მოდური ბავშვები

ეფექტურობის და tpp ცვლილებები ჰაერის გათბობის ტემპერატურისა და რეცირკულირებული აირების პროპორციით და ჰაერის წინასწარ გათბობით. აპლიკაციის პრობლემის გაანგარიშება Excel-ში


სითბოს მთავარი წყარო, რომელიც ათბობს დედამიწის ზედაპირიდა ატმოსფერო, რომელსაც მზე ემსახურება. სხვა წყაროები - მთვარე, ვარსკვლავები, დედამიწის გახურებული ინტერიერი - აწვდიან სითბოს ისეთ მცირე რაოდენობას, რომ მათი უგულებელყოფა შეიძლება.

მზე ასხივებს კოლოსალურ ენერგიას კოსმოსში სითბოს, სინათლის, ულტრაიისფერი და სხვა სხივების სახით. მზისგან გამოსხივებული ენერგიის მთლიანობას მზის გამოსხივება ეწოდება. დედამიწა იღებს ამ ენერგიის უმნიშვნელო ნაწილს - ორ მილიარდ ნაწილს, რაც, თუმცა, საკმარისია არა მხოლოდ სიცოცხლის შესანარჩუნებლად, არამედ ლითოსფეროში ეგზოგენური პროცესების, ჰიდროსფეროსა და ატმოსფეროში ფიზიკური და ქიმიური ფენომენების განსახორციელებლად.

არსებობს პირდაპირი, დიფუზური და მთლიანი გამოსხივება.

ნათელ, უღრუბლო ამინდში, დედამიწის ზედაპირი ძირითადად თბება პირდაპირი გამოსხივებით, რომელსაც ჩვენ ვგრძნობთ როგორც მზის თბილ ან ცხელ სხივებს.

ატმოსფეროში გავლისას მზის სხივები აირეკლება ჰაერის მოლეკულებიდან, წყლის წვეთებიდან, მტვრის ნაწილაკებიდან, გადაუხვევს სწორ გზას და იფანტება. რაც უფრო მოღრუბლულია ამინდი, მით უფრო მკვრივია ღრუბლის საფარი და მით უფრო დიდი რაოდენობითრადიაცია იშლება ატმოსფეროში. როცა ჰაერი ძალიან მტვრიანია, მაგალითად დროს მტვრის ქარიშხალიან სამრეწველო ცენტრებში დისპერსია ამცირებს რადიაციას 40-45%-ით.

გაფანტული რადიაციის მნიშვნელობა დედამიწის ცხოვრებაში ძალიან დიდია. მისი წყალობით, ჩრდილში მყოფი ობიექტები განათებულია. ის ასევე განსაზღვრავს ცის ფერს.

რადიაციის ინტენსივობა დამოკიდებულია დაცემის კუთხეზე მზის სხივებიდედამიწის ზედაპირზე. როდესაც მზე ჰორიზონტზე მაღლა დგას, მისი სხივები ატმოსფეროში უფრო მოკლე მანძილზე გადის, შესაბამისად ნაკლებად იფანტება და უფრო მეტად ათბობს დედამიწის ზედაპირს. ამ მიზეზით, მზიან ამინდში დილა და საღამო ყოველთვის უფრო გრილია, ვიდრე შუადღე.

დედამიწის ზედაპირზე რადიაციის განაწილებაზე დიდ გავლენას ახდენს მისი სფერულობა და დედამიწის ღერძის დახრილობა ორბიტალური სიბრტყისკენ. ეკვატორულ და ტროპიკულ განედებში მზე მაღლა დგას ჰორიზონტზე მთელი წლის განმავლობაში, მისი სიმაღლე იცვლება წელიწადის დროიდან გამომდინარე, ხოლო არქტიკაში და ანტარქტიდაში ის არასოდეს ამოდის ჰორიზონტზე მაღლა. შედეგად, ტროპიკულ განედებში მზის სხივები ნაკლებად იფანტება და უფრო მეტია დედამიწის ზედაპირის ერთეულზე, ვიდრე საშუალო ან მაღალ განედებში. ამ მიზეზით, რადიაციის რაოდენობა დამოკიდებულია ადგილის განედზე: რაც უფრო შორს არის ეკვატორიდან, მით უფრო ნაკლებად აღწევს ის დედამიწის ზედაპირს.

გასხივოსნებული ენერგიის მიწოდება დაკავშირებულია დედამიწის წლიურ და ყოველდღიურ მოძრაობასთან. ამრიგად, საშუალო და მაღალ განედებში მისი რაოდენობა დამოკიდებულია წელიწადის დროზე. მაგალითად, ჩრდილოეთ პოლუსზე, ზაფხულში მზე ჰორიზონტს მიღმა არ ჩადის 186 დღის განმავლობაში, ანუ 6 თვის განმავლობაში და შემომავალი გამოსხივების რაოდენობა კიდევ უფრო მეტია, ვიდრე ეკვატორზე. თუმცა მზის სხივებს დაცემის მცირე კუთხე აქვს და უმეტესობარადიაცია იშლება ატმოსფეროში. შედეგად, დედამიწის ზედაპირი ოდნავ თბება.

