攔截、蒸發與蒸騰

攔截、蒸發與蒸騰
一場大雨的開始首先填滿了樹冠枝葉上的攔截儲存區。隨著大雨的持續,樹冠枝葉的儲存區容納不下的水被轉移了,散置的水滴到樹下灌木和草地,並填滿那裡的儲存區。過程再重複後,雨水落到達最底的落葉屑層。從落葉層排出的水或滲入土壤,或隨著地表徑流向地形低窪處移動。
不能落到大地的雨水稱為"攔截",雨水被植被和其他自然和構造的表面攔截。在茂密的植被區域,植物的枝葉收集與儲存水分子,並顯示以下特徵:
(1)葉形,針葉樹針比闊葉樹片更能有效地保持水分。在闊葉樹片表面上,液滴一起運行並滾落。而針葉樹針保持液滴握持。
(2)葉紋理,粗糙的葉子比光滑的葉子儲存更多的水。
(3)落葉樹的秋天,樹冠層的攔截潛力小於春天;但是凋落葉的葉片,會產生更多的雨水存儲空間。
(4)垂直和水平密度,降雨必須穿透的植被層越多,到達土壤的機率就越小。譬如大樹、小樹、灌木、草地的複層植被。
(5)植物群落的年齡,隨著森林樹齡的增長,茂密的樹冠變得更加擁擠,攔截率高。
(6)颱風、暴雨的頻率、降雨的強度、持續時間和頻率也會影響攔截量。
先前的大雨若不再持續,大氣開始移去攔截儲存的水分,包含樹葉上的、草地上的、淺層土壤間隙的水分子,這個過程稱為"蒸發"
降雨的蒸發率受環境、氣溫、地區、地表水體面積影響,每個地方都不同。落在美國上空的降雨中有65%以上蒸發蒸騰到大氣中。台灣地區的突發降雨較為集中,蒸發蒸騰率約為29%,土壤入滲量約為18%,地表逕流量71%(楊萬全,2000)
  仔細些分,蒸發(Evaporation)與蒸騰(Transpiration)不太一樣。蒸發是水體受熱,水分子進入大氣中,水庫、埤塘、河流、水稻田都會直接蒸發,植物枝葉表面、土壤孔隙地水分子進入大氣的也是蒸發。蒸騰與蒸發不同,植物根系從土壤吸收了水分,過了一段時間再由葉片上的氣孔擴散到大氣中才是蒸騰。
雖然土壤中的水分也會蒸發。但是由於毛細管作用使土壤中的水分蒸發很緩慢,大部分土壤中的水分子會涵蓄、握持、緩慢下滲或橫向滲流往河道。
只要暴露在大氣中,水就會蒸發。基本上這個過程包括:(1)蒸發水分子的運動在大氣中產生蒸汽壓,蒸發速率與水體表面積及蒸汽壓差成正比。(2)當蒸氣壓均衡時,就不會再發生蒸發,直到別處的空氣對流進來水體上空。(3)蒸發率根據緯度、季節、日照時間、雲量、濕度、大氣壓和風能而變化。
蒸發、蒸騰可以控制水平衡,可以控制土壤水分含量、地下水補給和流量,所以我們常說森林、樹木能涵養水源。

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