التبخر: المعنى ، العوامل والأنواع

بعد قراءة هذه المقالة سوف تتعلم عن: - 1. معنى التبخر 2. عوامل التبخر 3. قياس 4. أنواع.

معنى التبخر:

إنها العملية الفيزيائية التي يخرج منها أي سائل من السطح إلى الهواء في حالة غازية ، عند درجة حرارة أقل من نقطة الغليان. التبخر هو تغير الحالة من السائل إلى البخار ، عندما تفلت الجزيئات من أي سطح مائي.

كما يتم تعريف تغيير حالة الماء من الصلبة والسائلة إلى البخار وانتشاره في الغلاف الجوي على أنه تبخر. قد يكون التبخر من سطح التربة أو من سطح الماء الحر. يمكن أن يحدث تبخر الماء في الغلاف الجوي من الأجسام المائية مثل المحيطات والبحيرات والأنهار والتربة ومن النباتات الرطبة.

التبخر هو الوسيلة التي يتم بها تحويل كمية هائلة من الحرارة الكامنة من سطح الأرض إلى الغلاف الجوي. يلعب دورا رئيسيا في توزيع الطاقة الحرارية بين الأرض والجو. وهو مكون مهم في الدورة الهيدرولوجية.

الطاقة اللازمة للتبخير حوالي 2.5MJ / كغ أو 590 سعرة حرارية لكل غرام من الماء عند 20 درجة مئوية. يتم توفيره من قبل الإشعاع الشمسي. يعتبر التبخر مضيعة ، حيث أن التبخر من التربة لا يرتبط بنمو المحاصيل.

إن معظم الماء المتبخر على سطح النبات هو الماء الذي انتقل من التربة إلى الجذور ومن ثم إلى أجزاء أخرى من النباتات والهرب إلى الهواء المحيط من خلال الثغور.

عوامل التبخر:

التبخر يعتمد على العوامل التالية:

1. درجة الحرارة / الإشعاع ،

2. الرطوبة النسبية / التدرج ضغط البخار ، و

3. الرياح.

وقد وجد Mukkamal وبروس (1960) أن الأهمية النسبية للإشعاع والرطوبة والرياح في تحديد التبخر عموم هي في نسبة 80: 6: 14 ، على التوالي.

1. درجة الحرارة / الإشعاع:

تشير درجة الحرارة إلى الدرجة النسبية للنشاط الجزيئي أو حرارة المادة. إنه مؤشر للحرارة المعقولة. إنه ليس مقياسًا مباشرًا لكمية الطاقة. عندما يقع الإشعاع الشمسي على سطح الماء ، يتم وضع جزيئات الماء في الحركة. كل جزيء يكتسب طاقة حركية.

يشير متوسط ​​الطاقة الحركية إلى درجة حرارة الماء. كلما زادت كمية الإشعاع ، زادت الطاقة الحركية أيضًا. تزداد سرعة جزيئات الماء وتصل إلى مرحلة تخرج بعض الجزيئات من سطح الماء على شكل أبخرة مائية. هذه العملية تعرف باسم التبخر.

عندما تكون درجة حرارة الماء أعلى من درجة حرارة الهواء ، يحدث التبخر. يزداد معدل التبخر مع ارتفاع درجة حرارة الماء. ارتفاع درجة حرارة الماء ، وارتفاع معدل التبخر. لهذا السبب ، يكون معدل التبخر أعلى خلال فصل الصيف عنه في فصل الشتاء. درجة الحرارة / الإشعاع تساهم بنحو 80٪ في التبخر.

2. الرطوبة / بخار الضغط:

التبخر عملية مستمرة ، تبقى نشطة طالما أن هناك إمداد بالطاقة ، وتوافر الرطوبة وتدرج ضغط البخار بين سطح الماء والجو. أثناء التبخر ، تفلت الأبخرة المائية من سطح الماء وتستمر في التراكم على سطح الماء.

ونتيجة لذلك ، يصبح ضغط بخار التشبع أكبر من ضغط البخار الفعلي للهواء المتاخم. الفرق بين هذين الضغطين البخار يؤدي إلى تدرج ضغط البخار. ويسمى هذا الاختلاف أيضًا نقص ضغط البخار.

يقدر أن التبخر يتناسب مع عجز ضغط البخار. وينطبق ذلك فقط عندما تكون درجة حرارة الهواء مساوية لدرجة حرارة سطح التبخير ، وهي حالة نادراً ما تتم ملاحظتها في الطبيعة. في غياب هذه المساواة في الهواء ودرجة حرارة السطح ، يتناسب التبخر مع تدرج ضغط البخار بين سطح التبخير والهواء المتاخم.

