Визначення метеорологiчних i клiматичних факторiв мiста Миколаiва
Дипломная работа - Экология
Другие дипломы по предмету Экология
?го вологого повiтря, гПа, на висотi z визначаСФться за формулою
e= eотАв10-z/6300
Еz - тиск насиченоi водяноi пари, гПа, при температурi повiтря на рiвнi tВР на висотi z
eо - пружнiсть водяноi пари на рiвнi zо
TВР - температура повiтря на вiдповiдних рiвнях
Розрахунки розподiлу вологостi повiтря зводяться у таблицю
ВисотаtВРЕеца45-2,15,244,178%3,27150-1,055,683,968%3,11600-1,055,683,358%2,631300-6,653,722,670%2,122000-18,551,422100%1,7
е45= 4.17тАв 10-45/6300 = 4.1 ц45= 4.1/ 5.24 тАв100%= 78%
e150= 4.17тАв 10-150/6300= 3.9 ц150= 3.9/ 5.68 тАв100%= 68%
e600= 4.17тАв 10-600/6300= 3.3 ц600= 3.3/ 5.68 тАв100%= 58%
e1300= 4.17тАв 10-1300/6300= 2.6 ц1300= 2.6/ 3.72 тАв100%= 70%
e2000= 4.17тАв 10-2000/6300=2 ц2000= 2/ 1.42 тАв100%= 100%
a45= 217тАв 4.1/-2.1 +273= 3.27
a150= 217тАв3.9 /-1.05 +273= 3.11
a600= 217тАв 3.3/-1.05 +273= 2.63
a1300= 217тАв 2.6/-6.65 +273= 2.12
a2000= 217тАв2 /-18.55 +273= 1.7
3.3 Розрахунок умов конденсацii водяноi пари в атмосферному повiтрi
1. При радiацiйному охолодженнi земноi поверхнi охолоджуСФться i прилеглий до неi шар повiтря, що в багатьох випадках приводить до конденсацii водяноi пари.
Проводиться розрахунок умов конденсацii насиченого волого повiтря з температурою tВП= tа , яке охолоджуСФться до температури tох:
Да =авп -аох
де абсолютна вологiсть насиченого повiтря авп чи аох визначаСФться вiдповiдно
авп= 0.8 тАв Евп /(1+ 0.004 тАв tВП)
аох= 0.8 тАв Еох/ (1+ 0.004 тАв tох)
де Еох - тиск насиченого повiтря, охолодженого до температури tох, яка приймаСФться за завданням
tох= tа- (10ч 15 оС)
tох = =2.8 - 11= -13.8 оС
Евп= 4.97
Еох= 2.11
авп= 0.8 тАв 4.97/(1+ 0.004 тАв(-2.8))= 4.02 г/м3
аох= 0.8 тАв 2.11/ (1+ 0.004 тАв(-13.8))= 1.79 г/м3
Рiзниця величин абсолютноi вологостi насиченого та охолодженого повiтря становить
Да = 4.02 - 1.79 = 2.23 г/м3
Таким чином, за таких умов в 1 м3 атмосферного повiтря сконденсуСФться 2.23 г/м3 водяноi пари
. Конденсацiя водяноi пари вiдбуваСФться також при змiшуваннi двох близьких до стану насичення мас повiтря, якi мають рiзну температуру.
Розрахунок кiлькостi водяноi пари, що сконденсуСФться i видалиться з повiтря, та розрахунок пiдвищення температури сумiшi мас повiтря виконуСФться в наступнiй послiдовностi.