ზამთარში მზე არქტიკაში ჰორიზონტის ქვემოთაა და პირდაპირი რადიაცია არ აღწევს დედამიწის ზედაპირს.

შემომავალი მზის რადიაციის რაოდენობაზე ასევე გავლენას ახდენს დედამიწის ზედაპირის ტოპოგრაფია. მთების, ბორცვების, ხევების და სხვა ფერდობებზე, მზისკენ, მზის სხივების დაცემის კუთხე იზრდება და ისინი უფრო თბება.

ყველა ამ ფაქტორების ერთობლიობა იწვევს იმ ფაქტს, რომ დედამიწის ზედაპირზე არ არის ადგილი, სადაც რადიაციის ინტენსივობა მუდმივია.

მიწისა და წყლის გათბობა განსხვავებულად ხდება. მიწის ზედაპირი სწრაფად თბება და ცივდება. წყალი ნელა თბება, მაგრამ სითბოს დიდხანს ინარჩუნებს. ეს აიხსნება იმით, რომ წყლის თბოტევადობა აღემატება თბოტევადობას კლდეებიმიწის შედგენა.

ხმელეთზე მზის სხივები მხოლოდ ზედაპირულ ფენას ათბობს, მაგრამ შიგნით სუფთა წყალისითბო აღწევს მნიშვნელოვან სიღრმეზე, რაც იწვევს ნელ გათბობას. აორთქლება ასევე გავლენას ახდენს მის სიჩქარეზე, რადგან ის მოითხოვს დიდ სითბოს. წყალი ნელა კლებულობს, ძირითადად იმის გამო, რომ გაცხელებული წყლის მოცულობა ბევრჯერ აღემატება გახურებულ მიწის მოცულობას; უფრო მეტიც, როდესაც ის გაცივდება, წყლის ზედა, გაცივებული ფენები იძირება ძირში, როგორც უფრო მკვრივი და მძიმე, და თბილი წყალი ამოდის წყალსაცავის სიღრმიდან მათ ნაცვლად.

წყალი უფრო თანაბრად იყენებს დაგროვილ სითბოს. შედეგად, ზღვა საშუალოდ უფრო თბილია, ვიდრე ხმელეთზე და წყლის ტემპერატურის მერყეობა არასოდეს არის ისეთი ექსტრემალური, როგორც ხმელეთის ტემპერატურის მერყეობა.

ჰაერის ტემპერატურა

მზის სხივები გადის გამჭვირვალე სხეულები, ძალიან სუსტად გააცხელეთ. ამ მიზეზით, მზის პირდაპირი სხივები თითქმის არ ათბობს ატმოსფეროს ჰაერს, მაგრამ ათბობს დედამიწის ზედაპირს, საიდანაც სითბო გადადის ჰაერის მიმდებარე ფენებზე. როდესაც ჰაერი თბება, ის მსუბუქდება და იზრდება, სადაც ის ერევა ცივ ჰაერს, თავის მხრივ ათბობს მას.

ჰაერი რომ ამოდის, ის კლებულობს. 10 კმ სიმაღლეზე ტემპერატურა მუდმივად რჩება დაახლოებით 40-45 °C.

ჰაერის ტემპერატურის შემცირება სიმაღლესთან ერთად ზოგადი ნიმუშია. თუმცა, ტემპერატურის მატება ხშირად შეინიშნება მაღლა ასვლისას. ამ ფენომენს ეწოდება ტემპერატურის ინვერსია, ანუ ტემპერატურის გადანაწილება.

ინვერსიები ხდება მაშინ, როდესაც დედამიწის ზედაპირი და მიმდებარე ჰაერი სწრაფად გაცივდება, ან, პირიქით, როდესაც მძიმე ცივი ჰაერი მიედინება მთის ფერდობებზე ხეობებში. იქ ეს ჰაერი ჩერდება და თბილ ჰაერს ფერდობებზე ანაცვლებს.

დღის განმავლობაში ჰაერის ტემპერატურა არ რჩება მუდმივი, მაგრამ მუდმივად იცვლება. დღის განმავლობაში დედამიწის ზედაპირი თბება და ჰაერის მიმდებარე ფენას ათბობს. ღამით, დედამიწა ასხივებს სითბოს, კლებულობს და ჰაერი კლებულობს. ყველაზე დაბალი ტემპერატურაშეინიშნება არა ღამით, არამედ მზის ამოსვლამდე, როდესაც დედამიწის ზედაპირმა უკვე დათმო მთელი სითბო. ანალოგიურად, ჰაერის ყველაზე მაღალი ტემპერატურა დაწესებულია არა შუადღისას, არამედ დაახლოებით 15:00 საათზე.

ეკვატორზე ტემპერატურის ყოველდღიური ცვალებადობა ერთნაირია დღე და ღამე. დღის ამპლიტუდები ძალიან მცირეა ზღვებში და ახლოს ზღვის სანაპიროები. მაგრამ უდაბნოებში დღის განმავლობაში დედამიწის ზედაპირი ხშირად თბება 50-60 °C-მდე, ღამით კი ხშირად ცივდება 0 °C-მდე. ამრიგად, ყოველდღიური ამპლიტუდა აქ აჭარბებს 50-60 °C-ს.

