соотношение Боуэна
Коэффициент Боуэна используется для описания типа теплопередачи на поверхности, содержащей влагу. Теплопередача может происходить либо в виде явного тепла (разница температур без испарения ), либо в виде скрытого тепла (энергия, необходимая при изменении состояния без изменения температуры). Коэффициент Боуэна обычно используется для расчета потерь (или приобретений) тепла в веществе; это соотношение потоков энергии из одного состояния в другое за счет явного тепла и скрытого тепла соответственно.
Это соотношение было названо Харальдом Свердрупом в честь Иры Спрэг Боуэн (1898–1973), астрофизика, чья теоретическая работа по испарению в воздух из водоемов впервые использовала его, и оно чаще всего используется в метеорологии и гидрологии .
Формулировка
[ редактировать ]Коэффициент Боуэна рассчитывается по уравнению:
- , где разумное отопление и это скрытый нагрев.
В этом контексте, когда величина меньше единицы, большая часть доступной энергии на поверхности передается в атмосферу в виде скрытого тепла, чем в виде явного тепла, и обратное верно для значений больше единицы. Как , однако, становится неограниченным, что делает коэффициент Боуэна плохим выбором переменной для использования в формулах, особенно для засушливых поверхностей. По этой причине доля испарения иногда является более подходящим выбором переменной, представляющей относительный вклад турбулентных потоков энергии в баланс поверхностной энергии.
Коэффициент Боуэна связан с испарительной фракцией, , через уравнение,
- .
Коэффициент Боуэна является показателем типа поверхности. Коэффициент Боуэна, , меньше единицы над поверхностями с обильными запасами воды.
Тип поверхности | Диапазон коэффициентов Боуэна |
---|---|
Пустыни | >10,0 |
Полузасушливые ландшафты | 2.0-6.0 |
Леса и луга умеренного пояса | 0.4-0.8 |
Тропические леса | 0.1-0.3 |
Тропические океаны | <0,1 |
Ссылки
[ редактировать ]- Боуэн, И.С. (1926). «Соотношение потерь тепла за счет проводимости и испарения с любой поверхности воды» (PDF) . Физический обзор . 27 (6): 779–787. Бибкод : 1926PhRv...27..779B . дои : 10.1103/PhysRev.27.779 .
- Льюис, Дж. М. (1995). «История коэффициента Боуэна» . Бюллетень Американского метеорологического общества . 76 (12): 2433–2443. Бибкод : 1995BAMS...76.2433L . doi : 10.1175/1520-0477(1995)076<2433:TSBTBR>2.0.CO;2 .
- Штурман, Эндрю П.; Таппер, Найджел Дж. (1996). Погода и климат Австралии и Новой Зеландии . Издательство Оксфордского университета. стр. 309–310. ISBN 978-0195539233 .