Реферат по прикладной физике на тему физические условия образования туманов, осадко и их роль в сельском хозяйстве

Введение

Вода существует во всех трех фазах вещества: твердом (лед), жидком (жидкая вода) и газообразном (водяной пар). В зависимости от сочетания температуры окружающей среды и давления P, переходы происходят между тремя ее фазами.
Более 70% поверхности Земли покрыто водой. Ее молекула состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода, связанных ковалентными связями. Из-за уникальных физических и химических свойств этих элементов, а также из-за их структурной / фазовой изменчивости и обилия вода является основой земной органической жизни; его существование и баланс важны для всех живых существ на Земле. Вода — самое распространенное вещество в природе и занимает 71 % поверхности земного шара в связи с этим рассмотрение физических условий образования осадков и туманов является крайне актуальной темой.
В данном реферате будут рассмотрены Физические условия образования туманов, осадков и их роль в сельском хозяйстве и на жизнедеятельность человека в целом.

 
Глава 1. Физические условия образования туманов, осадков и их роль в сельском хозяйстве

Туман и облака являются естественным состоянием водяных конденсатов. Основное различие между ними заключается в их расположении на высоте и в том, что туман находится близко к поверхности земли. Разница в размере капель также значительна. В облаках они могут достигать диаметра до 6 мм. Однако в тумане и дымке - другие формы воды конденсируются в свободной атмосфере, очень похожей на туман, - их диаметры составляют менее 150 мкм. Обычно размер капель в тумане колеблется от 50 до 150 мкм.
Считается, что в тумане она должна быть ниже 100 мкм, а в дымке - значительно ниже 1 мкм. В метеорологическом отношении они классифицируются по их видимости - в случае тумана и тумана он превышает 1 км. В тумане должно присутствовать высокое значение относительной влажности, в то время как оно должно быть ниже 80% в случае помутнения. Естественное образование тумана начинается, когда воздушная масса с относительно высоким содержанием влаги не соприкасается с более холодной земной поверхностью и, таким образом, остывает до точки росы.
Наряду с понятием дымки существует понятие мглы, которая представляет собой совокупность взвешенных в воздухе твердых частиц, ухудшающих видимость до 10 км и менее. Мгла отличается от тумана и дымки тем, что относительная влажность в ней, как правило, значительно меньше 100 %.
Важнейшей характеристикой туманов является их водность. Абсолютной, или объемной водностью туманов (равно как облаков и осадков) называют массу капель воды и кристаллов льда, содержащихся в единичном объеме воздуха (чаще всего в 1 м3). Удельная, или массовая водность — это масса капель воды и кристаллов льда в 1 кг воздуха. Нередко абсолютную водность называют просто водностью.
В тумане вода находится в двух, а при низких отрицательных температурах в трех фазовых состояниях. Введем новую величину Q — абсолютное влагосодержание воздуха, под которым будем понимать суммарную массу водяного пара (а), капель воды и кристаллов льда (а) в 1 м3 воздуха, т. е. Q= A + δ*, где а — абсолютная влажность, δ* — водность тумана. До момента образования тумана
δ* = 0 и Q = а; в тумане величина а близка к значению, соответствующему абсолютной влажности при насыщении (ат), которая является функцией только температуры Т. Для тумана.
Из этого соотношения следует, что водность тумана может возрастать под влиянием:
1) увеличения влагосодержания воздуха Q;
2) понижения температуры воздуха, с которым связано уменьшение ат(Т).
Влагосодержание индивидуальной массы воздуха может увеличиваться под влиянием:
1) испарения воды с земной поверхности,
2) горизонтального и вертикального перемешивания.
Понижение температуры массы воздуха происходит вследствие:
1) турбулентного и молекулярного теплообмена с окружающими ее массами воздуха и земной поверхностью,
2) радиационного выхолаживания,
3) адиабатического расширения массы воздуха при ее вертикальных движениях.
Если рассматривается фиксированная точка (область) пространства, то наряду с указанными процессами на изменение влагосодержания и температуры в ней оказывают влияние горизонтальный перенос (адвекция) и вертикальные движения воздуха. Рассмотрим кратко механизм образования тумана под влиянием указанных выше процессов.