ზომიერ განედებში უდიდესი რიცხვიმზის გამოსხივება დედამიწას აღწევს ზაფხულის მზედგომის დღეებში, ანუ 22 ივნისს ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში და 21 დეკემბერს სამხრეთში. თუმცა, ყველაზე ცხელი თვე არ არის ივნისი (დეკემბერი), არამედ ივლისი (იანვარი), რადგან მზედგომის დღეს უზარმაზარი რადიაცია იხარჯება დედამიწის ზედაპირის გასათბობად. ივლისში (იანვარში) რადიაცია მცირდება, მაგრამ ეს შემცირება კომპენსირდება ძლიერად გახურებული დედამიწის ზედაპირით.

ანალოგიურად, ყველაზე ცივი თვეა არა ივნისი (დეკემბერი), არამედ ივლისი (იანვარი).

ზღვაზე იმის გამო, რომ წყალი უფრო ნელა კლებულობს და თბება, ტემპერატურის ცვლა კიდევ უფრო დიდია. აქ არის ყველაზე მეტი ცხელი თვეაგვისტო, ხოლო ყველაზე ცივი თებერვალია ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში და, შესაბამისად, ყველაზე ცხელი თებერვალი და ყველაზე ცივი აგვისტოა სამხრეთ ნახევარსფეროში.

წლიური ტემპერატურის დიაპაზონი დიდწილად დამოკიდებულია ადგილის განედზე. ამრიგად, ეკვატორზე ამპლიტუდა თითქმის მუდმივი რჩება მთელი წლის განმავლობაში და შეადგენს 22-23 °C. ყველაზე მაღალი წლიური ამპლიტუდები დამახასიათებელია კონტინენტების შიდა განედებში მდებარე ტერიტორიებისთვის.

ნებისმიერი ტერიტორია ასევე ხასიათდება აბსოლუტური და საშუალო ტემპერატურით. აბსოლუტური ტემპერატურადადგინდა ამინდის სადგურებზე გრძელვადიანი დაკვირვებით. ამრიგად, დედამიწაზე ყველაზე ცხელი (+58 °C) ადგილი ლიბიის უდაბნოშია; ყველაზე ცივი (-89,2 °C) არის ანტარქტიდაზე ვოსტოკის სადგურზე. ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ყველაზე დაბალი ტემპერატურა (-70,2 °C) დაფიქსირდა აღმოსავლეთ ციმბირის სოფელ ოიმიაკონში.

საშუალო ტემპერატურა განისაზღვრება რამდენიმე თერმომეტრის ინდიკატორის არითმეტიკული საშუალოდ. ასე რომ, საშუალო დღიური ტემპერატურის დასადგენად, გაზომვები ხდება 1-ზე; 7; 13 და 19 საათი, ანუ 4-ჯერ დღეში. მიღებული ფიგურებიდან იპოვეთ საშუალო არითმეტიკული მნიშვნელობა, რომელიც იქნება საშუალო დღიური ტემპერატურაამ ტერიტორიის. შემდეგ იპოვეთ თვიური საშუალო მაჩვენებლები და საშუალო წლიური ტემპერატურაროგორც ყოველდღიური და ყოველთვიური საშუალო არითმეტიკული საშუალო.

რუკაზე შეგიძლიათ მონიშნოთ წერტილები იგივე ტემპერატურის მნიშვნელობებით და დახაზოთ მათ დამაკავშირებელი ხაზები. ამ ხაზებს იზოთერმები ეწოდება. ყველაზე საჩვენებელი იზოთერმებია იანვარი და ივლისი, ანუ ყველაზე ცივი და ყველაზე ცივი თბილი თვეწელიწადში. იზოთერმები შეიძლება გამოყენებულ იქნას იმის დასადგენად, თუ როგორ ნაწილდება სითბო დედამიწაზე. ამ შემთხვევაში, მკაფიოდ გამოხატული შაბლონების მიკვლევა შესაძლებელია.

1. ყველაზე მაღალი ტემპერატურა არ შეინიშნება ეკვატორზე, არამედ ტროპიკულ და სუბტროპიკულ უდაბნოებში, სადაც ჭარბობს პირდაპირი რადიაცია.

2. ორივე ნახევარსფეროში ტემპერატურა კლებულობს ტროპიკული განედებიდან პოლუსებამდე.

3. ხმელეთზე ზღვის უპირატესობის გამო, იზოთერმების მიმდინარეობა სამხრეთ ნახევარსფეროში უფრო გლუვია, ხოლო ტემპერატურის ამპლიტუდები ყველაზე ცხელ და ცივ თვეებს შორის უფრო მცირეა, ვიდრე ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში.

იზოთერმების მდებარეობა საშუალებას გვაძლევს გამოვავლინოთ 7 თერმული ზონა:

1 ცხელი, მდებარეობს 20 °C წლიურ იზოთერმებს შორის ჩრდილოეთ და სამხრეთ ნახევარსფეროებში;

2 ზომიერი, მოთავსებულია ყველაზე თბილი თვეების 20-დან 10 °C-მდე იზოთერმებს შორის, ანუ ივნისსა და იანვარში;

10 და 0 °C იზოთერმებს შორის მდებარე 2 ცივი თვე ასევე ყველაზე თბილი თვეა;

მუდმივი ყინვების 2 უბანი, რომლებშიც ყველაზე თბილი თვის ტემპერატურა 0 °C-ზე დაბალია.

