Chương IV: Tuần hoàn nước trong tự nhiên

Chia sẻ: Phạm Thị Thơm | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:44

Thêm vào BST

Báo xấu

493
lượt xem 108
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung trình bày: Chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên, Độ ẩm không khí, Sự bốc hơi nước, Sự ngưng kết hơi nước, Sương, sương muối, sương mù, Các loại mây, Mưa, Độ ẩm.Tất cả những chu trình hoạt động này dều do tự nhiên, do đó nó có sẵn một trình tự theo quy luật.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương IV: Tuần hoàn nước trong tự nhiên

Chương IV. Tuần hoàn nước trong tự nhiên ○ Chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên ○ Độ ẩm không khí ○ Sự bốc hơi nước ○ Sự ngưng kêt hơi nước ○ Sương, sương muối, sương mù ○ Các loại mây ○ Mưa ○ Độ ẩm đất
Chu trình tuần hoàn nước (Đơn vị: nghìn km3/năm, diện tích của trái đất là 520 x 103 km3)
Vai trò của nước và tuần hoàn nước ► Nước chiếm 8090% trọng lượng cơ thể thực vật ► Trao đổi nước giữa khí quyển, đất liền và đại dương ► Vận chuyển năng lượng trong khí quyển (hoàn lưu khí quyển và bão nhiệt đới) ► Điều hòa độ mặn của nước biển. ► Cung cấp nguồn dinh dưỡng cho sinh vât biển (quyết định năng suất của hệ sinh thái biển)
Độ ẩm không khí 1) Đại lượng đặc trưng cho độ ẩm không khí  Áp suất hơi nước của không khí (sức trương hơi nước e) Áp suất do hơi nước chứa trong không khí gây ra. Đơn vị: 1mb = 103bar = 100 N/m2 = 100Pa = 3/4 mmHg  Áp suất hơi nước bão hòa (E) Áp suất hơi nước tối đa trong không khí ở một nhiệt độ xác định E(t) = 6,1 . 107,6t/(242 + t) E (t) là áp suất hơi nước bão hoà ở nhiệt độ t (0C). Khi t = 0oC thì E = 6,1mb.  Độ ẩm tuyệt đối (g/m3): Là lượng hơi nước chứa trong 1m3 không khí (g/m3) a =( 0.81e/(1 + αt) (g/m3) α là hệ số dãn nở thể tích của không khí (0,00366) và e là áp suất hơi nước trong không khí (mb)
Quá trình bão hòa hơi nước của không khí
 Độ ẩm riêng (g/kg): Lượng hơi nước tính bằng gam chứa trong 1 kg không khí ẩm.  Độ ẩm tương đối (RH%): Độ ẩm tương đối là tỷ lệ phần trăm giữa áp suất hơi nước của không khí (ea) và áp suất hơi nước bão hoà (E(ta). RH(%) = (ea/E(ta)) . 100 Nếu ea = E(ta) không khí bão hoà hơi nước và khi đó RH = 100%  Độ hụt bão hòa(d): Độ hụt bão hoà hay độ thiếu hụt ẩm (d) là hiệu số giữa áp suất hơi nước bão hoà và áp suất hơi nước thực tế ở nhiệt độ xác định d = E(ta) – ea d cho biết độ ẩm của không khí xa hay gần trạng thái bão hòa  Điểm sương (τ ) Là nhiệt độ mà tại đó hơi nước chứa trong không khí đạt tới trạng thái bão hoà [ea = E(τ )]. Khi khoảng cách giữa t và τ càng lớn, càng xa trạng thái bão hòa.
Mối quan hệ giữa E, RH% với nhiệt độ
