Particolele din atmosferă

Atmosfera conţine apă nu numai în stare gazoasă, ci si lichidă si solidă. Frecvent în troposferă apa poate exista în toate cele trei faze ale sale, cum se întâmplă, de exemplu în cazul norilor de dezvoltare verticală. În aceste faze au loc schimburi neîncetate, care se realizează fie cu consum (evaporarea apei si gheţii, topirea gheţii), fie cu eliberare de căldură (condensare), după cum este ilustrat și in figura 1.

Fig. 1. Trecerea apei dintr-o fază într-alta. Sursa : www.environment.gov.au/soe/2006/publications.html

I. Fenoneme la care este supusă apa din atmosferă

1. Evaporarea

Trecerea apei din faza lichidă în faza gazoasă poartă numele de evaporare. Intensitatea procesului de evapoare depinde de două categorii mari de factori:

- condiţiile atmosferice (deficitul de umezeală, viteza vântului, coeficientul turbulenţei, presiunea atmosferică, radiaţia solară globală şi radiaţia atmosferei),

- condiţiile fizice ale suprafeţei fizice ale suprafeţei evaporante (temperatura, concentraţia soluţiei, conductibilitatea calorică, miscările apei, structura și umezeala solului, prezenţa vegetaţiei, prezenţa zăpezii sau a gheţii, dimensiunile suprafeţei evaporante).

Evaporării fizice, care se desfăsoară atât la suprafaţa apei cât si a uscatului, care conţine cantităţi diferite de apă, i se adaugă evaporaţia fiziologică sau transpiraţia plantelor. G. W Thornthwaite a denumit evapotranspiraţia procesul pierderii apei de pe o suprafaţă continentală oarecare, atât prin evaporaţie cât si prin transpiraţie.

2. Umezeala aerului

Prezența în atmosferă a vaporilor de apă determină umezeala aerului, care este unul dintre principalele elemente meteorologice. De valoarea acestui element depind în bună măsură cantitatea norilor si a precipitațiilor, opacitatea atmosferei si bilanțul radiativ caloric.

Cantitatea de umezeală din atmosferă are valoarea minimă și chiar 0 în aerul rece și uscat de la Poli si valoarea maximă în aerul cald de la Ecuator. Pentru fiecare valoare de temperatură există o limită a cantității de vapori de apă, care se numeste saturație.

Pentru definirea cantității de vapori de apă din aer și a diferitelor lui însușiri higrometrice

se utilizează o serie întreagă de mărimi și de unități de măsură. Dintre acestea vom analiza:

Tensiunea sau forța elastică a vaporilor de apă. Reprezintă presiunea parțială exercitată de vaporii de apă în cadrul presiunii generale a atmosferei. Pot fi distinse o tensiune reală (e) si o tensiune maximă sau de saturație (E) ambele exprimându-se în mm coloană de mercur sau mb.

Tensiunea reală (e) este presiunea vaporilor de aer din atmosferă la un moment dat. Ea se află în raport direct proporțional cu temperatura aerului.

Tensiunea maximă sau de saturație (E) este presiunea vaporilor de apă care saturează aerul la o temperatură dată. Ca si tensiunea reală, ea creste când temperatura se mărește (întrucât sporeste capacitatea aerului de a înmagazina vapori de apă) și scade când temperatura devine mai mică.

Umezeala absolută. Ca si tensiunea vaporilor, poate fi reală sau maximă de saturație, ambele mărimi exprimându-se în g/cm3 de aer.

Umezeala absolută reală este cantitatea de vapori de apă conținută la un moment dat, într-un volum de aer cu o temperatură dată.

Umezeala absolută maximă sau de saturație (A) este cantitatea de vapori de apă care saturează un volum de aer la o temperatură dată sau capacitatea maximă de înmagazinare a vaporilor de apă de către un volum de aer la o temperatură dată. Ea crește paralel cu descreșterea temperaturii.

Umezeala relativă (r). Reprezintă raportul dintre tensiunea reală (e) si tensiunea de saturație (E) a vaporilor de apă, considerată la temperatura din momentul observației. Umezeala relativă se exprimă în procente si este cel mai bun indicator al stării higrometrice a aerului. Valorile ei arată cu exactitate gradul în care acesta este saturat cu vapori de apă.