ტროპიკებში გამავალი მსუბუქი ზონების საზღვრები და პოლარული წრეები, არ ემთხვევა თერმული ზონების საზღვრებს.



ისინი გადიან გამჭვირვალე ატმოსფეროში მისი გაცხელების გარეშე, მიაღწევენ დედამიწის ზედაპირს, ათბობენ მას და მისგან შემდგომში თბება ჰაერი.

ზედაპირის და, შესაბამისად, ჰაერის გაცხელების ხარისხი, პირველ რიგში, ტერიტორიის განედზეა დამოკიდებული.

მაგრამ თითოეულ კონკრეტულ მომენტში ის (t o) ასევე განისაზღვრება მრავალი ფაქტორით, რომელთა შორის მთავარია:

A: სიმაღლე ზღვის დონიდან;

B: ქვედა ზედაპირი;

B: მანძილი ოკეანეებისა და ზღვების სანაპიროებიდან.

A - ვინაიდან ჰაერის გათბობა ხდება დედამიწის ზედაპირიდან, მით ნაკლები აბსოლუტური სიმაღლეებირელიეფი, რაც უფრო მაღალია ჰაერის ტემპერატურა (იგივე განედზე). წყლის ორთქლით უჯერი ჰაერის პირობებში შეინიშნება ნიმუში: ყოველ 100 მეტრ სიმაღლეზე ტემპერატურა (t o) მცირდება 0,6 o C-ით.

B – ზედაპირის ხარისხობრივი მახასიათებლები.

B 1 - სხვადასხვა ფერისა და სტრუქტურის ზედაპირი განსხვავებულად შთანთქავს და ასახავს მზის სხივებს. მაქსიმალური არეკვლა დამახასიათებელია თოვლისა და ყინულისთვის, მინიმალური კი მუქი ფერის ნიადაგებისა და კლდეებისთვის.

დედამიწის განათება მზის სხივებით მზისა და ბუნიობის დღეებში.

B 2 - სხვადასხვა ზედაპირებს აქვთ განსხვავებული სითბოს სიმძლავრე და სითბოს გადაცემა. Ისე წყლის მასამსოფლიო ოკეანეები, რომლებიც დედამიწის ზედაპირის 2/3-ს იკავებს, ძალიან ნელა თბება და ძალიან ნელა გაცივდება მაღალი სითბოს ტევადობის გამო. მიწა სწრაფად თბება და სწრაფად გაცივდება, ანუ იმისთვის, რომ 1 მ2 მიწის და 1 მ2 წყლის ზედაპირი ერთსა და იმავე ტზე გავათბო, საჭიროა დახარჯვა. სხვადასხვა რაოდენობითენერგია.

B – სანაპიროებიდან კონტინენტების შიგნიდან მცირდება წყლის ორთქლის რაოდენობა ჰაერში. რაც უფრო გამჭვირვალეა ატმოსფერო, მით ნაკლები მზის შუქი იფანტება მასში და მზის ყველა სხივი აღწევს დედამიწის ზედაპირს. Თანდასწრებით დიდი რაოდენობითწყლის ორთქლი ჰაერში, წყლის წვეთები ირეკლავს, იფანტება, შთანთქავს მზის სხივებს და ყველა მათგანი არ აღწევს პლანეტის ზედაპირს, მისი გათბობა მცირდება.

ჰაერის ყველაზე მაღალი ტემპერატურა რეგიონებში დაფიქსირდა ტროპიკული უდაბნოები. IN ცენტრალური რეგიონებისაჰარაში, თითქმის 4 თვის განმავლობაში, ჰაერის ტემპერატურა ჩრდილში 40 o C-ზე მეტია. ამავდროულად, ეკვატორზე, სადაც მზის სხივების დაცემის კუთხე ყველაზე დიდია, ტემპერატურა არ აღემატება + 26 o C.

მეორეს მხრივ, დედამიწა, როგორც გაცხელებული სხეული, ასხივებს ენერგიას კოსმოსში ძირითადად გრძელტალღოვანი ინფრაწითელი სპექტრით. თუ დედამიწის ზედაპირი დაფარულია ღრუბლების "საბანით", მაშინ ყველა ინფრაწითელი სხივი არ ტოვებს პლანეტას, რადგან ღრუბლები აყოვნებენ მათ და ასახავს მათ დედამიწის ზედაპირზე.

წმინდა ცაში, როდესაც ატმოსფეროში წყლის ორთქლი ცოტაა, პლანეტის მიერ გამოსხივებული ინფრაწითელი სხივები თავისუფლად მიდის კოსმოსში და დედამიწის ზედაპირი კლებულობს, რაც კლებულობს და ამით ამცირებს ჰაერის ტემპერატურას.

ლიტერატურა

  1. ზუბაშენკო ე.მ. რეგიონალური ფიზიოგრაფია. დედამიწის კლიმატი: სასწავლო დახმარება. ნაწილი 1. / ე.მ. ზუბაშენკო, ვ.ი. შმიკოვი, ა.ია. ნემიკინი, ნ.ვ. პოლიაკოვა. – ვორონეჟი: VSPU, 2007. – 183გვ.

