Evaporación afectada por la luz solar, la temperatura y el viento

El control de plantas acuáticas más grandes puede reducir un poco la pérdida de agua

La bandeja del evaporador Clase A de la Oficina Meteorológica de EE. UU. Es un dispositivo común para medir la evaporación. La cantidad de agua perdida de estos recipientes (corregida por la entrada de precipitación) se mide diariamente.

La evaporación es el retorno del vapor de agua por difusión de moléculas de agua a la atmósfera desde la tierra, la vegetación, los cuerpos de agua y otras superficies húmedas. Sin embargo, la evaporación se usa con mayor frecuencia para la pérdida de agua en la superficie de cuerpos de agua u otros objetos inanimados, la pérdida de agua debido a la vegetación se llama transpiración. La pérdida total de agua a través de la difusión de moléculas de agua a la atmósfera se conoce comúnmente como evapotranspiración.

Humedad relativa

La presión de vapor de agua (presión de vapor) en el aire se mide en milímetros de mercurio (mm Hg). Una cierta temperatura del aire contiene una cierta cantidad de vapor de agua. Esta cantidad se conoce como presión de vapor saturada (Tabla 1). La presión de vapor saturado aumenta al aumentar la temperatura.

Boyd, presión de vapor saturada, Tabla 1

Temperatura (° C) Presión de vapor saturada (mm Hg)

0 4.579
5 6.543
10 9.209
15 12,788
20 17,535
25 22,377
30 31,695
35 42,175
40 55,324

Tabla 1. Presión de vapor saturada de agua pura a diferentes temperaturas.

La humedad relativa del aire es el porcentaje de la presión de vapor de un paquete de aire en particular. La humedad relativa del aire completamente seco es del 0 por ciento, mientras que el aire saturado con vapor de agua es del 100 por ciento. A una humedad relativa por debajo del 100 por ciento, las moléculas de agua se difunden de las superficies húmedas al aire, pero a una humedad relativa del 100 por ciento, las moléculas de agua dejan de moverse de la superficie húmeda al aire.

Factores que afectan la evaporación

Otros factores que afectan la evaporación son la radiación solar, la temperatura del aire y del agua y la velocidad del viento. La radiación solar y la temperatura están estrechamente relacionadas y, a medida que aumenta la temperatura, aumenta el contenido de energía de las moléculas de agua, lo que hace que sea más probable que se dispersen en el aire. El aire más cálido también tiene una mayor capacidad para almacenar vapor de agua. El aire directamente sobre una superficie húmeda puede saturarse rápidamente con vapor de agua, pero el viento se llevará el aire saturado y lo reemplazará con aire más seco para que continúe la evaporación.

La turbidez causada por la floración de plancton o las partículas del suelo en suspensión aumenta la velocidad a la que se absorbe la radiación solar cuando la luz entra en una masa de agua. Esto da como resultado una temperatura del agua más alta y promueve una mayor evaporación. La salinidad también tiene un pequeño efecto sobre la evaporación. La tasa de evaporación del agua de mar suele ser un 5 por ciento más baja que la del agua dulce.

La transpiración de las plantas se ve afectada por los mismos factores que afectan la evaporación de otras superficies húmedas. Sin embargo, las plantas están enraizadas y pueden recibir agua de la masa del suelo si la superficie del suelo está demasiado seca para soportar la evaporación.

Los cuerpos de agua siempre tienen una superficie húmeda para la evaporación, pero las plantas también pueden aumentar la evaporación de los cuerpos de agua. El área foliar de algunas especies de plantas acuáticas emergentes o flotantes puede ser varias veces mayor que su superficie de agua cubierta.

Por lo tanto, aunque las hojas de las plantas tienen mecanismos para reducir la pérdida de agua, los rodales extendidos de plantas de follaje denso, como los jacintos de agua y las calderas, pueden exceder la tasa de evaporación de la superficie del agua libre. Las plantas que cubren el agua con una sola capa de hojas, incluidos patos, nenúfares y lotos, pueden inhibir la evaporación de la superficie del agua.

