evaporacao

HidrologiaProfessor: Dr. Lázaro Quintas

Sumario:1. Evaporação1.1.Conceito e tipos de evaporação

1.2.Medição de evaporação1.3.Factores que influem na evaporação

Conceito de evaporação

• Evaporação ou vaporização: • É o processo pelo qual as moléculas de água na

superfície líquida ou na humidade do solo, adquirem energia suficiente, através da radiação solar e outros factores climáticos e passam do estado líquido para o de vapor.

Conceito de evaporação Cont.)

• Compreende-se: • Evaporação da água contida no solo -humidade • Evaporação directa da água de rios, lagos e oceanos -

água interceptada (desviada, obstruída)

Conceito de evaporação (Cont.)

• O movimento térmico de uma molécula de líquido deve ser suficiente para vencer a tensão superficial e evaporar, isto é, a sua energia cinética deve exceder o trabalho de coesão aplicado pela tensão superficial à superfície do líquido.

• Desta forma a evaporação ocorre - quando algumas moléculas de liquido aquecido atingem uma energia cinética suficiente para vencer a tensão superficial e assim se libertarem da superfície da terra.

Conceito de evaporação (Cont.)

• Por isso, a evaporação acontece mais rapidamente;

• - a altas temperaturas, • - a altas vazões entre as fases líquida • - e vapor em líquidos com baixas tensões

superficiais (isto é, com pressões de vapor mais elevadas).

Tipos de evaporação (Cont.)

• Evaporação potencial : • - Máxima quantidade de água que pode

evaporar de uma superfície com disponibilidade de água para a realização do processo.

• Ex: a evaporação da água da superfície de rios, lagos e oceanos

Tipos de evaporação (Cont.)

• Evaporação Real : • Ocorre a uma taxa inferior à taxa potencial,

devido a deficiência de água para o processo.

• Ex: a evaporação água do solo em uma bacia hidrográfica.

Grandezas das características da evaporação

• 1. Perda por evaporação (E) – é o volume de água evaporada por unidade de área horizontal (expressa em mm) durante um certo período de tempo.

• 2. Intensidade de evaporação (mm/h) – é a

velocidade com que se processa as perdas por evaporação num determinado tempo.

Medição da Evaporação

• A medição da taxa evaporação de uma superfície líquida pode ser realizada através de aparelhos de medição directa; chamados evaporímetros

• Os evaporímetros: são instrumentos que possibilitam uma medida directa do poder evaporativo da atmosfera, estando sujeitos aos efeitos da radiação, temperatura, vento e humidade

Medição da Evaporação (Cont.)

• Os evaporímetros mais conhecidos são:• - os atmômetros • - e os tanques de evaporação

• Atmômetros: é um instrumento usado para medição ou estimativa de diferentes intensidade de evaporação. (Livingston)

• .


• O mais usado é o Evaporímetro de Piché – mede a evaporação potencial;

• Sua superfície é porosa - permeável (cerâmica ou papel de filtro) e embebida em água.


• Tanques de Evaporação

• São tanques que expõem à atmosfera uma superfície líquida de água permitindo a determinação directa da evaporação potencial diariamente;

• O mais utilizado é o tipo classe A do U.S. Weather Bureau que é um tanque circular galvanizado ou metal equivalente.


• Para se ter a evaporação potencial de superfícies líquidas naturais a partir dos dados medidos pelo tanque classe A , deve-se corrigir os dados pelo coeficiente de correcção do tanque:

• Ep = E x Kt


• Onde:

• Ep = evaporação potencial

• E = evaporação do tanque classe A

• Kt = coeficiente do tanque (para a região florestal), Kt varia entre 0.6 e 1,0;

• - e no semi-árido é comum adotar-se

• Kt = 0,75)

Factores que afectam a evaporação

• Humidade do ar • Temperatura do ar • Pressão atmosferica• Velocidade do vento • Radiação solar • Tipo de solo • Vegetação (transpiração)

Factores que afectam a evaporação (Cont.)

• Humidade do ar (humidade relativa)

• UR = Pv/Psv.100

• Pv= Pressão de vapor presente

• Psv = Pressão de saturação de vapor

• A razão entre a pressão de vapor reinante e a pressão de saturação de vapor: é denominada de humidade relativa:


• Pressão de vapor: (Pv)- quantidade de vapor reinante na atmosfera

• Pressão de Saturação (Psv) - quantidade máxima de vapor de água que o ar pode conter, a uma determinada temperatura.

• humidade Absoluta (UA) - é a massa de vapor de água existente num metro cúbico de ar.


• humidade relativa (UR)- é a relação entre a quantidade de vapor que o ar contém (Pv) e a quantidade máxima de vapor de água que o ar poderia conter (Pvs) a uma determinada temperatura.