ატმოსფეროს გათბობა (ჰაერის ტემპერატურა).

ატმოსფერო უფრო მეტ სითბოს იღებს დედამიწის ზედაპირიდან, ვიდრე პირდაპირ მზისგან. სითბოს მეშვეობით ატმოსფეროში გადადის მოლეკულური თბოგამტარობა,კონვექცია, აორთქლების სპეციფიკური სითბოს გამოყოფა ზე კონდენსაციაწყლის ორთქლი ატმოსფეროში. ამიტომ, ტროპოსფეროში ტემპერატურა ჩვეულებრივ იკლებს სიმაღლესთან ერთად. მაგრამ თუ ზედაპირი უფრო მეტ სითბოს ასხივებს ჰაერს, ვიდრე იღებს ამავე დროს, ის გაცივდება და მის ზემოთ ჰაერიც კლებულობს. ამ შემთხვევაში ჰაერის ტემპერატურა პირიქით, სიმაღლესთან ერთად იზრდება. ამ სიტუაციას ე.წ ტემპერატურის ინვერსია . მისი დაკვირვება შესაძლებელია ზაფხულში ღამით, ზამთარში - თოვლის ზედაპირის ზემოთ. ტემპერატურის ინვერსიაგავრცელებულია პოლარულ რეგიონებში. ინვერსიის მიზეზი, ზედაპირის გაციების გარდა, შეიძლება იყოს თბილი ჰაერის გადაადგილება მის ქვეშ მომდინარე ცივი ჰაერით ან ცივი ჰაერის ნაკადი მთათაშორისი აუზების ფსკერზე.

მშვიდ ტროპოსფეროში ტემპერატურა მცირდება საშუალოდ 0,6°-ით 100 მ-ზე, როდესაც მშრალი ჰაერი იზრდება, ეს მაჩვენებელი 100 მ-ზე 1°-ს აღწევს, ხოლო ნოტიო ჰაერის მატებისას მცირდება. ეს აიხსნება იმით, რომ ამომავალი ჰაერი ფართოვდება და ამაზე იხარჯება ენერგია (სითბო) და როდესაც ტენიანი ჰაერი ამოდის, ხდება წყლის ორთქლის კონდენსაცია, რომელსაც თან ახლავს სითბოს გამოყოფა.

მზარდი ჰაერის ტემპერატურის დაქვეითება - ღრუბლის წარმოქმნის მთავარი მიზეზი . დაღმავალი ჰაერი, მაღალი წნევის ქვეშ მყოფი, შეკუმშულია და მისი ტემპერატურა იზრდება.

ტემპერატურა საჰაერო პერიოდულად იცვლება მთელი დღის განმავლობაში და მთელი წლის განმავლობაში.

IN მისი ყოველდღიური კურსი არის ერთი მაქსიმუმი (შუადღის შემდეგ) და ერთი მინიმალური (მზის ამოსვლამდე). ეკვატორიდან პოლუსებამდე მცირდება ტემპერატურის მერყეობის ყოველდღიური ამპლიტუდები. მაგრამ ამავე დროს, ისინი ყოველთვის უფრო დიდია ხმელეთზე, ვიდრე ოკეანეში.

IN წლიური პროგრესიტემპერატურაჰაერი ეკვატორზე - ორი მაქსიმუმი (ბუნიობის შემდეგ) და ორი მინიმუმი (მზეურობის შემდეგ). ტროპიკულ, ზომიერ და პოლარულ განედებში არის ერთი მაქსიმუმი და ერთი მინიმალური. ჰაერის წლიური ტემპერატურის რყევების ამპლიტუდები იზრდება გრძედის მატებასთან ერთად. ეკვატორზე ისინი დღიურზე ნაკლებია: 1-2°C ოკეანეში და 5°C-მდე ხმელეთზე. ტროპიკულ განედებში - ოკეანეზე - 5°C, ხმელეთზე - 15°C-მდე. IN ზომიერი განედები 10-15°C-დან ოკეანეში 60°C ან მეტი ხმელეთზე. პოლარულ განედებში ჭარბობს უარყოფითი ტემპერატურა, მისი წლიური რყევები 30-40°C-ს აღწევს.

სწორი დღიური შემწეობა და წლიური კურსიჰაერის ტემპერატურა, რომელიც გამოწვეულია მზის სიმაღლის ჰორიზონტზე მაღლა და დღის სიგრძის ცვლილებით, გართულებულია არაპერიოდული ცვლილებებით, რომლებიც გამოწვეულია ჰაერის მასების მოძრაობით. სხვადასხვა ტემპერატურა. ტემპერატურის განაწილების ზოგადი სქემა ქვედა ფენატროპოსფერო-მისი შემცირება მიმართულებით ეკვატორიდან პოლუსებისკენ.

