Файл: 1 Дать определение радиационного баланса и его составляющих.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 21
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Задание № 1
1) Дать определение радиационного баланса и его составляющих
Радиационный баланс В - состоит из коротковолновой и длинноволновой радиации. Он включает в себя следующие элементы называемые составляющими радиационного баланса: прямая радиация S’; рассеянная радиация D; отражённая радиация Rк (коротковолновая); излучение земной поверхности Ез; встречное излучение атмосферы Еа.
Прямая солнечная радиация S’. Энергетическая освещённость прямой радиации зависит от высоты Солнца и прозрачности атмосферы и возрастает с увеличением высоты над уровнем моря.
Рассеянная радиация D. Чем выше Солнце и больше загрязнённость атмосферы, тем больше поток рассеянной радиации. Облака, не закрывающие Солнце, увеличивают приход рассеянной радиации по сравнению с ясным небом. Зависимость прихода рассеянной радиации от облачности сложная. Она определяется видом и количеством облаков, их вертикальной мощностью и оптическими свойствами. Рассеянная радиация облачного неба может колебаться более чем в 10 раз.
Снежный покров, отражающий до 70-90% прямой радиации, увеличивает рассеянную радиацию, которая потом рассеивается в атмосфере.
Суммарная радиация Q – это сумма рассеянной D и прямой радиации S’, падающей на горизонтальную поверхность.
Отражённая радиация (альбедо) R – часть суммарной радиации, приходящей к деятельному слою Земли и отражённой от него. Альбедо зависит от цвета, шероховатости, влажности и других свойств.
Излучение Земли Ез – это земное излучение несколько меньше излучения абсолютно чёрного тела при той же температуре и пропорционально четвёртой степени абсолютной температуры земной поверхности. Излучение земной поверхности происходит непрерывно. Чем выше температура излучающей поверхности, тем интенсивнее её излучение.
Излучение атмосферы Еа – происходит, так же как и излучение Земли, непрерывно. Поглощая часть солнечной радиации и излучения земной поверхности, атмосфера сама излучает длинноволновую радиацию.
2) Вычислить радиационный баланс
| Дано: ho – 17° S - 0.78кВт/м2; D - 0.07кВт/м2; Eэф - 0,09кВт/м2; А – 37%. | Решение: S’=Ssinho; Q=S’+D; R=-AQ/100; B=Q-R-Eэф S’=Ssinho=0,78*0,2923=0,228кВт/м2 Q=S’+D=0,228+0,07=0,298кВт/м2 R=-AQ/100=-37*0,298/100=-11,026/100=-0,11 B=Q-R-Eэф=0,298-(-0,11)-0,09=0,32кВт/м2 |
| Найти: В-? |
Ответ: радиационный баланс = 0,32 кВт/м2.
Задание № 2
-
По данным таблицы №2 построить график годового хода температуры воздуха
-
Определить амплитуду годового хода температуры
А=17,6-(-17,6)=35,2°С
-
Определить даты перехода среднесуточной температуры воздуха через 0°С, через 5°С, через 10°С. Вычислить продолжительность периодов с температурой выше 0°С, выше 5°С, выше 10°С (период активной вегетации)
Через 0°С – 10 апреля и 15 октября, продолжительность – 189 дней.
Через 5°С – 23 апреля и 1 октября, продолжительность – 162 дней.
Через 10°С – 18 мая и 13 сентября, продолжительность – 119 дней.
-
Вычислить сумму активных (выше 10°С) температур за каждый месяц, а также в целом за весь период активной вегетации
Июнь - ∑tакт=15,3*30=459°С
Июль - ∑tакт=17,6*31=545,6°С
Август - ∑tакт=14,9*30=447°С
Май tср=10+12,6/2=11,3°С ∑tакт=11,3*14=158°С
Сентябрь tср=12,8+10/2=11,4°С ∑tакт=11,4*13=148,2°С
Вегетационный период ∑tакт=459+545,6+447+158+148,2=1757,8°С
Задание № 3
1) Дать определение характеристик влажности воздуха
Абсолютная влажность α – масса водяного пара, содержащийся в единице объёма воздуха. Выражается в г/м3.
