Тепловой баланс подстилающей поверхности

Приходо-расход тепла деятельного слоя подстилающей поверхности на­зывают ее тепловым балансом. Количественно он описывается уравнением теплового баланса подстилающей поверхности:

R = LW + Р_т + В (11)

где R, LW, Р_т, В - радиационный баланс, затраты тепла на испарение, турбулентный поток тепла, поток тепла в почве соответственно. Уравнение (11) выполняется достаточно хорошо для больших проме­жутков времени.

Соотношение между турбулентным потоком тепла и затратами тепла на испарение за один и тот же промежуток времени над водоемами или избы­точноувлажненными поверхностями можно приближенно полу­чить из отношения Боуэна:

(12)

где t₀ - температура поверхности водоема или почвы, E₀ – парциальное давление насыщения, рассчитанное по температуре испаряющей поверхности, t и е - температура воздуха и парциальное давление водяного пара.

Задание 1

Найти приближенное значение и указать направление вертикального тур­булентного потока тепла через площадку в приземном слое атмосферы, на которой плотность равна нормальной, коэффициент турбулентности k = 0,2 м²/с, вертикальный градиент температуры = 3°/100м. Сравнить его с потоком тепла за счет молекулярной теплопроводности при тех же условиях. Коэффициент молекулярной теплопроводности воздуха l = 2,34 Вт/м К = 5,6 кал/м с К, r = 1,29 кг/м³, с_р = 1005 Дж/кг К.

Задание 2

Суточная сумма испарения с поверхности пруда W = 1,34 мм. Найти суточную сумму турбулентного потока тепла над прудом, если в среднем за эти сут­ки температура поверхности t₀ = 10,5°С, воздуха t = 11,5°С, относительная влаж­ность f = 77% (использовать отношение Боуэна).

Задание 3

В среднем за год с поверхности земного шара испарение составляет 950мм, радиационный баланс 68 ккал/см²год. Определить среднюю для земного шара годовую сумму турбулентного потока тепла (средняя температура по земному шару за год 15°С).

Задание 4

Построить суточный ход составляющих теплового баланса подстилающей поверхности кал/см²мин по данным таблицы 1. Проанализировать соотношение между ними в различные часы суток.

Таблица 1

срок, часы	Рт, кал/см^2мин	LW, кал/см^2мин	B, кал/см^2мин	R, кал/см^2мин
	0,00	0,01	-0,06	-0,05
	0,02	0,02	0,02	0,06
	0,08	0,07	0,09	0,24
	0,09	0,10	0,12	0,31
	0,21	0,17	0,10	0,48
	0,07	0,09	0,06	0,22
	0,09	0,02	-0,03	0,08
	0,08	0,04	-0,09	0,04
	0,00	0,01	-0,08	-0,07

Контрольные вопросы

1.Какой из факторов, влияющих на тепловой режим атмосферы, играет определяющую роль в

приземном слое атмосферы?

2. От чего зависит соотношение между составляющими теплового баланса подстилающей

поверхности, вклад каких наиболее существен?

Лабораторная работа № 6

Дата добавления: 2015-06-28