თუ ჰაერის საშუალო წლიური ტემპერატურამხოლოდ განედზე იყო დამოკიდებული, მისი განაწილება ჩრდილოეთ და სამხრეთ ნახევარსფეროებში იგივე იქნებოდა. სინამდვილეში, მის განაწილებაზე მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ქვედა ზედაპირის ხასიათის განსხვავება და სითბოს გადაცემა დაბალიდან მაღალ განედებზე.

სითბოს გადაცემის გამო, ჰაერის ტემპერატურა ეკვატორზე უფრო დაბალია და პოლუსებზე უფრო მაღალი, ვიდრე ეს იქნებოდა ამ პროცესის გარეშე. Სამხრეთ ნახევარსფეროუფრო ცივი ვიდრე ჩრდილოეთი, ძირითადად ყინულითა და თოვლით დაფარული მიწის მახლობლად სამხრეთ პოლუსის. საშუალო ტემპერატურაჰაერი ქვედა ორმეტრიან ფენაში მთელი დედამიწისთვის არის +14°C, რაც შეესაბამება საშუალოს წლიური ტემპერატურაჰაერი 40°N-ზე

ჰაერის ტემპერატურის დამოკიდებულება გეოგრაფიულ განედზე

ჰაერის ტემპერატურის განაწილება დედამიწის ზედაპირთან ახლოს ნაჩვენებია იზოთერმების გამოყენებით - ხაზები, რომლებიც აკავშირებს ადგილებს იმავე ტემპერატურაზე.იზოთერმები არ ემთხვევა პარალელებს. ისინი იღუნებიან, მოძრაობენ კონტინენტიდან ოკეანეში და პირიქით.

Ატმოსფერული წნევა

ჰაერს აქვს მასა და წონა, ამიტომ ზეწოლას ახდენს მასთან შეხების ზედაპირზე. ჰაერის მიერ დედამიწის ზედაპირზე და მასზე მდებარე ყველა ობიექტზე განხორციელებულ წნევას ე.წ ატმოსფერული წნევა . იგი უდრის გადახურული ჰაერის სვეტის წონას და დამოკიდებულია ჰაერის ტემპერატურაზე: რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით უფრო დაბალია წნევა.

ქვედა ზედაპირზე ატმოსფერული წნევა საშუალოდ შეადგენს 1,033 გ 1 სმ-ზე 2 (10 ტ-ზე მეტი მ 2 ). წნევა იზომება მილიმეტრებში ვერცხლისწყალი, მილიბარი (1 მბ = 0,75 მმ Hg) და ჰექტოპასკალები (1 ჰპა = 1 მბ). წნევა მცირდება სიმაღლესთან ერთად: ტროპოსფეროს ქვედა ფენაში 1 კმ სიმაღლეზე ის მცირდება 1 მმ Hg-ით. Ხელოვნება. ყოველ 10 მ-ზე რაც უფრო მაღალია, მით უფრო ნელა იკლებს წნევა. ნორმალური წნევა ოკეანის დონეზე არის 760 მმ. RT. Ხელოვნება.

დედამიწის ზედაპირზე წნევის ზოგადი განაწილება ზონალურია:

სეზონი

მატერიკზე

ოკეანის თავზე

ეკვატორულ განედებზე

ტროპიკულ განედებზე

დაბალი

მაღალი

ზომიერ განედებზე

მაღალი

დაბალი

დაბალი

პოლარულ განედებზე

ამრიგად, როგორც ზამთარში, ისე ზაფხულში, ასევე კონტინენტებზე და ოკეანეში, მაღალი და დაბალი წნევა. წნევის განაწილება აშკარად ჩანს იანვრის და ივლისის იზობარის რუქებზე. იზობარები - ხაზები, რომლებიც აკავშირებს ადგილებს იმავე წნევით.რაც უფრო ახლოს არიან ისინი ერთმანეთთან, მით უფრო სწრაფად იცვლება წნევა მანძილით. წნევის ცვლილების რაოდენობა ერთეულ მანძილზე (100 კმ) ე.წ წნევის გრადიენტი .

წნევის ცვლილება აიხსნება ჰაერის მოძრაობით. ის იზრდება იქ, სადაც მეტი ჰაერია და მცირდება იქ, სადაც ჰაერი ტოვებს. მთავარი მიზეზიჰაერის მოძრაობა - მისი გათბობა და გაგრილება ქვემო ზედაპირიდან. ზედაპირიდან გაცხელებული ჰაერი ფართოვდება და ზევით მიდის. მიაღწია სიმაღლეს, სადაც მისი სიმკვრივე აღემატება მიმდებარე ჰაერის სიმკვრივეს, ის ვრცელდება გვერდებზე. ამიტომ ზეწოლა თბილი ზედაპირიმცირდება (ეკვატორული განედები, მატერიკზე ტროპიკული განედები ზაფხულში). მაგრამ ამავე დროს ის იზრდება მეზობელ რაიონებში, თუმცა იქ ტემპერატურა არ შეცვლილა (ზამთარში ტროპიკული განედები).