Diễn biến độ ẩm của không khí 1) Diễn biến của độ ẩm tuyệt đối  Phụ thuộc vào biến đổi của nhiệt độ không khí  Biển hay lục địa  Mùa trong năm Hàng ngày: amax lúc 1415h amin lúc mặt trời mọc Hàng năm: amax vào tháng 7 amin vào tháng 1  Trên lục địa vào mùa hè hàng ngày: 2 amax vào 89h và trước lúc mặt trời lặn; 2 amin vào 1415h và lúc mặt trời mọc 1) Diễn biến của độ ẩm tương đối  Tỷ lệ nghịch với diễn biến của nhiệt độ không khí  Ngoại trừ những vùng chịu ảnh hưởng trực tiếp từ gió mùa diễn biến hàng năm khá phức tạp.
Diễn biến hàng ngày độ ẩm tương đối Diễn biến hàng ngày của nhiệt độ
Ảnh hưởng của độ ẩm đối với nông nghiệp o Ảnh hưởng tới cường độ thoát hơi nước của cây Tăng lên năm lần khi độ ẩm không khí giảm từ 9095% xuống 50% o Các loại cây trồng khác nhau có nhu cầu độ ẩm khác nhau (bông, hồ tiêu) o Ảnh hưởng tới sự phát dục của sinh vật (đồng hồ sinh học, côn trùng diapause và anabiose…) o Độ ẩm không khí cao kéo dài thời gian sinh trưởng và thu hoạch của cây o Độ ẩm quá cao hoặc quá thấp làm giảm sức sống của hạt phấn (xoài, nhãn, lúa, ngô) o Ảnh hưởng đến quá trình bảo quản nông sản  Hạt ngũ cốc: yêu cầu độ ẩm không khí thấp; độ ẩm cao kết hợp với nhiệt độ cao làm giảm chất lượng và trọng lượng của hạt nghiêm trọng.  Rau quả: yêu cầu độ ẩm không khí cao và nhiệt độ thấp o Ảnh hưởng tới sự phát triển của sâu bệnh  Trứng sâu đục thân ngô khi nở cần độ ẩm thấp (RH 75%).
Biện pháp điều tiết độ ẩm không khí  Trồng đai rừng chắn gió trên cánh đồng nhằm ngăn gió khô, nóng và hạn chế tốc độ phân tán hơi ẩm.  Xây dựng hệ thống tưới tiêu hoàn chỉnh tạo điều kiện cho cây trồng được tưới đầy đủ  Trồng xen để tăng mật độ cây trồng làm tăng độ ẩm không khí  Trồng rừng và xây dựng hồ chứa nước để cải thiện độ ẩm không khí trên quy mô rộng  Cần nắm vững diễn biến độ ẩm không khí theo không gian và thời giạn, đồng thời nắm vững nhu cầu độ ẩm của các loại cây trồng nhằm bố trí thời vụ hợp lý
Sự bốc hơi nước (Evaporation) 1) Bản chất của sự bốc hơi nước  Là quá trình chuyển trạng thái của nước từ thể lỏng hoặc thể rắn sang thể hơi  Điều kiện: ea τ  Đơn vị đo bốc hơi: bề dày của lớp nước bốc hơi (mm);1mm = 10 m3 ha1 = 1 lít m2  Bốc hơi là quá trình tiêu tốn năng lượng: Nhiệt hóa hơi là lượng nhiệt tiêu tốn cho 1 g hơi nước bốc hơi hoàn toàn. L = 597 0,6t Trong đó L là nhiệt hoá hơi của nước (cal g1) và t là nhiệt độ của nước (0C). 1) Các yếu tố ảnh hưởng đến sự bốc hơi W = A.(E – e)/P W: tốc độ bốc hơi (mm.ha1.h1) A: hệ số phụ thuộc vào tốc độ gió E: áp suất hơi nước bão hoà ở nhiệt độ mặt bốc hơi e: áp suất thực tế của hơi nước trên bề mặt bốc hơi P: áp suất khí quyển
