第三章大气中的水分 第一节蒸发和凝结 大气从海洋、湖泊、河流及 潮湿土壤的蒸发中或植物的蒸腾中获得水分。 水分进入大气后,由于它本身的分子扩散和空 气的运动传递而散布于大气之中。在一定条件 下水汽发生凝结,形成云、雾等天气现象,并 以雨、雪等降水形式重新回到地面。地球上的 水分就是通过蒸发、凝结和降水等过程循环不 已。因此,地球上水分循环过程对地气系统的 热量平衡和天气变化起着非常重要的作用
第三章 大气中的水分 第一节 蒸发和凝结 大气从海洋、湖泊、河流及 潮湿土壤的蒸发中或植物的蒸腾中获得水分。 水分进入大气后，由于它本身的分子扩散和空 气的运动传递而散布于大气之中。在一定条件 下水汽发生凝结，形成云、雾等天气现象，并 以雨、雪等降水形式重新回到地面。地球上的 水分就是通过蒸发、凝结和降水等过程循环不 已。因此，地球上水分循环过程对地-气系统的 热量平衡和天气变化起着非常重要的作用
水相变化 在自然界中,常有由一种或数种处于不同 物态的物质所组成的系统。在几个或几组彼此 性质不同的均匀部分所组成的系统中,每一个 均匀部分叫做系统的一个相。例如水的三种形 态:气态(水汽)、液态(水)和固态(冰) ,称为水的三相。由于物质从气态转变为液态 的必要条件之一是温度必须低于它本身的临界 温度,而水的临界温度为tk=374C,大气中的 水汽基本集中在对流层和平流层内,该处大气 的温度不但永远低于水汽的临界温度,而且还 常低于水的冻结温度,因此水汽是大气中唯
一、水相变化 在自然界中，常有由一种或数种处于不同 物态的物质所组成的系统。在几个或几组彼此 性质不同的均匀部分所组成的系统中，每一个 均匀部分叫做系统的一个相。例如水的三种形 态：气态（水汽）、液态（水）和固态（冰） ，称为水的三相。由于物质从气态转变为液态 的必要条件之一是温度必须低于它本身的临界 温度，而水的临界温度为tk=374℃，大气中的 水汽基本集中在对流层和平流层内，该处大气 的温度不但永远低于水汽的临界温度，而且还 常低于水的冻结温度，因此水汽是大气中唯一
能由一种相转变为另一种相的成分。这种水相 的相互转化就称为水相变化。 1水相变化的物理过程 从分子运动论看,水相变化是水的各相之 间分子交换的过程。例如,在水和水汽两相共 存的系统中,水分子在不停地运动着。在水的 表面层,动能超过脱离液面所需的功的水分子, 有可能克服周围水分子对它的吸引而跑出水面, 成为水汽分子,进入液面上方的空间。同时, 接近水面的一部分水汽分子,又可能受水面水 分子的吸引或相互碰撞,运动方向不断改变, 其中有些向水面飞去而重新落回水中
能由一种相转变为另一种相的成分。这种水相 的相互转化就称为水相变化。 1.水相变化的物理过程 从分子运动论看，水相变化是水的各相之 间分子交换的过程。例如，在水和水汽两相共 存的系统中，水分子在不停地运动着。在水的 表面层，动能超过脱离液面所需的功的水分子， 有可能克服周围水分子对它的吸引而跑出水面， 成为水汽分子，进入液面上方的空间。同时， 接近水面的一部分水汽分子，又可能受水面水 分子的吸引或相互碰撞，运动方向不断改变， 其中有些向水面飞去而重新落回水中
单位时间内跑出水面的水分子数正比于具有大 速度的水分子数,也就是说该数与温度成正比 温度越高,速度大的水分子就越多,因此,单 位时间内跑出水面的水分子也越多。落回水中 的水汽分子数则与系统中水汽的浓度有关。水 汽浓度越大,单位时间内落回水中的水汽分子 也越多。 起初,系统中的水汽浓度不大,单位时间 内跑出水面的水分子比落回水中的水汽分子多, 系统中的水就有一部分变成了水汽,这就是蒸 发过程。 蒸发的结果使系统内的水汽浓度加大,水
单位时间内跑出水面的水分子数正比于具有大 速度的水分子数，也就是说该数与温度成正比。 温度越高，速度大的水分子就越多，因此，单 位时间内跑出水面的水分子也越多。落回水中 的水汽分子数则与系统中水汽的浓度有关。水 汽浓度越大，单位时间内落回水中的水汽分子 也越多。 起初，系统中的水汽浓度不大，单位时间 内跑出水面的水分子比落回水中的水汽分子多， 系统中的水就有一部分变成了水汽，这就是蒸 发过程。 蒸发的结果使系统内的水汽浓度加大，水
汽压也就增大了,这时分子碰撞的机会增多, 落回水面的水汽分子也就增多。如果这样继续 下去,就有可能在同一时间内,跑出水面的水 分子与落回水中的水汽分子恰好相等,系统内 的水量和水汽分子含量都不再改变,即水和水 汽之间达到了两相平衡,这种平衡叫做动态平 衡(因为这时仍有水分子跑出水面和水汽分子 落回水中,只不过进出水面的分子数相等而 已)。动态平衡时的水汽称为饱和水汽,当时 的水汽压称为饱和水汽压。 2水相变化的判据 假设N为单位时间内跑出水面的水分子数
汽压也就增大了，这时分子碰撞的机会增多， 落回水面的水汽分子也就增多。如果这样继续 下去，就有可能在同一时间内，跑出水面的水 分子与落回水中的水汽分子恰好相等，系统内 的水量和水汽分子含量都不再改变，即水和水 汽之间达到了两相平衡，这种平衡叫做动态平 衡（因为这时仍有水分子跑出水面和水汽分子 落回水中，只不过进出水面的分子数相等而 已）。动态平衡时的水汽称为饱和水汽，当时 的水汽压称为饱和水汽压。 2.水相变化的判据 假设N为单位时间内跑出水面的水分子数