Испарение с водной поверхности или испаряемость“'. Кинеп‘і- ческая теория испарения воды и льда. В 1926 г. Шулейкин опу%- ликовал стройную концепдию о механизме испарения воды”. Он исходил из кинетической теории вещества, созданной для ис- следования движения молекул идеального газа, но оказавшеис›;[ приложимой к реальным газам, к жидкостям и даже к т-верды;\0 телам. В частности, для жидкостей так называемую среднюЬ квадратическую скорость движения молекул можно выражат соотношением от 5КТ (62) т где о% — скорость в м/сек; и К — константа БольцмЁна; Тг:;› абсолютная температура; / — масса молекулы воды. асчетиия формуле показывает, что в пределах между точками замерзё я и кипения воды средние квадратичные скорости молекул вод возрастают от 613 до 715 м/сек“. Находясь в хаотическом тепловом движении, молекулы воды в пограничном слое вода — атмосфера, двигаясь по нормали к поверхности воды со скоростью, превышающей среднюю, проры- вают водную пленку и выскакивают в атмосферу. Е’абота‚ про- изводимая молекулой при пробивании поверхностной пленки, от- несенная к массе одной молекулы, равна скрытой теплоте испа- рения. В тончайшем приповерхностном, слое атмосферы над вод- ной поверхностью создается насыщенность водяным паром, близ- кая к критической при данной температуре. Движение молекул воды и в этом слое, естественно, продолжается. Часть из них имеет направление в сторону водной поверхности и, ударяясь © ‘ нее, может поглощаться водой, повышая ееё температуру, или ° упруго от нее отскакивать. Большая же часть их, в силу повы- шенной упругости пара, насыщающего пространство в погранич- ном е водой слое, внедряется в атмосферу. Так как при испарении воды расходуется скрытая теплота парообразования * и в атмосферу выскакивают молекулы воды, 1 До сих пор в сельскохозяйственной литературе нет единства в ПЁЁ%ЁТИЯХ «испарение» и «испаряемость». - Например, И. К. Тихомиров ( ) еРЁ ©. С. Познышев (1937) под испаряемостью понимают испарение воды, отм ченное в испарителе (в приборе), а под испарением — истиниое испарение, на- блюдаемое в водоеме. А. И. Будаговский (1964) под испаряемостью пойимает испарение воды с поверхности «насыщениой почвы» и т. Д. В дальнейшем тексте, в сравнительных целях, под испаряемостью понимается испареиие © водной поверхности в испарителе Вильда, а под испарением — испарение воды с поверхности почвы в любом ее состояНиИ. _ * Ё В. Шулейкии. Кинематическая теория испарения. Ж. русского тощие. из„хим. общ-ва, 1926, т. 58, стр. 527 и последу % ` В. Шу;лейки н. Физика моря. Изд-во А1’°1 СССР, 1953, стр. 765. * Для испарения 1 г воды требуется 606,5—0,695 ° мкал, а для испарения 1 г льда или снега 686,5—0,695 Р мкал, @ — температура на испаряющей 1п0- верхности. - 196 обладающие наибольшей кинетической энергией, то испаряющая водная среда снижает соответственно свою температуру. Для поддержания ее на определенном уровне, необходим приток теп- ла извне. Одними из первых опытов над испарением жидкостей были опыты выдающегося английского химика и физика Джона Даль- тона (1801 г.) !. Основные его выводы сВводятся к следующему: !) интенсивность испарения различных жидкостей неодинакова: 2) количество испарившейся жидкости прямо пропорциовально площади испарения при прочих равных условиях; 3) испарение возрастает при повышении температуры поверхности испаряю- щейся жидкости и атмосферы; 4) испарение воды возрастает, ес- ли воздух над ней находится в движении; 5) испарение воды тем больше, чем меньше относительная влажность атмосферы. Выво- ды Дальтона, кроме второго, в общей форме сохраняют силу и леперь. Что касается тезиса второго, то в последующих работах экспериментально доказано, что количество воды, испаряющей- ся при неподвижном воздухе с поверхности круглого сосуда, про- порционально первой степени радиуса сосуда, а не квадрату его 2. По данным американских исследователей, увеличение диаметра испарителя свыше 3,5 м уже не сказывается на величине регист- рируемого испарения $. Для выражения интенсивности испарения с водной поверхно- сти предложено несколько эмпирических формул. Наиболее про-. стая из них, приписываемая Дальтону *, имеет следующее выра- жение (в отсутствии ветра): ОтК(в—е)«—?%)——мм/сут, (63) где © — интенсивность испарения; в — критическая и е фактиче- ская упругость водяных паров при данной температуре в мм ртутного столба; (е — е) — дефицит насыщения воздуха паром в тех же единицах; К — коэффициент диффузии водяного пара, пропорциональный разности упругости пара, насыщающего про- странство при температуре испаряющей поверхчости и упругости пара в окружающем пространстве, куда диффундирует водяной пар; Р — барометрическое давление в мм ртутного столба. Согласно приведенной формуле, испарившаяся вода в даль- нейшем распространяется в атмосферу в процессе: диффузии па- ра, при которой молекулы воды в их беспорядочном движении ! Д. Дальтон. Сборник избраиных работ по атомистике (1802-—1810). Перевод с английского, Л., 1940. 0. Оа|!оп. С1бег+ Аппа!еп, . ХУ, 1801. * В. В. Шулейкин, Физика моря, Изд-во АН СССР. М., 1953, стр. 773. . 3 С. КоВуег а. Ро!апббее. «Ргоссейпев о Noе Ат. $ос. о! Слуй Епе.» Рейг. а. Мау, 1933. * По другим источникам автором её является Август (см. В. Н. Оболен- ский, Метеорология, ч. 1, Гидрометиздат, 1938, стр. 345). 197