240 likes | 469 Views
A talaj hőforgalmának modellezése. A talajalkotórészek hőtani adatai. A nedves talaj hőkapacitása. ahol: γ : térfogat tömeg (g cm -3 ) N tf : nedvesség tartalom (cm3 cm -3 ) L tf : levegő tartalom (cm3 cm -3 ). A talaj hőkapacitása a nedvesség tartalom függvényében.
E N D
A nedves talaj hőkapacitása ahol: γ: térfogat tömeg (g cm-3) Ntf: nedvesség tartalom (cm3 cm-3) Ltf: levegő tartalom (cm3 cm-3)
A talaj hővezető képessége Függ: • Nedvességtartalom • Térfogattömeg • Agyagtartalom • Kvarctartalom
A talaj hővezető képessége a nedvességtartalom függvényében
A talaj hőmérséklet-vezető képessége ahol: : a talaj hővezető képessége (J cm-1 nap-1°C-1) Cv: a talaj hőkapacitása (J cm-3 °C-1)
A talaj hőmérséklet-vezető képessége a nedvességtartalom függvényében
A talajhőmérséklet periodikus ingadozása • Napi • Éves III. VI. XII. IX.
Energiamérleg • Rn- Hs- LE - G = 0 ahol: Rn = nettó sugárzás (W m-2) Hs = szenzibilis hőáram (W m-2) LE = látens hőáram (W m-2) G = talaj hőáram (W m-2)
Hősugárzás • Rn = (1 - Albedó)*GRAD + LD - LU ahol: Albedó = a felszín rövidhullámú sugárzás visszaverő képessége (-) GRAD = golbálsugárzás (W m-2) LD = a felszínre érkező hosszúhullámú sugárzás (W m-2) LU = a felszín által kibocsátott hosszúhullámú sugárzás (W m-2)
Felszínre érkező hosszúhullámú sugárzás LD (W m-2) • LD=σ(Ta+273)4(0,605+0,048(1370HA)0,5) ahol: σ = Stefan-Boltzmann állandó ( W °K-4 m-2) Ta = levegő hőmérséklete (°C) HA = levegő páratartalma (kg m-3)
A felszín által kibocsátott hosszúhullámú sugárzás LU (W m-2) • LU = εσ(Ts + 273)4 ahol: ε = talaj emisszivitás σ = Stefan-Boltzmann állandó ( W °K-4 m-2) Ts = talaj hőmérséklete (°C)
A talaj lehűlése (hősugárzás) ha A2>>A1
Hőátadás = Q/t = A T
Szenzibilis hőáram Hs (Wm-2) Hs = (Ts – Ta)Ca/ra ahol: Ts = talaj hőmérséklete (°C) Ta = levegő hőmérséklete (°C) Ca = a levegő hőkapacitása (Jm-3C-1) ra = a határréteg aerodinamikai ellenállása (s m-1)
Látens hőáram LE (W m-2) LE = L x E ahol: L = a víz párolgáshője (2,4 MJ kg-1) E = páraáramlás (kg m-2 s-1)
Talaj hőáram G (Wm-2) Forrás: Chung és Horton, 1987
Hőáramlási modell • ahol: • C : a talaj hőkapacitása (J m-3 °C-1) • T : talajhőmérséklet (°C) • λ : hővezetési tényező (W m-1 °C-1) • δt : időlépték (s) • δz : függőleges térbeli lépték (m)