атм / 01a_AtmPlanet9
.pdf
Роль теплоемкости – Изменение температуры (0С) 1 м3 куба ПП данного типа за 1 час
под влиянием полного поглощения солнечной постоянной
Чем больше объемная теплоемкость, тем медленнее идет нагрев
|
|
Изменение |
|
Объемная |
температуры 1 |
|
теплоемкость |
м3 образца за 1 |
Тип ПП |
Дж/м3 |
час |
вода |
4200 |
1 |
скала |
2133 |
2 |
лед |
1890 |
3 |
дерево |
1190 |
4 |
снег |
420 |
12 |
песок |
420 |
12 |
воздух |
1.22 |
4034 |
Роль теплопроводности – Изменение с глубиной температуры (0С/м) в 1 м3 кубе П П данного типа
в условиях равенства 10% потока солнечной радиации и потока вглубь путем теплопроводности
Чем меньше теплопроводность, тем больше разница температур между верхом и низом
|
Теплопроводн |
DT на 1 м |
|
ость, |
глубины |
Тип П.П. |
Вт/мК |
|
|
|
|
скала |
3.5 |
39 |
|
|
|
лед |
2.21 |
62 |
|
|
|
снег |
1.15 |
119 |
|
|
|
вода |
0.55 |
249 |
|
|
|
песок |
0.3 |
456 |
|
|
|
дерево |
0.15 |
911 |
|
|
|
воздух |
0.02 |
6835 |
|
|
Наличие в деятельном слое воздуха или воды сильно
влияет на тепловые свойства
• Влияние воздуха происходит через
пористость ДС
• Влияние воды происходит через
влажность ДС
Для метеорологии главное свойство ДС - влажность:
Влагоемкость почвы - способность почвы удерживать влагу. Влагоемкость выражается в процентах от объема или от массы почвы.
•Основные виды влагоемкости почвы:
–полная (ПВ), когда все поры заполнены водой;
–наименьшая (НПВ), когда в почве содержится лишь влага, оставшаяся после стекания всей гравитационной влаги и при отсутствии подпирающего действия грунтовых вод;
–влажность устойчивого завядания(ВЗ).
•Если есть зеленые растения и нет луж, то влажность почвы, вероятно,
в пределах от ВЗ до НПВ (благоприятно для растений)
•Если есть лужи, то влажность близка к ПВ
Примеры почвы различной увлажненности
Сухая почва ( < ВЗ) расыпается в руке и не образует комка
25 – 50% НПВ |
50 – 75% НПВ |
|
Если у почвы 100% НВП, то при сжатии на комке выступает вода.
75 – 100% НПВ
Изменчивость характеристик деятельного слоя и его влажности, взаимодейстует с атмосферными процессами и порождает пестроту ландшафтов
пустыни
O -гумус, А,B-верхний и
нижний
корнеобитаемые |
|
|
слои, |
|
|
С- инертный |
Леса умеренной зоны |
|
слой |
||
степи |
||
|
Классы подстилающей поверхности, различаемые по данным ИЗС
Formosat-2
Город
Дорога
Вода
Почва без растений
Трава короткая
Трава высокая
Кустарник 
Лес
Уравнение теплового баланса записывают для подстилающей (деятельной) поверхности
Горючее: (1-as)Rs – поглощенная солнечная радиация Тепловое излучение: εg (σT4 – RT) – эффективное излучение поверхности
Пар из трубы: LE - затраты тепла на испарение почвенной воды Теплоотдача стенок: H – отдача тепла в воздух теплопроводностью
Холод: G – отдача тепла вглубь почвы теплопроводностью
Уравнение теплового баланса следует отличать от закона сохратения энергии!
•Закон сохранения: энергия системы изменяется за счет поступления из-вне и выполняемой работы (время не учитывается)
–Все члены уравнения в Джоуль/кг
•Уравнение теплового баланса: скорость поступления в систему энергии и скорость расходования энергии системой равны (время учтено)
–Все члены уравнения в Вт/м2
Буквенные обозначения членов уравнения теплового баланса в учебниках могут быть разные.
Следует знать состав слагаемых и их смысл
Здесь: (I0sinhs+i)(1-A) – поглощенная ПП суммарная радиация, Bs-
тепловое излучение ПП,
Ba- тепловое противоизлучение атмосферы,
Bef=Bs-Ba – Эффективное излучении ПП,
R= (I0sinhs+i)(1-A)-Bef – радиационный баланс ПП,
LE- затраты тепла на испарение, H- турбулентный поток тепла , G- поток тепла в почву