Le processus par lequel l'eau est transférée de la surface de la Terre (surface terrestre, surfaces d'eau libres, eau du sol, etc.) vers l'atmosphère est appelé évaporation.Pendant l'évaporation traiter le chaleur latente d'évaporation est prise à partir de la surface d'évaporation.Par conséquent évaporation est considéré comme un processus de refroidissement. Évaporation de la surface terrestre, des surfaces d'eau libre, de l'eau du sol, etc. sont d'une grande importance dans les études hydrologiques et météorologiques,
car cela affecte:
- la capacité des réservoirs,
- le rendement des bassins fluviaux,
- la taille des stations de pompage,
- l'utilisation consommatrice d'eau par les plantes, etc.
Transpiration définit la perte d'eau des plantes dans l'atmosphère à travers les pores à la surface de leurs feuilles.
La l'eau retourne dans l'atmosphèresous forme de vapeur, non pas par un mécanisme unique, mais par trois processus distincts.
- le premier processus implique la fraction de eau interceptée par la végétation avant d'atteindre le sol,
- la seconde est la transpiration des plantes,
- et le troisième est le évaporation de l'eau gravitationnelle.
Une partie des précipitations tombant sur les terres couvertes de végétation peut être retenue par les plantes. Cette partie est appelée interception.
Cette partie s'évapore généralement dans l'atmosphère sans atteindre la surface du sol. Une très petite quantité de l'eau retenue sur les plantes tombe sur le sol à partir des feuilles. Cette partie porte le nom de chute d'eau.
Dans les zones couvertes de végétation il est presque impossible de faire la différence entre l'évaporation et la transpiration. Par conséquent, les deux processus sont regroupés et appelés évapotranspiration.
Table des matières
Évaporation
L'évaporation commence avec le mouvement des molécules d'eau. A l'intérieur d'une masse d'eau liquide, les molécules vibrent et circulent de façon aléatoire.Ce mouvement est lié à la température: plus la température est élevée, plus le mouvement est amplifié.
Le taux d'évaporation et d'évapotranspiration varie selon:
- les facteurs météorologiques (atmosphériques) influençant la région,
- et sur la nature de la surface d'évaporation.
Les facteurs affectant le taux d'évaporation (et aussi l'évapotranspiration) sont :
- Radiation solaire
- Humidité relative
- Température de l'air
- Wind
- pression atmosphérique
- Température de l'eau liquide
- Salinité
- Profondeur de l'eau
- Caractéristiques aérodynamiques
- Caractéristiques énergétiques
Radiation solaire
Radiation solaire est un moteur des conditions météorologiques et climatiques et, par conséquent, du cycle hydrologique.Radiation solaire fournit l'énergie nécessaire à l'évaporation des molécules d'eau liquide.
Radiation solaire affecte
- l'atmosphère,
- l'hydrosphère
- et la lithosphère
Au moment de l'évaporation, l'énergie thermique (c'est-à-dire la chaleur sensible) est transférée dans énergie latente.Chaleur latente (énergie) est la chaleur absorbée ou libérée lors d'un changement de phase de la glace à l'eau liquide, ou de l'eau liquide à la vapeur d'eau. Lorsque l'eau passe du liquide au gaz, il s'agit d'un flux négatif (c'est-à-dire que l'énergie est absorbée). Pendant le changement de phase opposé (gaz à liquide), un flux de chaleur positif se produit (c'est-à-dire que de l'énergie est libérée).
Humidité relative
Pour une certaine température et pression d'airil est possible de spécifier la quantité maximale de vapeur d'eau pouvant être retenue par la parcelle d'air.
La déficit de saturation est la différence entre la pression de vapeur saturante eS et la pression de vapeur réelle ea.
Ce déficit (es-ea) peut également être décrit en relation avec le concept de humidité relative HrHr = (ea / ets). une
L'humidité relative est le rapport entre la quantité d'eau contenue dans une masse d'air et la quantité maximale d'eau que la masse d'air peut contenir.
Hr = (ea / ets). une
La capacité de l'air à absorber plus de vapeur d'eau diminue à mesure que l'humidité de l'air augmente, de sorte que le taux d'évaporation devient plus lent.