ცივ ზედაპირზე ჰაერი კლებულობს და უფრო მკვრივი ხდება, ზედაპირს ეჭიმება (პოლარული განედები, მატერიკზე ზომიერი განედები ზამთარში). ზევით მისი სიმკვრივე იკლებს და ჰაერი აქ გარედან მოდის. ცივ ზედაპირზე მისი რაოდენობა იზრდება, მასზე წნევა იზრდება. ამავე დროს, სადაც ჰაერი დატოვა, წნევა მცირდება ტემპერატურის შეცვლის გარეშე. ზედაპირიდან ჰაერის გაცხელებასა და გაგრილებას თან ახლავს მისი გადანაწილება და წნევის ცვლილება.

ეკვატორულ განედებზეწნევა ყოველთვის შემცირდა. ეს აიხსნება იმით, რომ ზედაპირიდან გაცხელებული ჰაერი ამოდის და ტროპიკული განედებისკენ მიიწევს, რაც იქ გაზრდილ წნევას ქმნის.

ცივი ზედაპირის ზემოთ არქტიკაში და ანტარქტიდაშიწნევა გაიზარდა. იგი იქმნება ჰაერით, რომელიც მოდის ზომიერი განედებიდან, რათა შეცვალოს შედედებული ცივი ჰაერი. ჰაერის გადინება პოლარულ განედებზე არის ზომიერი განედებში წნევის შემცირების მიზეზი.

შედეგად წარმოიქმნება დაბალი (ეკვატორული და ზომიერი) და მაღალი წნევის (ტროპიკული და პოლარული) სარტყლები. სეზონიდან გამომდინარე, ისინი გარკვეულწილად გადაინაცვლებენ ზაფხულის ნახევარსფეროსკენ („მზის შემდეგ“).

პოლარული რეგიონები მაღალი წნევაისინი ფართოვდებიან ზამთარში, იკუმშებიან ზაფხულში, მაგრამ არსებობენ მთელი წლის განმავლობაში. ქამრები დაბალი არტერიული წნევაშენარჩუნებულია მთელი წლის განმავლობაში ეკვატორთან და სამხრეთ ნახევარსფეროს ზომიერ განედებში.

ზამთარში ზომიერ განედებში Ჩრდილოეთ ნახევარსფეროკონტინენტებზე წნევა მნიშვნელოვნად იზრდება და დაბალი წნევის სარტყელი "იტყდება". დაბალი წნევის დახურული ტერიტორიები რჩება მხოლოდ ოკეანეებზე - ისლანდიური და ალეუტური დაბლა. პირიქით, ზამთრის ყინული წარმოიქმნება კონტინენტებზე. სიმაღლეები :აზიური (ციმბირული) და ჩრდილო ამერიკელი. ზაფხულში, ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს ზომიერ განედებში, დაბალი წნევის სარტყელი აღდგება.

ზაფხულში აზიის თავზე წარმოიქმნება დაბალი წნევის უზარმაზარი ტერიტორია, რომელიც ორიენტირებულია ტროპიკულ განედებზე - აზიური დაბალი. ტროპიკულ განედებში კონტინენტები ყოველთვის ოდნავ თბილია ვიდრე ოკეანეები და მათზე წნევა დაბალია. ამიტომ არის ოკეანეების თავზე სუბტროპიკული სიმაღლეები :ჩრდილო ატლანტიკური (აზორები), ჩრდილოეთ წყნარი ოკეანე, სამხრეთ ატლანტიკური, სამხრეთ წყნარი ოკეანედა სამხრეთ ინდოელი.

ამრიგად, კონტინენტური და წყლის ზედაპირის სხვადასხვა გაცხელებისა და გაგრილების გამო (კონტინენტური ზედაპირი უფრო სწრაფად თბება და უფრო სწრაფად გაცივდება), დედამიწაზე თბილი და ცივი დინების არსებობისა და სხვა მიზეზების გამო, გარდა ქამრებისა. ატმოსფერული წნევაშეიძლება მოხდეს დაბალი და მაღალი წნევის დახურული ადგილები.

გრიპის აირების რეცირკულაციის შეცვლა . გაზის რეცირკულაცია ფართოდ გამოიყენება ზედმეტად გახურებული ორთქლის ტემპერატურის კონტროლის დიაპაზონის გასაფართოებლად და საშუალებას იძლევა შეინარჩუნოს გადახურებული ორთქლის ტემპერატურა ქვაბის დაბალი დატვირთვის დროსაც კი. IN Ბოლო დროსგამონაბოლქვი აირების რეცირკულაცია ასევე იძენს ადგილს, როგორც NOx წარმოქმნის შემცირების მეთოდი. ასევე გამოიყენება გრიპის აირების რეცირკულაცია ჰაერის ნაკადში სანთურების წინ, რაც უფრო ეფექტურია NO x-ის წარმოქმნის ჩახშობის თვალსაზრისით.

შედარებით ცივი რეცირკულირებული გაზების შეყვანა ღუმელის ქვედა ნაწილში იწვევს რადიაციული გამაცხელებელი ზედაპირების სითბოს შთანთქმის დაქვეითებას და აირების ტემპერატურის მატებას ღუმელიდან გასასვლელში და კონვექციურ სადინრებში, მათ შორის გრიპის აირების ტემპერატურა. გრიპის აირების მთლიანი ნაკადის ზრდა გაზის ბილიკის მონაკვეთში, სანამ აირები მიიღება რეცირკულაციისთვის, ხელს უწყობს სითბოს გადაცემის კოეფიციენტების გაზრდას და კონვექციური გათბობის ზედაპირების სითბოს აღქმას.

