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4水汽扩散与输送.ppt

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水汽扩散与输送
1
水汽扩散与输送基本内容
1水汽扩散
2水汽输送
2
水汽扩散是指,由于物质、粒子群等的随机运动而扩展于给定空间的一种不可逆现象。
1水汽扩散
水汽扩散
分子扩散
紊动扩散
3

分子扩散又称分子混合,是大气中的水汽,各种水体中的水分子运动的普遍形式。
假设
扩散过程中,单位时间内通过单位面积上的扩散物质(E),与该断面上的浓度梯度成比例。
式中: c 扩散物质的浓度
△ c/ △x 方向上的浓度梯度
k 扩散系数
对于一定的扩散物质,在一定的温度下k 为常数
负号表示质量自大向小的方向转移
4

△x
△y
△z
Ex
根据质量守恒原理:
x方向上的分子扩散方程式:
代入
三维扩散方程式:
5

紊动扩散又称紊动混合,是大气扩散运动的主要形式。
特点
由于受到外力作用影响,水分子原有的运动规律受到破坏,呈现“杂乱无章的运动”。
紊动扩散方程
对流项
6
水汽输送是指,大气中水分因扩散而由一地向另一地运移,或由低空输送到高空的过程。
2水汽输送
水汽输送通量
水汽通量散度
水汽输送通量是表示在单位时间内流经某一单位面积的水汽量。
水汽通量散度是指单位时间汇入单位体积或从该体积辐散出的水汽量。
7
2水汽输送
影响水汽输送的主要因素
1)大气环流
2)地理纬度
水汽输送
大气环流
球流场和风速场
蒸发和空中水汽含量
地理纬度
辐射平衡值
3)海陆分布
空中水汽含量
距海远近
4)海拔高度与地形屏障作用
海拔高度增加
水汽含量减少
湿空气层变薄
迎风坡成为多雨区,背风坡成为雨影区
地形屏障
8

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