'evaporazione:
L'evaporazione può essere misurata con diverse pentole di forme e dimensioni diverse. Sebbene le pentole siano costose, tuttavia queste possono essere gestite molto facilmente. Ma nei climi aridi, l'evaporazione della padella è minore della reale evapotraspirazione perché la superficie dell'acqua ha una rugosità aerodinamica minore rispetto alla superficie della vegetazione.
Pertanto, la superficie dell'acqua può estrarre meno calore sensibile dall'aria che passa rispetto alle superfici della vegetazione. La velocità di evaporazione è indipendente dalle dimensioni del piatto di misurazione in condizioni di elevata umidità, ma è fortemente influenzata in condizioni di tempo secco.
Ci sono alcuni dispositivi speciali che sono usati per misurare l'evaporazione, che sono i seguenti:
io. Pich:
È un tubo capovolto, graduato, riempito con acqua e la carta da filtro è fissata sopra la bocca. Generalmente, viene posizionato sullo schermo di stevenson per evitare perdite di acqua.
ii. Atmometri neri di Bellane:
Si tratta di un disco nero poroso di 7, 5 cm di diametro, fissato all'estremità di un imbuto di ceramica.
Ma questi strumenti stimano l'effetto del vento e stimano l'effetto della radiazione solare.
Tipi di Evaporimetri:
1. Pentole mobili:
Queste pentole sono fatte galleggiare sulla superficie dell'acqua. Ma la loro limitazione è che la loro installazione è molto costosa e il loro funzionamento è difficile in condizioni ventose, quindi diventa difficile misurare l'evaporazione.
2. Pentole posizionate sopra la superficie:
Questi sono anche noti come evaporimetro a vaschetta aperta. Per lo più viene utilizzato il tipo A di tipo USDA. Ma il suo svantaggio è che sovrastima l'evaporazione poiché il calore sensibile dei lati e del fondo aumenta l'evaporazione.
3. Pentole sommerse:
In queste padelle, la superficie dell'acqua viene mantenuta vicino alla superficie del terreno. Il loro svantaggio è che la loro pulizia è difficile e ci sono anche possibilità di perdite di calore. Inoltre, l'energia termica dello strato di terreno adiacente influenza la velocità di evaporazione.
4. Lysimetri:
Questi sono incorporati nel terreno. Questi sono comunemente usati per misurare l'evapotraspirazione dal raccolto ma possono anche essere usati per misurare l'evaporazione dal terreno nudo. Questi sono di due tipi: tipo di drenaggio e tipo di pesatura, fuori dal quale viene comunemente usato il tipo di pesatura. Ma il loro costo elevato e l'immobilità limitano il loro uso.
