ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристики влажности воздуха из "Водный режим растений" Для количественной оценки содержания водяного пара в воздухе помимо его давления используется несколько других характеристик. Поскольку в этой области существует некоторая путаница, ниже приведены соответствующие определения и описаны методы перевода одних характеристик в другие. [c.23] Недостаток насыщения выражается в мм рт. ст. или в мб. [c.24] Точкой росы называется температура, до которой должен охладиться (при неизменном давлении) воздух для того, чтобы содержащийся в нем водяной пар достиг насыщения. При достижении точки росы на поверхностях, с которыми соприкасается воздух (или в самом воздухе на так называемых ядрах конденсации), начинается конденсация. Если точка росы лежит ниже температуры замерзания воды, то ее называют точкой инея. Это важный, абсолютный и легко поддающийся измерению показатель содержания водяного пара. [c.25] На понижении температуры смоченного термометра основано применение психрог. етра — прибора, широко используемого для измерения влажности воздуха и часто служащего стандартом при градуировке других типов гигрометров. Температура многих влажных испаряющих поверхностей приближается к температуре смоченного термометра. [c.25] В психрометре воздух продувается мимо двух одинаковых термометров. Резервуар одного из этих термометров обернут влажной материей, которая смачивается чистой водой с помощью простого устройства. Если движущийся воздух не насыщен водяным паром, то вода испаряется со смоченной поверхности термометра, и термометр вследствие этого охлаждается. [c.25] Подставляя значения Р, с н для нормальных условий (Р = = 755 мм рт. ст., Ср = 0,242 кал/г-град и I = 590 кал/г), получим для РСр/0,622 1 теоретическое значение 0,500 мм/град (или 0,667 мб/град, если Р выражено вмб). Однако практически это значение не может быть достигнуто, особенно если вентиляция недостаточна для полного удаления охлажденного воздуха от смоченного термометра. Величина РСр/0,6221, носящая название психрометрической постоянной у, для станционных психрометров оказывается ниже, чем для аспирационных. Значения у приводятся в метеорологических таблицах (см., например, Смитсоновские метеорологические таблицы [435]). [c.26] В первую очередь мы рассмотрим понятие химического потенциала, имеющее существенное значение для понимания принципов передвижения воды и растворенных веществ в биологических системах. При изложении материала мы будем стараться в максимальной мере упростить все математические выкладки, так что для более основательного знакомства с предметом читатель должен обратиться к специальным работам по термодинамике. Для этой цели можно рекомендовать ряд работ [3, 22, 28, 431, 580, 715]. [c.26] Как в этом уравнении, так и в уравнении (I. 33) суммируются молярные доли только тех компонентов системы, число молей которых изменяется. [c.28] Ниже мы неоднократно встретимся с дальнейшими модификациями этого основного выражения, а также с различными примерами использования понятия химического потенциала. [c.28] Термодинамическое условие равновесия между жидкой и газообразной фазами Г-го компонента при данной температуре и данном суммарном давлении состоит в том, что химический потенциал этого компонента должен быть одинаковым для двух фаз, т. е. [c.29] Таким образом, химический потенциал компонента может быть выражен через парциальное давление его газообразной фазы. [c.29] Следует заметить, что это не уравнение состояния, а уравнение равновесия, связывающее несколько эквивалентных выражений, и что ф = 1 только в случае идеального раствора. [c.30] Выражение — лУ имеет особое значение при исследовании взаимосвязи между водой в растении и в почве, так как оно служит мерой способности воды, находящейся в некоторой точке системы, совершать работу (по сравнению со способностью, которой обладает чистая вода). Это заставило ввести специальное понятие водного потенциала , определяемого как энергия на единицу объема (эрг/см У. [c.30] Четыре тесно связанных свойства слабых растворов особенно важны при изучении осмотических явлений. Свойства эти понижение давления водяного пара по сравнению с давлением водяного пара над свободной поверхностью чистой воды, повышение точки кипения, понижение точки замерзания и возникновение осмотического давления в растворе, отделенном от чистого растворителя полупроницаемой мембраной. Эти свойства обычно называют коллигативными свойствами. Мы ограничимся здесь рассмотрением слабых и нелетучих растворов, причем давление пара рассматриваться не будет. [c.31] Уравнение для повышения точки кипения АГ , может быть выведено из уравнения Клаузиуса — Клапейрона или из выражения для химического потенциала. В последнем случае исходят из допущения, что для того, чтобы водяной пар при атмосферном давлении и данном значении температуры находился в равновесии с растворителем, химический потенциал газообразной фазы должен быть равен потенциалу жидкой фазы (см. уравнение I. 38). [c.31] Сплошные линии — чистый растворитель (ср. фиг. 4) прерывистые линии — раствор. [c.32] Когда раствор отделен от чистого растворителя мембраной, проницаемой для одного только растворителя, возникает односторонний ток — растворитель поступает в раствор вследствие того, что его химический потенциал в чистой фазе выше, чем в растворе. Этот процесс называетсяХошосож, а дополнительное давление, которое должно быть приложено к раствору, чтобы воспрепятствовать одностороннему току растворителя, — осмотическим давлением (л). [c.34] Осмотическое давление, существующее в растительных клетках, имеет первостепенное значение в определении их водного режима. Подробнее мы будет говорить об этом в гл. V. [c.35] Эта глава служит введением в некоторые наиболее важные эко логические аспекты водного режима растений. Детальное рассмотрение этих вопросов потребовало бы значительного углубления в микрометеорологию, что не входит в предмет данной книги. Такого рода материал читатель может при желании найти в работах Гейгера [262], Слейчера и Мак-Илроя [697] и ван Вика [835], а также в трудах симпозиумов ЮНЕСКО по климатологии [776, 777] и по водному режиму растений [773, 779]. Здесь основное внимание будет уделено первичному водному и энергетическому обмену в растительных сообществах при этом особый упор будет сделан на суммарном испарении, т. е. на том компоненте круговорота воды, который наиболее тесно связан с физиологическими процессами в растении. Позже (в гл. VHI) мы еще раз обратимся к транспирации, но уже в более специальном аспекте. [c.36] Приток солнечной энергии удовлетворяет две потребности растений, обеспечивая, во-первых, подходящие температурные условия для выполнения физиологических функций и, во-вторых, соответствующий световой режим для фотосинтеза. Оба эти явления связаны между собой, хотя связь их не всегда достаточно тесна и однозначна. [c.37] Вернуться к основной статье