Which of the following statements are correct pertaining to evaporation processes ? (A) The gross escape of water molecules from the liquid state to the gaseous state constitutes evaporation. (B) The latent heat of vaporization at about 685 cal/g of evaporated water must be provided by the water body. (C) The rate of evaporation increases always with the wind speed. (D) Deep water bodies have more heat storage than shallow ones. Choose the correct answer from the options given below :
वाष्पीकरण प्रक्रियाओं के संबंध में
निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन सही है/हैं? (A) तरल अवस्था से गैसीय अवस्था में जल के अणुओं का कुल निष्कासन वाष्पीकरण कहलाता है। (B) वाष्पीकृत पानी के लगभग 685 cal/g की वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा जल निकाय द्वारा प्रदान की जानी चाहिए। (C) वाष्पीकरण की दर हमेशा हवा की गति के साथ बढ़ती है। (D) गहरे जल निकायों में उथले निकायों की तुलना में अधिक ऊष्मा भंडारण (Heat storage) होता है। नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए :
Statement (A) is inaccurate because net evaporation represents the NET escape rate (condensation minus vaporization), not merely gross escape.
Statement (B) is False: The latent heat of vaporization of water is approximately $585\text{ cal/g}$ (or $539 - 590\text{ cal/g}$ depending on temperature), not $685\text{ cal/g}$.
Statement (C) is False: Evaporation increases with wind speed only up to a critical velocity beyond which turbulence does not increase the vapor removal rate further; hence saying it increases 'always' is physically invalid.
Statement (D) is Correct: Deep water bodies possess substantial thermal inertia and heat storage capacity; they absorb heat in summer (reducing summertime evaporation) and release stored heat in winter (increasing winter evaporation) relative to shallow bodies.
Therefore, statement (D) only is correct (Option 4).
वाष्पीकरण की ऊष्मागतिकी एवं भौतिकी:
कथनों का विश्लेषण:
कथन (B) गलत है: जल के वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा लगभग $585\text{ cal/g}$ (तापमान अनुसार $540-590\text{ cal/g}$) होती है, 685 नहीं।
कथन (C) गलत है: हवा की गति बढ़ने पर वाष्पीकरण केवल एक क्रांतिक सीमा तक बढ़ता है, 'हमेशा' नहीं।
कथन (D) सही है: गहरे जलाशयों में उथले तालाबों की तुलना में विशाल ऊष्मा भंडारण क्षमता (Heat storage) होती है, जिससे वे गर्मियों में ऊष्मा संचित कर सर्दियों में उत्सर्जित करते हैं।
अतः केवल कथन (D) सही है (विकल्प 4)।
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Q.2
ICAR AIEEA PG Water Science 09 July 2023 (Shift 1) Paper (Q.72)
Which of the following statements are correct with respect to Radiation method for estimation of reference crop evapotranspiration. (A) Radiation method is essentially an adaptation of Hawksley formula. (B) Radiation method is suggested for areas where available climate data include measured wind and humidity. (C) In equatorial zone the radiation method may be more reliable than Blanney-Criddle approach. (D) The amount of radiation received at the top of the atmosphere (Ra) is dependent on latitutde and the time of year only. Choose the correct answer from the options given below :
संदर्भ फसल वाष्पोत्सर्जन (ET0) के आकलन हेतु विकिरण विधि (Radiation method) के संबंध में
निम्नलिखित में से कौन से कथन सही हैं? (A) विकिरण विधि अनिवार्य रूप से हॉक्सले सूत्र का एक रूपांतरण है। (B) विकिरण विधि उन क्षेत्रों के लिए सुझाई जाती है जहां उपलब्ध जलवायु डेटा में मापी गई हवा और आर्द्रता शामिल हैं। (C) भूमध्यरेखीय क्षेत्र में विकिरण विधि ब्लैनी-क्रिडिल दृष्टिकोण की तुलना में अधिक विश्वसनीय हो सकती है। (D) वायुमंडल के शीर्ष पर प्राप्त विकिरण की मात्रा (Ra) केवल अक्षांश और वर्ष के समय (ऋतु) पर निर्भर करती है। नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए :
FAO Radiation Method for Reference Crop Evapotranspiration ($ET_0$):
Statement (A) is False: The FAO Radiation method is an adaptation of the Makkink (1957) formula, not Hawksley.
Statement (B) is False: Radiation method is suggested where measured air temperature and sunshine/radiation data are available, but measured wind and humidity are NOT available (general estimates are used).
Statement (C) is Correct: In tropical and equatorial zones with high insolation and low annual temperature variation, temperature-based Blaney-Criddle performs poorly, whereas the Radiation method provides significantly superior, reliable results.