Năng lượng sử dụng khi nước chuyển trạng thái
 Vật thể bốc hơi: Trạng thái vật bốc hơi: nước thể lỏng bốc hơi mạnh hơn ở thể rắn Diện tích mặt ngoài lớn sẽ bốc hơi nhanh hơn Nhiệt độ vật bốc hơi càng cao thì tốc độ bốc hơi càng lớn Nước có nhiều tạp chất sẽ bốc hơi chậm hơn nước tinh khiết  Bốc hơi từ đất Đất cát bốc hơi nhanh hơn đất giàu mùn, đất sét Mặt đất gồ ghề bốc hơi nhiều hơn mặt đất bằng phẳng. Khi ẩm, mặt đất màu sẫm bốc hơi mạnh hơn đất màu nhat Đất có kết cấu cục bốc hơi mạnh hơn đất có kết cấu đoàn lạp  Bốc thoát hơi nước từ thực vật (Transpiration) Phần lớn lượng nước hút được cây dùng vào quá trình bốc hơi qua lá. Ví dụ cây ngô chỉ 1 2% lượng nước cây hút từ đất được sử dụng để tạo ra chất hữu cơ. Lượng nước tiêu hao để hình thành một đơn vị chất khô gọi là hệ số thoát hơi nước của cây. Hệ số thoát hơi = lượng nước thoát hơi/lượng chất khô tạo nên Hiện nay thường dùng chỉ tiêu WUE (Water Use Efficiency) (g/l) Đây là CÁC chỉ tiêu đánh giá khả năng chịu hạn của các giống.
Nước bốc thoát hơi Nước mưa Nước bốc hơi (nước bám lại) QUÁ TRÌNH THOÁT HƠI NƯỚC CỦA CÂY RỪNG Giọt nước từ tán Nước lọt ác Giọt nước từ tán tán trực tiếp nâh ne my ảhc c ớ ư N Thảm mục Thảm mục Nước chảy bề mặt đất t i ơht áoh c ớ ư N ầm ấm t Đất trống ng th c ảy ướ ch Vật rơi rụng N c ướ N Đất trống Nước chảy b ề mặt đất
Sự ngưng kết hơi nước ► Khái niệm: Là quá trình chuyển trạng thái của nước từ thể hơi sang thể lỏng hoặc thể rắn. ► Điều kiện ngưng kết  ea ≥ E(ta) khi ta ≤ τ ─ Khối không khí chuyển động ngang (bình lưu) trượt trên bề mặt đệm lạnh hơn hoặc xáo trộn với khối không khí ấm hơn. ─ Khối khí lạnh đi về ban đêm do mặt đất bức xạ mất nhiệt. ─ Các khối không khí gần bão hoà có nhiệt độ khác nhau xáo trộn với nhau. ─ Các khối không khí chuyển động thăng lên cao, nhiệt độ giảm dần ─ Các khối không khí di chuyển tiếp xúc với nhau (front nóng hoặc lạnh)  Có hạt nhân ngưng kết hơi nước (hạt nước nhỏ li ti, bụi, phấn hoa, hạt muối…)  Nếu không có hạt nhân ngưng kết, sự ngưng tụ chỉ xảy ra khi RH = 400 600%
Mây hình thành trên front lạnh Mây hình thành trên front nóng
Các sản phẩm ngưng tụ hơi nước ► Sương Là lớp nước mỏng, giọt nước hình thành trên mặt đất hay trên bề mặt các vật thể có nhiệt độ thấp (lá cây, sàn nhà, mặt tảng đá…) Nguyên nhân:  Do ban đêm nhiệt độ giảm dần, không khí gần bão hoà hơi nước tiếp xúc với bề mặt lạnh.  Do mặt đất bức xạ mất nhiệt, không khí ấm, ẩm tiếp xúc với mặt đất lạnh.  Không khí ấm, ẩm ở dưới đất bốc lên theo các kẽ nứt gặp không khí lạnh hơn nên ngưng kết thành giọt vướng váo mạng nhện. Vai trò của sương:  Sương có lợi cho cây trồng, hàng năm cung cấp 30 – 40 mm nước.