Файл: Гвахария, В. К. Испарение с водной поверхности водоемов Кавказа.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 87

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Как (видно из таблицы, наибольший прирост влажности соответствует наиболее сухому воздуху ( c d = 16%), а наи­ меньший — переувлажненному (с d = 94%).

Т а б л и ц а 21

Изменение влажности воздуха в зависимости от времени пребывания воздушного потока над водоемом

Водохрани­

Станция

лище

Рыбинское Молога

Веселовское Озерная веха

) случаев

о

19

27

5

16

17

i пребынад во-

м часы

Ä к

о

S s

s

J> Я о CQ и Ч

0,73

1,76

4,60

0,07

0.37

Абсолютная влаж­

ительный влаж'ст - воздуха идисіним

ность воздуха, мб

Относ приро ности надв

на суше

водой

 

над_

 

16,0

16.7

1,04

14,1

15,1

1,07

14.0

15.6

1.11

18.6

18,8

1,01

18.5

18.8

1,02

 

Т а б л и ц а

22

Изменение влажности воздуха над водоемом в зависимости от влагонасыщенности подходящего воздуха при одном и том же времени пребывания воздушного потока над водоемом

Водохрани­

Станция

лище

Рыбинское Молога

Веселовское Озерная веха

Число случаев

Относительная влажность на суше %

10

50

8

66

40

78

4

89

3

16

14

24

4

30

44

40

50

60

42

79

6

94

Абсолют* ая влажность воздуха, мб

на суше

над

водой

 

12,1 '

14,2

12,7

14,3

11,6

12,4

12,5

13,3

7.015,2

11.218,1

12.717,1

14,4

17,1

16.3

18,1

18.5

19.1

16,3

17,0

Относительный прирост влаж­ ности воздуха над водое­ мом %

17

12

7

6

116

62

35

19

11

03

04

Ясно, что соответственно этому будет протекать и испа­ рение — чем суше приходящие на водную поверхность воз­ душные массы, тем интенсивнее происходит испарение и

122


наоборот,

при сильно

увлажненном воздухе испарение падает

почти до

нуля.

 

 

 

 

Вообще,

трансформация

влажности

воздуха

предстает

как весьма

сложный

процесс

зависящий

не только

от вре­

мени пребывания .воздушной .массы над водной поверхностью и от степени увлажнения подходящего воздуха. На характер и степень изменения влажности влияет также еще ряд кли­ матических, гидрологических и морфологических характери­ стик водоема, учет которых весьма затруднителен при рас­ чете абсолютной влажности воздуха над водоемом по дан­ ным сухопутных наблюдений.

А. П. Браслаівский и 3. А. Викулииа [1] дают расчетную формулу для (определения абсолютной влажности над во­ доемом по данным береговых метеостанций. Эта формула получена на основе дифференциального уравнения турбулен­

тной диффузии

и имеет

следующий

вид:

 

 

 

 

 

б 200> . г = е 2 а о Т " ( ^ п р

 

е2оо)

- ^ е '

 

 

 

 

(53)

где е2 0 0 , х —искомая влажность воздуха (в мб) на высоте 200

см

над

водной поверхностью

на расстоянии

х км от

уре­

за

воды;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е'іаовлажность

воздуха (в мб) на высоте 200 см

на суше;

•^пр—предельное

значение

влажности

воздуха

(в мб)

на

вы-.оте

200

см при неограниченно

долгом

пребыва­

нии воздушного потока над водной поверхностью;

Мекоэффициент,

зависящий в основном от длительнос­

ти

пребывания

воздушного

потока

над

водоемом

т—

— - —

час;

здесь

№„„„

скорость

ветра в м/сек

 

3,6№ 2 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на высоте 200 см над водной поверхностью.

 

Для расчета

неизвестных

епр

и Ме

авторы

предлагают

составленные на основе многочисленных наблюдений графики. Ряд авторов, в том числе и те, которые занимаются во­ просами испарения с водной поверхности горных водоемов, считают, что означенное уравнение дает вполне приемлемые

результаты при расчете влажности воздуха над водоемом. Давая по «равнению с наблюденными величинами влаж­ ности несколько отличные абсолютные значения (порядка ±0,47 мб), формула, тем не менее, правильно отражает про­ цесс изменения влажности воздуха.'над водоемом и одшеыва-

123


ет как увеличение, так и уменьшение ее над водной

поверх­

ностью [1].

 

 

 

Что касается расчета средней «а профиле влажности воз­

духа,

для этого

в формулу (53) вместо Ме следует

подстав­

лять

значение

М с р , т. е.

 

 

 

 

х

 

 

 

 

Ç Medx

 

 

 

 

М с р = - ° —

.

(54)

Для расчета средней влажности воздуха водоема цели­ ком, следует учесть особенности формы зеркала водоема и повторяемость ветров различного направления.

