Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Fyzikální a chemické vlastnosti vody. H2OH2O H-můstky – ovlivňují významně vlastnosti vody.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Fyzikální a chemické vlastnosti vody. H2OH2O H-můstky – ovlivňují významně vlastnosti vody."— Transkript prezentace:

1 Fyzikální a chemické vlastnosti vody

2 H2OH2O H-můstky – ovlivňují významně vlastnosti vody

3 V důsledku existence H-můstků je voda: - spíše tekutý krystal než kapalina - kapalina v teplotách °C – srovnej H 2 S, NH 3

4 Hustota vody závisí na: -teplotě – teplotní anomálie vody -tlaku - snižuje T max  o 0.1 °C/100 m -salinitě - snižuje T max  o 0.2 °C/1 gl -1

5 Viskozita vody dynamická viskozita – Pa s -závisí na teplotě -je určující pro pohyb objektů v kapalině (ryby, zoopl., seston) -má význam pro stratifikaci a prudění vody kinematická viskozita = dyn. visk./  (m -2 s -1 ) -je mírou skutečného proudění vody -určuje gradient rychlostí proudění směrem od povrchu

6 Specifické teplo -změna teploty 1 g kapaliny o 1 °C -1 cal = J (při 15 °C) -vysoká tepelná kapacita Odparné teplo (kondenzační teplo) – 2454 J g -1 teplota vody zřídka přesahuje 30 °C–proti přehřátí, snižuje odpar Sublimační teplo – 2843 J g -1 Teplo tání a tuhnutí – 334 J g -1 relativně nízké, ale dost vysoké na to, aby se voda dlouho neprohřívala - stratifikace

7 Povrchové napětí vody -je mírou síly povrchové blanky -povrchová blanka – umožňuje pohyb organizmů a akumulaci částic transportovaných větrem (pylová zrna) nebo proudem

8 Adsorpce záření ve vodě -vysoký rozptyl světla – vysoká adsorpce -odlišné pohlcení různých - čím delší, tím větší pohlcení UV-vysoké u barevných vod

9 Polarita vody -voda je dobré rozpouštědlo pro soli a polární látky -umožňuje transport látek z povodí

10 Tepelná bilance vody Q = Qsp + Qsr + Qp + Qw - Qe -Qk - Qr - Qv ± Qd ± Qa kde, Qsp - přívod přímým slunečním zářením Qsr - rozptýlené sluneční zářením Qp - přítoky Qw - teplo vzniklé prací sil vnitřního tření ve vodě Qe - ztráta výparem z vodní hladiny Qk - ztráta konvekcí Qr - ztráta vyzařováním z vodní hladiny Qv - ztráta s odtékající vodou Qd - výměna mezi korytem a vodou Qa - přívod/ztráta atmosférickými srážkami +-

11 Pohyby vody vlny – více periodické, na místě proudy – méně periodické, jednosměrné mechanismy (činitelé) pohybu: stojaté vody – vítr – směr, rychlost tepelná výměna tekoucí vody - gravitace

12 Proudění laminární díky viskozitě – skluz vrstev po sobě diffusive boundary layer turbulentníjakékoli narušení laminarity Reynoldsovo číslo: Re=U L/ U rychlost proudění L tloušťka vrstvy kinematická viskozita laminární – Re<500 turbulentní – Re>2000

13 Typy pohybů

14 Coriolisovy síly, vítr odstředivá síla Země severní polokoule – voda tlačena doleva jižní polokoule – voda tlačena doprava Vítr – rychlost, směr střižná síla větru – moment působící na hladinu

15 Povrchové gravitační vlny délka výška frekvence periodicita advekce – horizontální pohyb – přemístění částic – depozice sedimentů L = ~20 H H max = F 0.5 F – maximální dráha větru (fetch)

16 Langmuirovo proudění průměr „válce“ ~ hloubce míchané vrstvy

17 Seiche [séše] povrchové – uninodální, bi-, multinodální – naklánění hladiny vnitřní významnější, transport tepla, plynů a živin narušování stratifikace

18 Vnitřní seiche narušování termokliny, metalimnia

19 Časová měřítka pohybů

20 Zařazování přítoku do nádrže v závislosti na teplotě vody v nádrži a v přítoku. Má vliv na tepelnou bilanci nádrže a na teoretickou dobu zdržení.

