Покажем, как возникает зависимость слоя испарения от уровня водоема и от влагозапасов речного бассейна. Для этого рассмотрим задачу о годовом и суточном ходе температуры воздуха в пограничном слое атмосферы с учетом тепловых процессов в подстилающей поверхности (суша и вода). Подчеркнем, что первые работы по теории суточного хода температуры воздуха были выполнены В. Шмидтом и Дж. Тейлором свыше 70 лет тому назад. Большую роль в исследовании аналогичных задач сыграли работы академика A.A. Дородницына, который впервые наряду с уравнением теплового баланса атмосферы учел известную зависимость коэффициента турбулентности от высоты приземного слоя атмосферы. Характерно, что на конкретном примере (данные наблюдения в г. Павловске) удалось добиться хорошего согласия между рассчитанным и наблюденным суточным ходом температуры воздуха и поверхности почвы. Упомянутые результаты стали классическими и вошли в учебники по физике атмосферы [Матвеев, 1976].[ ...]
Тепловой режим водной поверхности в значительной степени определяется величиной радиационного баланса, равной сумме энергии коротковолнового и длинноволнового излучения, поглощаемого деятельным слоем водоема. Температура водной поверхности, определяющая упругость насыщения водяного пара и, следовательно, скорость испарения, зависит от величины радиационного баланса, теплообмена в воде, атмосфере и грунте (для мелководных водоемов), теплоты фазовых переходов (испарения и конденсации).[ ...]
В уравнениях теплового баланса для атмосферы, воды и грунта температуру представим в виде суммы среднегодового значения и отклонения от него и в дальнейшем будем рассматривать уравнения для отклонений.[ ...]
Безразмерные параметры Ыв, /Уп Ыа описывают соотношения между глубиной проникновения тепловых волн в воде, грунте и воздухе ц толщиной прогреваемого слоя воды. Из этих соотношений следует, что низкочастотные годовые колебания проникают гораздо глубже, чем суточные.[ ...]
Решив эту систему методом Гаусса с выбором главного элемента, получим решения (1.1.3).[ ...]
Изменение температуры на поверхности водоема и в грунте на различных глубинах в различные моменты времени иллюстрируют рис. 1.1 и 1.2. Температуры рассчитаны при турбулентных коэффициентах теплопроводности воды и воздуха, указанных в табл. 1.1, среднегодовой температуре, равной 10 °С, и амплитуды радиационного баланса - 10 Вт/м2 .[ ...]
Вернуться к оглавлению