Трансформация температуры воздуха

Температура воды, по которой определяется упругость максимальной влажности пара (е0 ), как правило, является неизвестной для 'большинства существующих (тем более для проектируемых) водоемов. Практически более или менее на­ дежным и легко реализуемым путем определения темпера­ туры воды является связь t0 = f{tu00). Отсюда очевидна не­ обходимость расчета этого метеоэлемента — температуры воздуха.

Как известно, температура воздуха в приземном слое почти полностью определяется температурным состоянием подстилающей поверхности. Чем теплее оуша либо вода, тем выше будет и температура воздуха, расположенного над ни­ ми и наоборот, охлаждение подстилающей поверхности неиз­

бежно вызывает

охлаждение воздуха.

 

 

Ввиду

неоднородности

температуры

подстилающей по­

верхности,

температура воздушной

массы, при

движении

этой последней,

испытывает

изменение.

Например, летом

воздух, переходя

от более теплой

суши на более

холодную

водную поверхность, охлаждается, а при обратном направ­

лении

движения

происходит

его нагревание над сушей. Зи­

мой

имеем обратную картину.

Происходит

беспрерывная

трансформация

температуры

воздуха.

разность to—

 

В

зависимости от того, какой имеет знак

t'2oo,

т.

е. каково

соотношение

между температурой п одета -

124


лающей поверхности (to) to пришедшего воздуха на какой-то ^высоте (в данном случае на высоте 200 см от поверхности

—і/гоо), приходящая

масса

будет

либо

нагреваться

(при

to>t'2oo), либо охлаждаться

(t0 <t'2oo).

 

 

Приводимая ниже

таблица

23

иллюстрирует сказанное.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

23

Изменение температуры воздуха

над

водной

поверхностью

 

 

m

 

CD

 

га

 

в*

Водоем

с;

Число

 

Веселовское

8

 

7

 

16

 

17

Оз. Валдайское

11

 

23

берега Расстояниекм отподветренного

0

0,7

2,1

0

0,7

2,1

0

1,4

2.1

0

1,4

2,1

0

1,0

0

1,0

Я .

cd о

О.

О, CI

>>

Температ воды t0

Температ воздуха,

J

 

 

24,0

20,0

23.0

 

22.7

 

19,7

22,6

20.2

 

20,5

25.4

20.723,7

23,9

 

8,4

14,8

11,0

 

10,7

13,7

16,6

 

15,6

16,3

12.8

 

13,2

 

Приращение

тем­

 

пературы

воздуха

о

между

на

всем

7

станци­

профиле

ями

о

 

 

 

 

—1,0

 

 

—4,0

—3,0

—1,3

+2,9

+0,5

+0,8

+0,3

 

 

 

—4,7

—1.7

—1,5

+0 . 2

 

 

 

+6,4

+2,6

+2.3

—0,3

 

 

 

—2,9

—1,0

+3,5

+0,4

Однако л здесь, как и в случае с влажностью, большую роль играет' также время пребывания воздушной массы над данной подстилающей поверхностью. Ясно, что какой бы значительной ни была разность t0 ^'200, если водоем елиш- 'ком мал, а скорость ветра высока, то трансформация темпе­ ратуры воздушной массы, проходящей над водоемом будет незначительной. Как видно из табл. 24, температура воздуха изменяется более интенсивно в том случае, когда скорость ветра невелика, т. е., когда воздушная масса находится над водоемом дольше. Длина разгона в обеих случаях одинако-

125


ва, равна 300 метрам. Однако, в первом случае, когда воз­ душная масса этот отрезок прошла за 136 секунд, температу­ ра воздуха успела повыситься на 0,3 градуса, тогда как во

0,0

О/ 0,2 6,5

1 2 ,

* ю го

60 іоо

ом

Прітяхенност*

aoättoa

тЛуѵ^слш

Х,*м

Рис. 22. Me=f(L).

(втором случае, когда для преодоления тогоже расстояния ей понадобилось всего лишь около 64 секунд, прибавление тем­ пературы не отмечалось.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

24

 

 

Температура

Прирост

Скорость

ветра над

Число

 

воздуха

t—^200

 

 

температуры

водной поверхностью

случаев

 

 

водоем

суша

воздуха

W20o

м/сек

 

 

 

'зоо

 

 

 

9

3,6

11,4

11,1

0.3

2,2

4

3,6

10,0

10,0

0,0

4,7

Исходя из идентичности процессов трансформации влаж­ ности и температуры віоздужа, А. П. Браславский и 3. А. Ви- кулин-а предлагают для расчета температуры воздуха над во­ доемом по температуре воздуха над сушей формулу, анало­ гичную формуле (54). <,

По этой формуле

^200' Ж=^200"Т"(^Пр І2О0

(55)

где ti6o, хтемпература

воздуха

на высоте

200 ем, над водое­

мом на расстоянии х от наветренного берега;

^ы>температура

воздуха

на высоте 200 см на суше;

126