Земля в целом, ее поверхность и атмосфера являются элементами открытой (незамкнутой) термодинамической системы. В открытой термодинамической системе вследствие ее теплообмена с окружающим пространством изотермия не может установиться за сколь угодно большой промежуток времени, т.е. в ней сохраняются градиенты температуры.[ ...]
При различной температуре воздуха и земной поверхности, являющихся элементами рассматриваемой нами системы, между ними возникает радиационный теплообмен (2.16) и теплообмен при соприкосновении воздуха с земной поверхностью, т.е. контактный, или, как его иногда называют, явный, теплообмен. Он реализуется в виде турбулентных и молекулярных потоков тепла в приземном слое атмосферы, в деятельном слое морей и вод суши. В грунтах и почвах теплообмен обусловлен лишь молекулярной теплопроводностью. Молекулярная теплопроводность в атмосфере и водной толще на 5-6 порядков меньше, чем турбулентная, и ею обычно пренебрегают.[ ...]
При контактном теплообмене значения температуры воздуха и подстилающей поверхности в зоне их соприкосновения сближаются. Это происходит вследствие передачи тепла от среды, обладающей большим теплосодержанием, естественно, к среде, теплосодержание которой меньше.[ ...]
Скрытое тепло, которым обладает содержащийся в воздухе водяной пар, при его конденсации либо сублимации превращается в явное и расходуется на нагревание воздуха. Если фазовый переход происходит на некоторой поверхности, то скрытое тепло расходуется также на ее нагрев.[ ...]
В процессе переноса в атмосфере водяного пара формируются потоки скрытого тепла. Их направленность совпадает с направлением градиента абсолютной влажности воздуха.[ ...]
Увеличение влагосодержания воздуха при поступлении в него водяного пара ведет к росту его теплосодержания. Потоки явного и скрытого тепла могут иметь одновременно как совпадающие, так и противоположные направления. Например, если на поверхность водоема натекает воздух теплее воды с влагосодержанием, меньшим насыщающего при температуре поверхности воды, с поверхности водоема будет происходить испарение т.е. поток скрытого тела будет направлен в атмосферу, а поток явного тепла — от атмосферы к водоему.[ ...]
Температура водяного пара, попавшего в атмосферу, при испарении на любом уровне практически мгновенно оказывается равной температуре воздуха, вследствие чего направление градиента температуры, однозначно определяющее направленность потоков явного тепла, не содержит достаточной информации о направлении потоков скрытого тепла.[ ...]
Перенос в атмосфере явного и скрытого тепла реализуется в виде турбулентных потоков.[ ...]
В физической и динамической метеорологии, в океанологии и гидрологии при использовании полных гидродинамических уравнений применяются декартовы координаты с осью х, обычно ориентированной на восток в плоскости, касающейся в данной точке земной поверхности; осью у, направленной на север по касательной к меридиану; осью г, направленной в зенит, т.е. перпендикулярно плоскости, касающейся сферы, в точке начала координат. Земной шар при таком подходе аппроксимируется равновеликой сферой.[ ...]
Следуя этим определениям, мы далее будем понимать под конвективными вертикальные потоки тепла или любой субстанции по вертикали, если для них может быть определена некоторая средняя скорость за временной интервал, охватывающий все возможные флуктуации скорости, или, как их еще называют, пульсации, т.е. отклонения значений мгновенной скорости от средней.[ ...]
Вернуться к оглавлению