21 Sluneční záření, světelné klima a tepelný režim vod, plyny rozpuštěné ve vodě - kyslík

22 Globální záření: 100 – 3000 nm FAR (fotosynteticky aktivní záření) : 380 – 710 nm PAR – photosyntetically available radiation Infračervené = tepelné záření: > 710 nm

23 Faktory ovlivňující množství a spektrální složení světla dopadajícího na zemský povrch po odrazu -Odraz -Rozptyl -Absorpce (O 3, O 2, CO 2, H 2 O)

24 Sezónní změny Intenzity globálního záření v různých zeměpisných šířkách vytváří teplotní gradient na Zemi - rozdíly ve srážkách - pohyby vzduchu - teplotní stratifikace jezer

25 Faktory ovlivňující množství a spektrální složení světla pronikajícího pod vodní hladinu odraz od vodní hladiny závisí na – úhlu dopadajícího záření (denní a sezónní změny) – charakteru povrchu hladiny (vlny, sníh, led) přímé zářenídifúzní záření

26 Odraz, rozptyl a absorpce ve vodním sloupci Absorpce (extinkce) závisí na - množství a typu částic (průhlednosti vody) - koncentraci a charakteru rozpuštěných látek (barvě vody) I Z = I 0 e -kz I 0 – záření těsně po hladinou I Z – záření v hloubce z k – extinkční koeficient k = k w + k p + k c w – water p – particles c – color I Z = I 0 e -kwz + I 0 e -kpz + I 0 e -kcz k = (ln I 0 – ln I z ) / z Faktory ovlivňující množství a spektrální složení světla pronikajícího pod vodní hladinu

27 Transmitance (propustnost světla) v destilované vodě Red720 nm Orange620 nm Yellow560 nm Green510 nm Blue460 nm Violet390 nm Ve vodních nádržích nejhlouběji proniká zelená složka záření a modrá složka se zachycuje v povrchové vrstvě v důsledku přítomnosti rozpuštěných organických látek

28 UV – ultrafialové záření UV C – 40 – 280 nm - malé množství, nebezpečné UV B – 280 – 320 nm – změny DNA, nebezpečné UV A – 320 – 400 nm – mírně nebezpečné pronikání do vody –UV A – nejhlouběji UV B UV C – nejméně hluboko organické látky ve vodě (DOC) – silná absorpce – fotodegradace huminových látek – zpřístupňování organických látek pro mikroorganismy IR – infračervené (tepelné záření) Je absorbováno kvantitativně v povrchové vrstvě vody - způsobuje selektivní ohřev vodní hladiny - je příčinou teplotní stratifikace jezer

29 Světlo a fotosyntéza v jezeře/nádrži – vrstva eufotická, trofogenní P>R afotická, trofolytická P

30 Hodnotu k lze získat: - měřením světla ve vodním sloupci pyranometrem, fotometrem - měřením průhlednosti vody (transparency) Secchiho deskou ?? k=1.7/z SD ?? 30. léta 20. stol., moře léta 20. stol. -- rozsah konverzního faktoru 0.5 – podhodnocuje v barevných vodách – huminové látky - nadhodnocuje v zakalených vodách

31 Význam světla pro heterotrofní organizmy ve vodě -přijímání potravy -vertikální a horizontální migrace -shlukování kritické – 0.04% I 0 světlo potřebné pro ryby nebo zooplankton pro orientaci je o několik řádů nižší než světlo potřebné pro fotosyntézu


Stáhnout ppt "Fyzikální a chemické vlastnosti vody. H2OH2O H-můstky – ovlivňují významně vlastnosti vody."

Podobné prezentace


Reklamy Google