Statement (D) is Correct: Extraterrestrial solar radiation ($R_a$) at the top of the atmosphere is entirely determined by solar geometry, which depends solely on latitude and solar declination/day of the year.
Therefore, statements (C) and (D) only are correct (Option 3).
संदर्भ फसल वाष्पोत्सर्जन आकलन की FAO विकिरण विधि (Radiation Method):
कथन (A) गलत है: यह विधि मैकिंक (Makkink, 1957) के सूत्र पर आधारित है।
कथन (B) गलत है: विकिरण विधि उन क्षेत्रों के लिए अनुशंसित है जहाँ धूप/विकिरण और तापमान उपलब्ध हैं, किन्तु हवा व आर्द्रता सीधे नहीं मापी जाती।
कथन (C) सही है: भूमध्यरेखीय एवं उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में जहाँ तापमान में वार्षिक भिन्नता कम होती है, ब्लैनी-क्रिडिल की तुलना में विकिरण विधि अधिक सटीक परिणाम देती है।
कथन (D) सही है: बाह्य-स्थलीय सौर विकिरण ($R_a$) विशुद्ध रूप से खगोलीय स्थिति अर्थात अक्षांश और वर्ष के दिन/ऋतु पर निर्भर करता है।
अतः केवल कथन (C) और (D) सही हैं (विकल्प 3)।
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Q.3
ICAR AIEEA PG Water Science 09 July 2023 (Shift 1) Paper (Q.73)
Crop Coefficient ($K_c$) Adjustments for Upland vs Lowland Rice:
Lowland Paddy vs Upland Rice: In conventional lowland paddy culture, continuous standing water produces open water evaporation from the saturated/ponded field, giving an initial stage $K_{c\text{, ini}} \approx 1.10 - 1.15$.
Upland Rice Correction: For non-flooded upland rice cultivated on unsaturated soils without ponding, surface soil dries between rainfall events; standard FAO irrigation engineering guidelines recommend reducing the initial stage $K_c$ by $10 - 15\%$.
Therefore, the required reduction is $10 - 15\%$ (Option 2).
अपलैंड चावल के लिए फसल गुणांक ($K_c$) का समायोजन:
निचली भूमि बनाम अपलैंड चावल: सिंचित निचले धान में खेत में पानी खड़ा रहता है, जिससे प्रारंभिक $K_c$ लगभग 1.10 से 1.15 होता है।
अपलैंड चावल में सुधार: बिना खड़े पानी वाले अपलैंड धान में खेत की सतह सूखी रहने के कारण FAO दिशानिर्देशों के अनुसार प्रारंभिक अवस्था के फसल गुणांक में $10 - 15\%$ की कटौती की जाती है।
अतः सही उत्तर $10 - 15\%$ है (विकल्प 2)।
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Q.5
ICAR AIEEA PG Water Science 09 July 2023 (Shift 1) Paper (Q.106)
Four distinct growth stages are used to estimate crop evapotranspiration for which crop coefficients vary from one stage to another. In general the highest crop coefficient is at the stage :
1.Initial or early stage
2.Crop development stage
3.Mid-season stage
4.Late season or harvest stage
Choose the correct answer from the options given below :
फसल वाष्पोत्सर्जन का अनुमान लगाने के लिए चार अलग-अलग विकास चरणों का उपयोग किया जाता है जिसके लिए फसल गुणांक (Kc) एक चरण से दूसरे चरण में भिन्न होते हैं। सामान्य तौर पर किस चरण में फसल गुणांक सर्वाधिक होता है?
Variations of Crop Coefficient ($K_c$) Across Growth Stages (FAO-56):
Crop Growth Stages:
Initial stage ($K_{c\text{, ini}}$): Small canopy coverage, low water uptake; $K_c$ typically $0.3 - 0.5$.
Crop development stage: Rapid vegetative growth, leaf area index expands.
Mid-season stage ($K_{c\text{, mid}}$): Maximum effective full ground cover, flowering, peak leaf area index ($LAI \gt 3 - 4$), and maximum transpirational demand; $K_c$ reaches its maximum seasonal peak ($1.05 - 1.25$).
मध्य-मौसम चरण (Mid-season stage): पूर्ण भू-आवरण, पुष्पन, चरम पत्ती क्षेत्रफल सूचकांक (LAI) और अधिकतम वाष्पोत्सर्जन; यहाँ $K_{c\text{, mid}}$ अपने उच्चतम शिखर ($1.05 - 1.25$) पर होता है।
परिपक्वता चरण: पत्तियों का सूखना और $K_c$ में गिरावट।
अतः फसल गुणांक सर्वाधिक मध्य-मौसम चरण में होता है (विकल्प 3)।
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