Medida de evaporación

La bandeja de evaporación de Clase A es probablemente el dispositivo más común para medir la evaporación. La cantidad de agua perdida de este recipiente (ajustada por precipitación) se mide diariamente y puede variar mucho según la ubicación. Las mediciones de evaporación también varían según las condiciones climáticas y la temporada. La condición más favorable para la evaporación es aire caliente sobre agua caliente, mientras que aire frío sobre agua caliente, aire caliente sobre agua fría y aire frío sobre agua fría son menos favorables para la evaporación.

En general, la evaporación es más rápida en los meses más cálidos. Por ejemplo, en Auburn, Alabama, EE. UU., La evaporación promedio de las bandejas en enero es de 25,9 mm a una temperatura del aire promedio de 7,0 grados C, pero de 197,4 mm en junio a una temperatura del aire promedio de 25,1 ° C.

La evaporación de las cacerolas tiende a ser mayor incluso en latitudes más bajas. Por lo tanto, en los Estados Unidos, la tasa de evaporación promedio de las bandejas en Florida (latitud de 25 a 30 N) es de 1600 a 1950 mm / año, mientras que en Maine (latitud norte de 43 a 48 N) el promedio es de 700 a 900 mm / año. . Las tasas de evaporación más altas en el área desértica del sur de California (35 ° de latitud norte) promedian alrededor de 3.000 mm / año.

La evaporación de las bandejas de Clase A no es medible o es muy baja en clima frío o nublado, lluvioso, pero en días calurosos y ventosos puede exceder los 20 mm. La evaporación de los recipientes de Clase A excede la evaporación de la mayoría de los cuerpos de agua porque el agua del recipiente pequeño se calienta más que la gran cantidad de agua expuesta a la misma cantidad de insolación. Para estimar la evaporación de cuerpos de agua más grandes, un coeficiente de bandeja de 0,7 generalmente se multiplica por una evaporación de bandeja de Clase A. Se debe utilizar un coeficiente de 0,8 para estimar la evaporación de los estanques de acuicultura durante la evaporación de la bandeja de Clase A.

La evaporación de clase A de 10 mm por día equivale a 8 mm / día para el estanque. No parece ser una gran masa de agua, pero cuando esta profundidad de pérdida de agua se extiende sobre un área grande, representa un volumen relativamente significativo: 80 m3 / ha / día o 2400 m3 / ha / mes.

Control limitado

No se puede hacer mucho para reducir la evaporación de un estanque u otra masa de agua. El uso de alcoholes alifáticos sobre las superficies de los tanques de suministro de agua para formar capas monomoleculares para inhibir la evaporación ha sido limitado. Sin embargo, la actividad del viento reduce la eficacia de este procedimiento y los alcoholes alifáticos ciertamente no retendrán la película superficial en el estanque carbonatado. Además, no se sabe cómo afecta la película a la transferencia de gas a través de la superficie del agua, un proceso crítico en la acuicultura.

El control de plantas acuáticas más grandes puede reducir la pérdida de agua en estanques y otros cuerpos de agua poco profundos. Generalmente se considera que estas plantas interfieren con el manejo de la acuicultura y generalmente se retiran de los estanques por razones distintas al control de la evaporación.

La mayoría de los aireadores rocían agua en el aire para aumentar la superficie entre el agua y el aire y acelerar la transferencia de oxígeno. Esta actividad también permite que las moléculas de agua se difundan más rápidamente en el aire. Los estudios preliminares han demostrado que la aireación continua con revestimientos aéreos a 5 hp / ha puede aumentar las pérdidas por evaporación en un 10 por ciento. Por supuesto, la mayor parte del aumento de la evaporación ocurre durante el día, y en muchos tipos de acuicultura en estanques, la aireación diaria rara vez es necesaria.

Una técnica común para reducir la pérdida de agua en los embalses es maximizar la profundidad. La evaporación tiene lugar desde la superficie, por lo que un cuerpo de agua de 2 metros de profundidad y un depósito de 5 metros de profundidad pierden la misma cantidad de agua cuando se evaporan. Sin embargo, si la pérdida es de 20 cm / mes, la proporción de agua suministrada que se pierde por evaporación sería del 10 por ciento en un depósito poco profundo y sólo del 4 por ciento en un depósito más profundo.

(Nota del editor: este artículo se publicó originalmente en la edición de mayo / junio de 2012 de ).

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