У першому наближеннi температура сумiшi
tСРЖ =( t1 + t2) / 2
t2 = - (15 ч 20 оС)
де t1 - температура повiтря на рiвнi z2= 150м
t2- температура холодноi маси повiтря
2= -1.05 - 16.95= -18оС
tСРЖ =( -1.05 - 18)/ 2= -9.5
Тиск насиченоi пари при t1 i t2 визначаСФться за додатком 1, а iх середнСФ значення становить
Еср= (Е1+ Е2) /2
Еср= ( 5.68+ 2.98) /2
При температурi сумiшi tСРЖ i вiдповiдному значеннi тиску насиченоi пари Ес надлишок водяноi пари становить
ДЕ= Еср- Ес
ДЕ = 4.33 - 2.98= 1.35 тАв 10-3 гПа
ВизначаСФться кiлькiсть вологи, г, що видаляСФться з 1кг надлишку насиченого вологого повiтря в процесi конденсацii ( питома вологiсть)
ДS= 622 тАвДЕ / р
ДS= 622 тАв 1.35 тАв 10-3/1013.3= 0.82 тАв 10-3 г
При конденсацii водяноi пари видiляСФться теплота конденсацii. РЗРЗ питома величина кДж/кг, визначаСФться як
к = 2500+ 1.806тАв tСРЖк = 2500+ 1.806тАв (-9.5) = 2483
Загальна кiлькiсть теплоти конденсацii визначаСФться залежнiстю
к = qк тАв ДSк = 2483 тАв 0.82 тАв 10-3= 2.04
При цьому пiдвищуСФться температура сумiшi повiтря на величину
Дt=Qк /с
де с = 1.005 кДж/(кг оС) - питома теплоСФмнiсть повiтря при постiйному атмосферному тиску
Дt=2.04 /1.005 = 2.03 оС
Остаточно температура повiтря, яку набула сумiш у ходi конденсатоутворення, визначаСФться як
С = tСРЖ + ДtС = -9.5 + 2.03 = -7.47
Таким чином, при конденсацii водяноi пари температура сумiшi пiдвищуСФться вiд -9.5 до -7.47 оС
3.4 Визначення рiвня конденсацii
Рiвень конденсацii визначаСФться за формулою, м,
Жк= 122 тАв(tа- )
де tа- середня температура заданого мiсяця, оС
- температура точки роси оС, на початковому рiвнi Жо
= - 5.01 оС
Жк= 122 тАв(-2.8- (-5.01)) = 280м
Температура на рiвнi конденсацii при адiабатичному пiдiйманнi вологого повiтря визначаСФться, як, оС
к =tа- Жк /100к= -2.8- 280/ 100= -5.6
Таким чином рiвень Жк= 280м вiдповiдаСФ межi, на якiй розпочинаСФ вiдбуватись конденсацiйнi процеси i характеризуСФ висоту утворення купчастих хмар над земною поверхнею.
3.5 Визначеня висоти шару перемiшуваня
Усталенiсть примежового шару атмосфери характеризуСФться так званою висотою шару перемiшування, де на розсiювання забруднювачiв значною мiрою впливаСФ конвективне та турбулентне перемiшування.
Висота шару перемiшування (рiвня конвекцii) обумовлюСФться рiвнем, на якому температура насиченоi маси повiтря tнас , що адiабатично пiдiймаСФться, досягаСФ температури навколишнього атмосферного повiтря tн.п , тобто висота шару перемiшування визначаСФться за умови tнас = tн.п . Розрахунок рiвня конвекцii здiйснюСФться у такiй послiдовностi.
. визначаСФться адiабатичний градiСФнт в , величина якого залежить вiд атмосферного тиску pzk на рiвнi Жк i tк
Для знаходження значення pzk необхiдно визначити вертикальний градiСФнт тиску G, гПа/ 100м,
= gтАв р /RтАв (273 + tа)
Де g - прискорення вiльного падiння
р - барометричний тиск- питома газова постiйна вологого повiтря, м2/(с2К), що знаходиться як
= RстАв (1 + 0.608 тАвs)
Де Rс- питома газова постiйна сухого повiтря, 287 м2/(с2К)
R= 287 тАв ( 1+ 0.608 тАв 2.5)= 723.24 м2/(с2К)= 9.81 тАв 1013.3 / 723.24 ( 273+ (-2.8)) = 0.051 гПа/ 100м
Величина атмосферного тиску на висотi Жк визначаСФться як
pzk = р + Др = р + (-G тАв Жк)
Значення волого адiабатичного градiСФнта в приймаСФться за додатк?/p>