• É a razão entre a razão de mistura existente no ar, a uma dada temperatura e a pressão; e a razão de mistura necessária para que ocorra a saturação, nas mesmas condições de temperatura e pressão.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Satura%C3%A7%C3%A3o


• A humidade relativa é expressa em percentagem, assim 100% de humidade relativa do ar significa dizer que o ar está saturado, o que favorece a ocorrência de chuva.

• A humidade relativa do ar à 2m 850hPa representa a quantidade de humidade em toda a camada de ar próxima à superfície.

• Este parâmetro é importante para a determinação da instabilidade na atmosfera, auxiliando na previsão de tempestades.

Factores que afectam evaporação (Cont.)

• Humidade do ar

• E = C (Psv – Pv) • E = evaporação (mm/hora; mm/dia) • Psv= pressão de saturação do vapor de água no ar

atmosférico; • Pv = pressão do vapor presente na atmosfera • C = constante (depende do lugar)• Ex: USD =0,131, Rússia=0.13


• Temperatura do ar e da água

• Quanto maior é a temperatura, maior é a pressão de saturação do vapor de água no ar, isto é, maior a capacidade do ar de receber vapor.

• Para cada 10ºC p0 é duplicada.


• O aumento da temperatura do ar aquece a superfície da terra e provoca evaporação das massas líquidas expostas (superfície) e no interior do solo;


• Variação da constante de evaporação (Pressão atmosférica) com altitude – atm.

• Quanto menor é altitude maior a pressão atmosferica. Quanto maior é a altitude menor a pressão atmosferica

• Altitude (m)--------------Atm --------------------------mbar• -325------------------------101,1---------------------------1026• 0 ----------------------100,0-----------------------987 • 340---------------------------0,96---------------------------948• 690--------------------------0,92---------------------------909 • Ar mais seco – mais evaporação • Ar mais húmido – menos evaporação


• Velocidade do vento

• O vento renova o ar em contacto com a superfície que está evaporando (superfície da água; superfície do solo; superfície da folha da planta).

• Com vento forte a turbulência é maior e a transferência para regiões mais altas da atmosfera é mais rápida, e a humidade próxima à superfície é menor, aumentando a taxa de evaporação.


• O vento é também responsável pela evaporação da água devido à transferência de massa de vapor entre as camadas e sua velocidade interfere na circulação atmosférica.


• Radiação solar

• - Energia disponível para o processo de evaporação

• - Fornecida pelo Sol constitui a energia motora para o próprio ciclo hidrológico e directamente afecta a evaporação da água na superfície do solo;


• Três tipos de radiação solar: Incidente, Reflectida e Líquida

• RL= Ri – Rr• Onde:• RL = Radiação Líquida ;• Ri = Radiação Incidente;• Rr = Radiação Reflectiva;

• Radiação solar incidente; é toda radiação solar que ocorre sobre a superfície e sobre a atmosfera, provocando um aquecimento global no planeta terra.

• Esta energia pode ser; reflectida, absorvida ou transmitida.

• Radiação reflectida: É a forma como parte substancial da energia recebida sobre a superfície da terrestre é reenviada para o espaço através das nuvens, as massas de gelo e neve e a própria superfície terrestre (reflectores);

• Estes reflectores reenviam para o espaço entre 30% e 40% da radiação recebida;

• A lua sob a forma do luar reflecte apenas 7 a 12% da radiação incidente.


• A razão entre a Radiação reflectida e Radiação incidente chama-se; Albedo


• Radiação Liquida; é a radiação disponível na superfície para os processos de aquecimento da atmosfera, evapotranspiração , aquecimento do solo e da água

• O balanço de energia representa; a quantidade de energia disponível na superfície para transformar a água em vapor


A radiação líquida é expressa por

• RL= (1 – ) . Ri

• Onde: é o albedo.

• Valores do Albedo (Raudkivi, 1979)


• Superfície de Albedo• Florestas 0,1 a 0,15• Áreas cultivadas 0,1 a 0,25• Água 0,03 a 0,1• Solos escuros 0,05 a 0,2• Solos Argilosos (secos) 0,2 a 0,35• Solos arenosos (secos) 0,15 a 0,45


• Tipo de solo• - Solos arenosos húmidos tem evaporação maior do

que solos argilosos húmidos.


• Vegetação (transpiração)• - Controla a transpiração • - Pode agir fechando os estômatos • - Busca a humidade de camadas profundas do

solo;• - A evaporação depende muito da cobertura do

solo pela vegetação; (Quanto maior for a área vegetada, menor é a evaporação, pois a vegetação protege o solo);

OBRIGADO

FIM

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