Keressétek a Csúcsrajárás alkalmazást a Google Playen!
Keressétek a Csúcsrajárás alkalmazást a Google Playen!
Túráink közül
Prédikálószék kirándulás (2021-02-27)
Rövid kirándulás a Pilisben kéktúrás pecsétek begyûjtésével és kilátólátogatással
Mostanában
Rockenbauer Pál emléktúra (2022. december 10.)
Ezúttal a nappali Rockenbauer túrán volt bólyaszedés
Mittagskogel (2022. november 16.)
Újra a Mittagskogelen, ezúttal nyáron, hómentesen.
Mittagskogel (2022. november 16.)
Újra a Mittagskogelen, ezúttal nyáron, hómentesen.
Wörthersee kerülés (2022. november 16.)
Biciklitúra Karintiában, Wörthi-tó kerülés
Dobratsch (2022. november 16.)
Esküszöm, hogy soha többé nem írom le, hogy Dobratsch
Rax (2022. augusztus 20.)
Rax?Rakok!
Fehér Út (2022. július 7.)
Kváziszokásos újévi kirándulás 2022-ben a Budai-hegységben
Thúry György Emléktúra (2022. július 7.)
Thury Emléktúra sokadjára, egyedül, két nagy esõ között
Karancs-Medves 35 (2022. július 7.)
Újra teljesítménytúra a Karancs-Medvesen, most kettesben Vágánnyal
Olajos körút - 30 (2022. július 7.)
Harmadjára az Olajos körúton

Penman-Monteith egyenlet levezetése

Hát ez mi tagadás bonyolultabb, mint amilyen a "termikus szél nemlétezése barotróp légkör esetén" bizonyítása volt. De hát nem mindenki akar Advanced tag lenni,ugyebár:).Szóval kezdjünk neki:

A fent nevezett egyenlet a párolgásra állapít meg egy összefüggést, amelyet az agrometeorlógiában elég gyakran emlegetnek. Az egyenletnek több levezetése is ismert, mi most a fluxus gradiensének segítségével próbáljuk elõvarázsolni az összefüggést a párolgásra. Magyarán és közérthetõen, az egyenlet arra ad választ, hogy mennyi víz párolog el a növényzettel benõtt felszínrõl.

Pár fogalom: adiabatikusnak nevezzük azokat a folyamatokat, amelyek esetében a vizsgált levegõrész a környezetébõl nem vesz fel hõt és nem is ad le. A nem adiabatikus esetben van hõcsere a levegõ rész és a környezete között. A nedves hõmérséklet, az a legalacsonyabb hõmérséklet, amelyre a levegõ lehûl adott nyomáson víz elpárologtatása során. Az e jelöli a gõznyomást (páranyomást) ami a vízgõz adott térfogatrészben lévõ nyomását jelenti, es pedig a telítési gõznyomást.

A nedves felszínrõl elpárolgó nedvesség mennyiségét a szenzibilis illetve látens hõáram segítségével tudjuk kiszámolni. A szenzibilis hõáram egyenes arányban függeni fog a talaj(T0) és a levegõ(T) közötti hõmérséklet különbségtõl illetve fordított arányban a szenzibilis hõszállítási együtthatótól(rH). A hõáramot - azaz a fluxust - a következõ formulával lehet meghatározni:

1


A negatív elõjel annyit jelent, hogy az érték a talajtól távolodva nõ. A látens hõáram ugyancsak függeni fog a talaj hõmérsékletétõl, a szenzibilis hõszállítási együtthatótól és a gõznyomástól.

2


Lambda a párolgási látens hõmennyiség,amelyet konstansnak szoktak venni, a *-os változó pedig a csillagnélküli változó (azaz a gamma, amit psychrometrikus állandónak neveznek) megszorozva a pára szállítási együttható és a szenzibilis hõáram együttható arányával:

3


Valahogy ki kellene fejteni az egyenletben található gõznyomást, de sajnos a talaj hõmérsékletét nem ismerjük. Ezt azonban ki tudjuk számolni a psychrometrikus közelítés segítségével, azaz feltételeznünk kell hogy a talajhõmérséklet egyenlõ a nedves hõmérséklettel (T0 = Tn, ahol Tn a nedves hõmérséklet, de ezt a közelítést nem használhatjuk nagyon száraz levegõ esetén).Ebben az esetben, ha felhasználjuk a telítési páranyomásra kiszámítására vonatkozó

4


egyenletet (ahol delta a telítési gõznyomás
görbéjének meredekségét jelenti) és a psychrometrikus közelítéssel kapott T0 = Tn egyenlõséget behelyettesítjük, akkor a következõ formulához jutunk:

5


Ezt most visszahelyettesítjük a látens hõáram képletébe:

6


Azonban milyen kellemes meglepetés, hogy az egyenletben szereplõ levegõhõmérséklet és talajhõmérséklet különbsége a szenzibilis hõáram függvénye. Felhasználva a szenzibilis hõáram egyenletét a mostani összefüggés így írható:



7


Ezt átrendezve:

8


Itt most megint egy feltételezéssel kell élnünk: feltesszük, hogy nem-adiabatikus rendszert vizsgálunk. Ebben az esetben a külsõ energia fluxus - azaz a nettó sugárzás - a szenzibilis és a látens hõáram összegével lesz egyenlõ,azaz a szenzibilis hõáram így írható:

10


Ezt felhasználva :

9


egyenletet kapjuk. Átrendezés után a következõ összefüggéssel állunk szemben:

11


Egy kis matematikai ügyeskedés és tulajdonképpen meg is kaptuk a kívánt egyenletet:

13


Milyen szép, mi? Ez a Penman-Monteith egyenlet egyik alakja. Kaptunk egy összefüggést, amely a levegõ hõmérsékletének,és a hõfluxusnak segítségével adja meg, hogy a nedves felszínrõl mekkora a párolgás. Már csak egy kérdés maradt: hogy lesz az egyenlet bal oldalán található látens hõáramból vízmennyiség? Ezt a következõ ekvivalencia adja meg: 1 W/m2 = 0.0352 mm/d.