Προσδιορισµός της εξάτµισης. Εργαστήριο 5

Transcript

1 Προσδιορισµός της εξάτµισης Εργαστήριο 5

2 ΓΕΝΙΚΑ Το νερό που βρίσκεται στην ατµόσφαιρα και στις τρεις φάσεις εξαρτάται: Την εξάτµιση του νερού από τις διάφορες επιφάνειες. Τα ατµοσφαιρικά κατακρηµνίσµατα µεταοποίατο νερό από την ατµόσφαιρα επιστρέφει στην επιφάνεια της γης.

3 ΕΞΑΤΜΙΣΗ Η βραδεία µετατροπή του νερού από την υγρή και στερεή µορφή του αέρα στην αέρια, είναι γνωστή ως εξάτµιση. Εκφράζεται σε mm ύψους εξατµιζόµενου νερού. Είναι µεγαλύτερη όταν επικρατούν συνθήκες υψηλών θερµοκρασιών και ξηρασίας και µικρότερη όταν επικρατούν χαµηλές θερµοκρασίες και νηνεµία.

4 ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ DALTON E=A*S*(F-f) /P E= η ταχύτητα εξάτµισης ή ποσότητα εξάτµισης, εκφράζεται σε µονάδες µήκους (mm, cm), στη µονάδα χρόνου (sec, min, hour, έτος) Α= συντελεστής που εξαρτάται από την φύση του υγρού, την ταχύτητα του ανέµου και άλλους παράγοντες. S= η επιφάνεια του υγρού, που συνήθως στις εφαρµογές λαµβάνεται ίση µε την µονάδα. F= η µέγιστη τάση των υδρατµών στην θερµοκρασία της υγρής επιφάνειας f= η πραγµατική τάση των υδρατµών του ατµοσφαιρικού αέρα. P= η ατµοσφαιρική πίεση σε mmhg, η mb

5 ΕΞΑΤΜΙΣΗ Εξαρτάται από: Από την θερµοκρασία του νερού που εξατµίζεται. Την υγρασία του αέρα. Την ταχύτητα του ανέµου. Τις αναταρακτικές κινήσεις Για τους λόγους αυτούς:

6 ΕΞΑΤΜΙΣΗ Η εξάτµιση είναι µεγαλύτερη την ηµέρα παρά την νύχτα Μεγαλύτερη την θερινή παρά την ψυχρή περίοδο Μεγαλύτερη σε ανεµώδης περιοχές

7 ΕΞΑΤΜΙΣΗ. Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν την εξάτµιση: Ποιότητα του νερού (η τιµή εξάτµισης ελαττώνεται κατά 1% για αντίστοιχη αύξηση της αλµυρότητας κατά 1% Το βάθος της υδάτινης συλλογής Την έκταση των εξατµιζουσών επιφανειών

8 ΕΞΑΧΝΩΣΗ Η απευθείας µετάβαση του νερού από την στερεή στην αέρια µορφή του λέγεται εξάχνωση

9 Εξατµισόµετρο PICHE Κυλινδρικός γυάλινος σωλήνας κλειστός στο ένα άκρο του Μήκος 25cm ιάµετρος 1.5cm Γεµάτος µε απεσταγµένο νερό Το ανοιχτό άκρο κλείνεται µε απορροφητικό χαρτί που συγκρατείται µε δακτύλιο Το νερό εξατµίζεται από την επιφάνεια του χαρτιού που διαβρέχεται µε το νερό Τοποθετείται κατακόρυφα µέσα στον µετεωρολογικό κλωβό µε τοανοιχτόάκρο προς τα κάτω

10 Εξατµισίµετρο WILD Αποτελείται από δοχείο ζυγαριάς το οποίο γεµίζεται µε απεσταγµένο νερό Το σύστηµα µοχλών της ζυγαριάς οδηγεί έναν δείκτη πάνω σε βαθµονοµηµένη κλίµακα η οποία δείχνει σε χιλιοστά το ύψος του νερού. Από δύο διαδοχικές µετρήσεις που συνήθως απέχουν χρονικά 24 ώρες υπολογίζεται η εξάτµιση του 24ώρου Τοποθετείται µέσα στον µετεωρολογικό κλωβό Με κατάλληλη διάταξη µπορεί να κατασκευαστεί εξατµισογράφος εάν το σύστηµα µοχλών της ζυγαριάς συνδεθεί µε στέλεχος που φέρει γραφίδα Αυτή θα καταγράφει το ύψος του νερού σε ταινία που περιβάλλει κύλινδρο ηµερήσιας ή εβδοµαδιαίας περιστροφής

11 Σηµαντικοί περιορισµοί Οι τιµές εξάτµισης, που λαµβάνονται από δύο εξατµισόµετρα, είναι δυνατό να διαφέρουν, εξαιτίας της διαφορετικής ποσότητας νερού στα εξατµισόµετρα. Οι τιµές των εξατµισόµετρων έχουν µόνο σχετική αξία. Η εξάτµιση µέσα στον κλωβό διαφέρει από την εξάτµιση έξω από αυτόν εξαιτίας των επιδράσεων διαφόρων µετεωρολογικών παραµέτρων (άνεµος, ηλιακή ακτινοβολία κ.α.) Τα αποτελέσµατα µετρήσεων µέσα και έξω από τον κλωβό είναι διαφορετικά.

12 Εξάτµιση στο ύπαιθρο Η εκτίµηση της εξάτµισης στο ύπαιθρο πραγµατοποιείται µε τη µέτρηση του ύψους του νερού σε κυλινδρικό δοχείο (tank) επιφάνειας περίπου 1m 2. Τοποθετείται οριζόντιο µε τα χείλη του να εξέχουν λίγα εκατοστά από την επιφάνεια του εδάφους. Με µικροµετρικό κοχλία στη µέση του δοχείου µετράται το ύψος του νερού. Συνοδεύεται από ανεµόµετρο για τη µέτρηση της ταχύτητας του ανέµου Από βροχόµετρο για τη µέτρηση του ύψους βροχής. Αυτή αφαιρείται από τη µέτρηση του εξατµισόµετρου για τον υπολογισµό της πραγµατικής εξάτµισης

13 Άσκηση Οι δύο διαδοχικές ανά 24ωρο µετρήσεις της εξάτµισης από δοχείο tank επιφάνειας 1m 2 ήταν: ηπρώτη97.4mm και ηδεύτερη105.1mm. Κατά τη διάρκεια του 24 σηµειώθηκε βροχόπτωση και καταγράφηκε ύψος βροχής 8.2mm. Να υπολογιστεί ο όγκος του νερού σε ml, που εξατµίστηκε από το tank κατά τη διάρκεια του 24ώρου. Να υπολογιστεί η µάζα του νερού, που εξατµίστηκε (ρ = 1gr/ml) Να κατασκευαστεί πίνακας στο excel στον οποίο µε την εισαγωγή των αναγνωσµάτων του tank να υπολογίζεται ο όγκος και η µάζα του εξατµιζόµενου νερού.

14 Όγκος νερού που εξατµίστηκε: 97,4-(105,1-8,2)=0,5mm πυκνότητα: P ( gr/ml) =m (gr) /V (ml) V=h*A=0,5mm*1m 2 =0,5/1000m*1m 2 =0,0005m 3 = *0,0005=500ml 1m 3 =1000lit 1lit=1000ml ml P ( gr/ml) =m (gr) /V 1=m/500 (ml) m=500gr