Парциальное давление водяного пара е – давление, которое имел бы пар, находящийся в воздухе, если бы он занимал объём, равный объёму воздуха при той же температуре. Выражается в гПа.
Давление насыщенного водяного пара Е – парциальное давление водяного пара, максимально возможное при данной температуре. Выражается в тех же единицах.
Относительная влажность f – отношение парциального давления водяного пара е к давлению насыщенного пара Е при данных температуре и давлении, выраженное в процентах:
F = е/Е*100%
Дефицит насыщения водяного пара d – разность между давлением насыщенного пара при данной температуре и фактическим парциальным давлением водяного пара:
D = Е - е
Выражают в гектопаскалях, миллибарах или миллиметрах ртутного столба.
Точка росы td - температура, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе при данном давлении, достигает состояния насыщения относительно химически чистой плоской поверхности воды.
2) Изучить психрометрический и гигрометрический метод определения влажности воздуха
Психрометрический метод – измерение влажности воздуха производится двумя термометрами, один из которых охлаждается смачиванием водой.
Гигроскопический (сорбционный) метод – основан на свойстве гигроскопических тел (обезжиренный человеческий волос) реагировать на изменение влажности воздуха.
3) Рассчитать значение характеристик влажности воздуха по данным таблицы №3
| Дано: е = Е’-АР(t-t’) t – 18°С если t’=11°С, то Е’=13,1гПа t’ - 11°С A (пост. психром.)-0,000662 Р(атм. давление) – 1000гПа, если t=18°С то | Решение: f = е/Е*100% d = Е – е e = Е’-АР(t-t’)=13,1-0,000662*1000*(18-11)=13,1-0,662*7=13,1-4,634= =8,466гПа f = е/Е*100%=8,466/20,6*100=0,41*100=41% d=Е-е=20.6-8.466=12.134гПа Если е=8.5гПа то td=4,6°С |
| |
Найти:
e - упругость водяного пара;
f - относительную влажность воздуха;
d – дефицит влажности воздуха;
td - точку росы.
Ответ: e - 8,466гПа; f - 41%; d –12.134гПа; td - 4,6°С.
Задание № 4
3) Дать определение заморозков, выделить типы заморозков
Заморозки – это понижение температуры воздуха или деятельной поверхности до 0°С и ниже на фоне положительных средних температур воздуха.
Типы заморозков:
Адвективные заморозки – возникают вследствие вторжения холодного воздуха арктического происхождения весной и осенью. Происходит понижение температуры воздуха во всём приземном слое. Амплитуда суточного хода температуры воздуха не велика, различие между температурой воздуха на высоте 2 м. и у поверхности почвы незначительно. Адвективные заморозки могут длится несколько суток подряд, охватывают большие территории и мало зависят от местных условий.
Радиационные заморозки – образуются интенсивным охлаждением деятельной поверхности в результате излучения в ясные тихие ночи при невысоком уровне средних суточных температур воздуха. При этом в приземном слое воздуха образуется инверсия температуры. На поверхности почвы или сомкнутого травостоя холоднее, чем на высоте 2м., в среднем на 2,5-3°С, в Сибири на 4-4,5°С.
Адвективно-радиационные заморозки – возникают вследствие вторжения холодного воздуха и дальнейшего ночного охлаждения.
4) Рассчитать ожидаемую ночную минимальную температуру по способу Михалевского
| Дано: t – 5.4°С t’ – 2.4°С f – 65% N – 8 баллов | Решение: М воздуха= =t’ - (t - t’)*С±А М поверхности почвы= =t’-(t-t’)*2*С±А т.к. N=8баллов то +2°С М воздуха = 2,4 – (5,4 - 2,4) * 1,8 = - 3 + 2 = - 1°С заморозок вероятен; М поверхности почвы = 2,4 – (5,4 - 2,4) *2* 1,8 = - 8,4 + 2 = - 6,4°С заморозок будет. |
| Найти: ожидаемую ночную минимальную температуру |
Ответ: ожидаемая ночная минимальная температура - 1°С
Задание № 5
3) Построить розу ветров
