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第五章大气中的水分
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第一节 空气湿度
一、水的三态变化
当液态水遇冷且温度降到0°C以下时变成固态的冰，这个过程叫做冻结。在某些情况下，水到了0°C以下还保持液态，叫过冷却水，过冷却水在雨、露点温度，是表示空气中水汽含量的多少；另一类为相对湿度、饱和差、温度露点差；则表示空气中水汽含量距饱和的程度。
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第二节 　蒸发与蒸腾
由水转变为水汽的物理过程，称为蒸发。由冰直接转变为水汽的物理过程，为升华。通常人们将两者均称为蒸发。蒸发和蒸腾是土壤水分平衡式中的主要支出项，蒸散为农田中土面蒸发和植物蒸腾之和。
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一、水面蒸发
水面蒸发速度是指单位面积上，单位时间内，水分蒸发数量。在农业气象工作中，则使用日蒸发量。即以一日内因蒸发而损失的水层厚度(毫米)表示。　 w＝A(E－e)
蒸发面的温度
1
影响蒸发因素
饱和差(E-e)
2
风速(增强乱流)
3
气压影响分子吸引力
4
蒸发面的性质和形状
5
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二、土壤蒸发
土壤水分蒸发，一方面决定于温度、湿度和风等气象因子。另一方面，决定于土壤本身的结构和物理性质、土表状况、土壤含水量和地势等。
蒸发的第一阶段
1
当土壤潮湿时，蒸发在土表进行。下层水分沿
毛细管上升到土表蒸发。速率与水面近似相等，
强度决定于土温、饱和差、风等气象因子。
蒸发的第二阶段
2
土表变干(含水量<70%)，形成干涸层。水分在
土壤中蒸发后，沿孔隙、毛细管扩散到土表。
速率比水面减小，主要决定于土壤中的含水量。
蒸发的第三阶段
3
土壤表层变得非常干燥时，土壤内毛细管的供
水作用停止，蒸发仅在深层进行，水汽沿孔隙
扩散到土表。速率比水面蒸发小得多。
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影响蒸发因素
土壤结构(紧密、疏松)
1
地形和方位
2
地下水位的高低
5
土壤颜色的深浅
4
植被覆盖(减弱风速和乱流)
3
土壤蒸发
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土壤蒸发
调节土壤水分蒸发
松土：截断土壤中的毛细管，使土壤深 层水分不能上升到土壤表面，减少土壤中水分蒸发。
***：干燥土壤，蒸发在土壤中进行，采用***减少干涸层的孔隙度，从而减少水汽进入大气的机会。(华北地区广泛采用)
深中耕：在低洼排水不良的地区，采用深翻及深中耕等方法，有利于水分的蒸发，改善土壤的水热状况。
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三、植物蒸腾
通过植物体表蒸发水分的过程称为蒸腾。植物通过根毛吸进水分，然后经输导组织到达叶片及其它器官，再经气孔及植物体表面蒸发到空气中。
角质层厚度，气孔大小及数量，根系吸水能力
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植物蒸腾的作用：植物利用叶组织内水分子的气化(即蒸腾)，有效地降低其体温，以利于光合作用的进行，此外，由于蒸腾作用使由根毛到茎叶之间形成水分的输送，伴随水分的流动，使溶于水中的各种营养物质输向植株各个部分。
蒸腾作用速度主要取决于三个基本条件：小气候条件，植物的形态结构和植物的生理类型。
改善热岛效应
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四、农田总蒸发(蒸散)
1、蒸散中的“蒸发”包括土面和根层水分。
2、植物通过叶面气孔的张、闭调节蒸腾。
3、蒸腾作用主要在白天，蒸发日夜都有。
4、蒸发面不仅是土壤表面还包括植物叶面。
影响蒸散因素
气象因素
1
植物因素
2
土壤因素
3
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第三节 凝结和凝结物
一、凝结的概念
当水面上的水汽压大于饱和水汽压(e>E)时,水面上的空气处于过饱和状态，多余的水汽转变为液态水滴，这种由水汽转变为水滴的物理过程，称为凝结。由水汽直接变为冰的物理过程，称为凝华。
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二、大气中水汽凝结的条件
1 、大气中的水汽含量必须达到过饱和状态(e>E)
大气中水汽达到过饱和有两个途径：一方面，在一定温度下，不断增加大气中的水汽，使实际水气压增大，出现e>E，产生凝结；另一方面使含有一定量水汽的空气，温度降低，直至降到露点温度以下，使E<e，则可产生凝结。
在自然界中，通过增加大气中的水汽含量，产生凝结，不是主要的。而主要是降温，使空气冷却到露点温度以下，即达到过饱和状态，导致水汽发生凝结和凝华现象。
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接触冷却
辐射冷却
混合冷却
绝热冷却
空气冷却方式
凝结的条件
晴朗无风或微风夜
晚，地面强烈辐射
冷却，气层冷却到
露点温度以下时。
暖空气流过相对较
冷地面时，通过