Température de l'air
Température est étroitement liée au taux de rayonnement. Le rayonnement lui-même est directement corrélé à l'évaporation. Il s'ensuit alors que il y a une relation entre l'évaporation et la température à la surface d'évaporation. Le taux d'évaporation est, en particulier, fonction de l'augmentation de la température.Près du sol, température de l'air est fortement
influencé par
- la nature de la surface terrestre
- et le degré d'ensoleillement.
La quantité totale de vapeur d'eau pouvant être contenue dans une masse d'air dépend de la température et de la pression.
La température de l'air a un double effet sur l'évaporation:
- Il augmente la pression de vapeur saturante, ce qui signifie augmenter le déficit de saturation.
- D'autre part, une température élevée implique qu'il y a de l'énergie disponible pour l'évaporation.
Wind
Au fur et à mesure que l'eau liquide se vaporise d'un plan d'eau, d'une surface terrestre ou d'un sol, etc.l'air adjacents à ces environnements deviendront saturés de vapeur. Pour la poursuite de l'évaporation, cet air saturé doit être éliminé. Autrement dit mélange atmosphérique doit se produire.
La Vent joue un rôle essentiel dans l'évaporation processuscar, il remplace l'air saturé à côté d'une surface d'évaporation par une couche d'air plus sèche. L'évacuation de l'air saturé (mélange atmosphérique) est réalisée par le vent.Si la vitesse du vent est nullela parcelle d'air ne s'éloignera pas de la surface d'évaporation et sera saturée de vapeur d'eau.
En général, un changement de 10 % de la vitesse du vent entraîne un changement de 1 à 3 % de la quantité d'évaporation lorsque les autres facteurs météorologiques sont les mêmes.
pression atmosphérique
pression atmosphérique, s'exprime
- en kilopascals (kPa),
- en millimètres de mercure (mm Hg)
- ou en millibars (mb).
Il représente le poids d'une colonne d'air par unité de surface. Un augmentation de la pression atmosphériqueempêche le mouvement des molécules hors de l'eau. Le le taux d'évaporation augmentelorsque la pression atmosphérique diminue. Cela peut être un facteur important lorsqu'il y a une différence d'altitude de plus de quelques milliers de mètres.
Température de l'eau liquide
Mouvement moléculaire dans l'eau dépend de la température. Lorsque la température de l'eau liquide est élevée, le mouvement moléculaire est rapide. Dans ce cas, le nombre de molécules sortant de la masse d'eau sera également élevé, ce qui entraînera une augmentation de l'évaporation.
Si la température de l'eau qui s'évapore est élevée, elle peut plus facilement se vaporiser. Ainsi quantités d'évaporation sont élevés dans les climats tropicaux et tendent à être faibles dans les régions polaires. Similaire contrastes sont trouvés entre les quantités d'évaporation d'été et d'hiver aux latitudes moyennes.
Salinité
La salinité (solides dissous totaux) fait référence à tous les ions (cations et anions) dissous dans l'eau. Le la salinité de l'eau nuit à l'évaporation. Une augmentation de 1 % de la concentration en sel entraîne une diminution de 1 % de l'évaporation. Un similaire relation existe avec d'autres substances en solution, Parce que le dissolution de toute substance entraîne une diminution de la pression de vapeur. Ce chute de pression est directement proportionnel à la concentration de la substance en solution.
Profondeur de l'eau
La profondeur d'un plan d'eau joue un rôle déterminant dans sa capacité à stocker l'énergie. Le différence principale entre un plan d'eau peu profond et un plan d'eau plus profond est que l'eau peu profonde est plus sensible aux variations climatiques saisonnières. UN plan d'eau peu profond sera plus sensible aux variations climatiques selon la saison.Plans d'eau plus profonds, en raison de leur inertie thermique, auront une réponse d'évaporation très différente.
Caractéristiques aérodynamiques
La caractéristiques aérodynamiques de la surface comme
- rugosité,
- la texture du matériau en surface (matériaux fins ou grossiers),
- ou taille de la surface
affectent également la quantité d'évaporation.
Caractéristiques énergétiques
La coefficient de réflexion (albédo) de la surface définit les caractéristiques énergétiques de la surface.Si ce coefficient (albédo) est élevé, une plus grande partie du rayonnement entrant sera réfléchie, puis l'évaporation sera plus faible à partir de cette surface.
Références
- Prof. Dr. FİKRET KAÇAROĞLU, Note de cours, Université Muğla Sıtkı Koçman
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