يكون ضغط البخار على سطح الماء أكبر من ضغط البخار الفعلي للهواء المجاور. لذلك ، يتم تعيين تدرج ضغط البخار بين سطح الماء والهواء المجاور.

عندما يكون الهواء جافًا ، تكون الرطوبة النسبية منخفضة جدًا. وبسبب الرطوبة النسبية المنخفضة للهواء المتاخم ، يعمل تدرج ضغط البخار من سطح الماء إلى الهواء. ولكن في ظل الظروف الرطبة ، تكون الرطوبة النسبية عالية جدًا ، لذلك ، يقترب ضغط البخار الفعلي للهواء المتاخم من ضغط بخار التشبع على سطح الماء.

في ظل هذه الحالة ، يصبح معدل التبخر منخفضًا جدًا. معدل التبخر على سطح مياه البحر منخفض للغاية في حين أن معدل التبخر في كتلة الهواء الجاف القاري مرتفع جدا. تساهم الرطوبة بنحو 6 في المائة من التبخر الكلي.

3. الرياح:

تحل حركة الرياح والاضطراب محل كتلة الهواء بالقرب من سطح الماء مع هواء رطب أقل ويزيد التبخر. التبخر هو عملية إنتشارية ، جزئية مضطربة وجزيئية جزئياً. الاضطراب هو الآلية السائدة إلا في الطبقة الرفيعة بالقرب من سطح التبخير.

معدل زيادات التبخر في ظل ظروف الرياح ، في حين أنها لا تزال القمع في ظل ظروف هادئة. ويقدر أن عامل الرياح يساهم بنحو 14 في المائة من إجمالي التبخر. يتم تحسين معدل التبخر عن طريق التأخر الحراري الدافئ أو الأيام المشمسة خلال موسم الصيف.

قياس التبخر:

يمكن قياس التبخر بأوعية مختلفة بأشكال وأحجام مختلفة. على الرغم من أن المقالي باهظة الثمن ، إلا أنه يمكن تشغيلها بسهولة. ولكن في المناخات القاحلة ، يكون تبخر البان أقل من التبخر الفعلي لأن سطح الماء به صخور هوائية أضيق بالمقارنة مع سطح الغطاء النباتي.

لذلك ، يمكن لسطح الماء استخراج حرارة أقل معقول من تمرير الهواء مقارنة بسطوح الغطاء النباتي. إن معدل التبخر مستقل عن حجم المقياس في ظروف الرطوبة العالية لكنه يتأثر بشكل كبير في ظروف الطقس الجاف.

هناك بعض الأجهزة الخاصة التي تستخدم لقياس التبخر ، والتي هي على النحو التالي:

أنا. بيش:

وهو عبارة عن أنبوب متدرج مقلوب مملوء بالماء ويتم تثبيت ورق الترشيح على فمه. بشكل عام ، يتم وضعها في شاشة stevenson لتجنب أي فقدان للمياه.

ثانيا. مقياس الجرعة الأسود Bellane:

إنه قرص مسامي أسود ، قطره 7.5 سم ، مثبت في نهاية قمع السيراميك.

لكن هذه الأدوات على تقدير تأثير الرياح وتقدير تأثير الإشعاع الشمسي.

أنواع من evaporimeters:

1. المقالي العائمة:

تصنع هذه المقالي لتطفو فوق سطح الماء. لكن قيودها تكمن في أن تركيبها مكلف للغاية وأن عملياتها صعبة في ظل ظروف الرياح ، وبالتالي ، يصبح من الصعب قياس التبخر.

2. المقالي وضعت فوق السطح:

هذه هي المعروفة أيضا باسم evaporimeter عموم. في الغالب يتم استخدام وعاء نوع A من فئة USDA. لكن عيبه هو أنه على تقدير التبخر كحرارة معقولة من الجوانب وزيادات القاع التبخر.

3. الغمر المقالي:

في هذه المقالي ، يتم الاحتفاظ بسطح الماء بالقرب من سطح التربة. عيبهم هو أن تنظيفهم صعب وهناك أيضا فرص تسرب الحرارة. علاوة على ذلك ، تؤثر الطاقة الحرارية لطبقة التربة المجاورة على معدل التبخر.

4. الليسيمتر:

هذه هي جزءا لا يتجزأ من الأرض. وتستخدم هذه عادة لقياس التبخر الباطن من المحصول ولكن يمكن أيضا استخدامها لقياس التبخر من التربة العارية. هذه الأنواع من نوعين: نوع الصرف ونوع الوزن ، ويستخدم عادةً نوع الوزن. لكن تكلفتها العالية وعدم حركتها تحد من استخدامها.