Vaja: KONVEKCIJA.

Παρουσίαση με θέμα: "Vaja: KONVEKCIJA."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 vaja: KONVEKCIJA

2 Konvekcija delec zraka prenos toplote z gibanjem tekočine – mešanjem.
pomemben proces v ATMOSFERI IN OCEANIH delec zraka T T T termična konvekcija

3 NARAVNA KONVEKCIJA – zaradi razlik v gostoti zraka, ki se pojavljajo ob neenakomernem segrevanju zemeljske površine, ki posredno neenakomerno segreva zrak. Zrak se nad toplimi območji segreva, se zato dviga in s seboj v višino prenaša tudi zaznavno toploto, vlago, onesnaženjem, ... PRISILNA KONVEKCIJA – posledica mehaničnih sil zaradi orografije, pri trenju med posameznimi zračnimi plastmi, ki se gibljejo z različnimi hitrostmi, pri trenju zraka ob zemeljsko površino... (valovanja zraka, prisilni dvigi zraka ob gorskih pregradah in ob frontah, striženje vetra...)

4 ENERGIJSKA BILANCA TAL
- VSOTA vseh energijskih tokov, ki na zemeljsko površino prinašajo toploto (pozitivni členi) oz. odnašajo toploto proč od površja (negativni členi) neto SEVANJE gostota toplotnega toka v tleh (KONDUKCIJA) gostota toka zaznavne toplote v zrak (KONVEKCIJA) gostota toka latentne toplote v zrak (KONVEKCIJA)

5 +jRN -jRN +jLE -jLE +jA -jA -jG +jG dan noč
TLA -jG +jG Tipične smeri in velikosti energijskih tokov na površini tal ob radiacijskem vremenu + - ‘pozitivni členi’ tlem prinašajo enerjijo - - ‘negativni členi’ tlem odnašajo energijo

6 ZAZNAVNA TOPLOTA – toplejši delec zraka se s pomočjo vrtincev primeša med hladnejši zrak in se ohladi – odda toploto. Obratno velja, če se hladnejši delec zraka primeša med toplejši zrak. Zaznavna toplota je odvisna od temperaturnega gradienta v tekočini, gostote tekočine, njene toplotne kapacitete ter turbulentne difuzivnosti za prenos zaznavne toplote.

7 GOSTOTA TOKA ZAZNAVNE TOPLOTE
gostota zraka pri tleh (kgm-3) specifična toplota zraka pri konstantnem pritisku (1004 Jkg-1K-1) turbulentna difuzivnost zaznavne toplote (m2s-1) vertikalni temperaturni gradient (Km-1)

8 LATENTNA TOPLOTA – če zaradi ohlajanja oziroma segrevanja delca zraka, ki se pomeša z okolico z drugačno temperaturo, pride do fazne spremembe vode (utekočinjenje oz. izhlapevanje) v zraku, se pri tem sprosti oziroma porabi dodatna energija. Latentna toplota je odvisna od gradienta vlage v tekočini, gostote tekočine, izparilne toplote za vodo ter turbulentne difuzivnosti za prenos latentne toplote.

9 GOSTOTA TOKA LATENTNE TOPLOTE
gostota zraka pri tleh (kgm-3) specifična izparilna toplota vode (Jkg-1) turbulentna difuzivnost latentne toplote (m2s-1) vertikalni gradient specifične vlažnosti (m-1)

10 BOWENOVO RAZMERJE - JE KVOCIENT MED GOSTOTAMA TOKOV ZAZNAVNE (jA) IN LATENTNE (jLE) TOPLOTE - za oceno B potrebujemo meritvi temperature zraka in delnega parnega pritiska na dveh različnih višinah

11 Li. specifična izparilna toplota vode je v
Li specifična izparilna toplota vode je v temperaturnem območju med 00C in 1000C približno linearna funkcija temperature (T) IZPARILNA TOPLOTA ( , ), potrebna za izparevanje mase vode ( )

12 Meritve mikroklime v okolici kmetijskih nasadov
Bowenovo razmerje/Metoda energijske bilance Bowenovo razmerje (B) nivo 2 jRN - neto sevanje izmerimo z netoradiometri ali ocenimo iz Tzrak in Ttla ter vlage jG - kondukcijo ocenimo na podlagi meritev Ttla(z) ter tipa tal nivo 1 E - izhlapevanje (v mm) L - izparilna toplota za vodo

13 jRN+ jG + jA + jLE =0 Metode, ki uporabljajo princip energijske
bilance za zaščito pred pozebo Nočna energijska bilanca tal jRN+ jG + jA + jLE =0 Dodajanje novih energijskih virov Zmanjševanju energijskih izgub - grelci, oroševanje (dodajanje vode) Prerazporejevanje virov energije ‘zapremo’ t.i. atmosfersko okno, primer so npr. toplejše oblačne noči in hladnejše jasne noči (zadimljanje, tvorba umetne megle...) - mešanje toplejšega zraka iz višjih predelov (helikopterji, ventilatorji) - obdelava tal za povečanje toplotnih tokov iz tal

14 Grelci zmanjšujejo jLE in so dodaten vir energije
Zaščita pred pozebo Grelci zmanjšujejo jLE in so dodaten vir energije Ventilatorji ali uporaba helikopterjev vpliva na turbulenco in mešanje zraka - spremeni se gostota toka jA in jLE.

15 Sprememba temperaturnega profila zaradi mešanja zraka zgornjih, toplejših in spodnjih, hladnejših plasti z orjaškimi ventilatorji (wind machines)