ბრინჯი. 2.29. ორთქლის ტემპერატურის ცვლილებები (მრუდი 1), ცხელი ჰაერის ტემპერატურა (მრუდი 2) და დანაკარგები გამონაბოლქვი აირებით (მრუდი 3) დამოკიდებულია გამონაბოლქვი აირის რეცირკულაციის წილზე g.

ნახ. ცხრილი 2.29 გვიჩვენებს TP-230-2 საქვაბე დანადგარის მახასიათებლებს გაზის რეცირკულაციის პროპორციის შეცვლისას ღუმელის ქვედა ნაწილზე. აქ არის გადამუშავების წილი

სადაც V rts არის რეცირკულაციისთვის აღებული აირების მოცულობა; ვრ - აირების მოცულობა შერჩევის წერტილში რეცირკულაციისთვის V rc-ის გათვალისწინების გარეშე. როგორც ჩანს, რეცირკულაციის წილის ზრდა ყოველ 10%-ით იწვევს გამონაბოლქვი აირების ტემპერატურის ზრდას 3-4°C-ით, Vr. - 0,2%-ით, ორთქლის ტემპერატურა - 15°C-ით და დამოკიდებულების ბუნება თითქმის წრფივია. ეს ურთიერთობები არ არის უნიკალური ყველა ქვაბისთვის. მათი ღირებულება დამოკიდებულია რეცირკულირებული აირების ტემპერატურაზე (ადგილი, სადაც აირები მიიღება) და მათი შეყვანის მეთოდზე. ღუმელის ზედა ნაწილში რეცირკულირებული აირების ჩაშვება გავლენას არ ახდენს ღუმელის მუშაობაზე, მაგრამ იწვევს გაზების ტემპერატურის მნიშვნელოვან შემცირებას ზეგამათბობლის მიდამოში და, შედეგად, შემცირებას. ზედმეტად გახურებული ორთქლის ტემპერატურაზე, თუმცა წვის პროდუქტების მოცულობა იზრდება. გაზების ჩაშვება ღუმელის ზედა ნაწილში შეიძლება გამოყენებულ იქნას ზეგამათბობლის დასაცავად მიუღებელი ზემოქმედებისგან. მაღალი ტემპერატურაგაზები და ზეგამათბობლის წიდის შემცირება.

რა თქმა უნდა, გაზის რეცირკულაციის გამოყენება იწვევს არა მხოლოდ ეფექტურობის შემცირებას. მთლიანი, მაგრამ ასევე ეფექტურობა ქვაბის ბლოკის ქსელი, რადგან ეს იწვევს ელექტროენერგიის მოხმარების ზრდას საკუთარი საჭიროებისთვის.

ბრინჯი. 2.30. სითბოს დაკარგვის დამოკიდებულება მექანიკური დამწვრობის გამო ცხელი ჰაერის ტემპერატურაზე.

ცხელი ჰაერის ტემპერატურის ცვლილება.ცხელი ჰაერის ტემპერატურის ცვლილება არის ჰაერის გამაცხელებლის მუშაობის რეჟიმის ცვლილების შედეგი ისეთი ფაქტორების გავლენის გამო, როგორიცაა ტემპერატურის წნევის ცვლილება, სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი, გაზი ან ჰაერის ნაკადი. ცხელი ჰაერის ტემპერატურის მატება იზრდება, თუმცა ოდნავ, ცეცხლსასროლი იარაღის კოლოფში სითბოს გამოყოფის დონე. ცხელი ჰაერის ტემპერატურა შესამჩნევად მოქმედებს ქვაბის აგრეგატების მახასიათებლებზე, რომლებიც მუშაობენ საწვავზე დაბალი არასტაბილური გამოსავლით. ^ g.v-ის დაქვეითება ამ შემთხვევაში აუარესებს საწვავის აალების პირობებს, საწვავის გაშრობისა და დაფქვის რეჟიმს, იწვევს ჰაერის ნარევის ტემპერატურის დაქვეითებას სანთურების შესასვლელში, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს დანაკარგების ზრდა. მექანიკურ დამწვრობამდე (იხ. სურ. 2.30).

. ჰაერის წინასწარ გახურების ტემპერატურის შეცვლა.ჰაერის წინასწარ გათბობა ჰაერის გამაცხელებლის წინ გამოიყენება მისი გამაცხელებელი ზედაპირების კედლის ტემპერატურის გასაზრდელად, რათა შემცირდეს მათზე გრიპის აირების კოროზიული ეფექტი, განსაკუთრებით გოგირდის მაღალი შემცველობის საწვავის წვისას. PTE-ის თანახმად, გოგირდის საწვავის ზეთის დაწვისას, ჰაერის ტემპერატურა მილისებური ჰაერის გამათბობლების წინ უნდა იყოს არანაკლებ 110 ° C-ზე დაბალი, ხოლო რეგენერაციული გამათბობლების წინ - არანაკლებ 70 ° C.

ჰაერის წინასწარ გათბობა შეიძლება განხორციელდეს ცხელი ჰაერის რეცირკულაციის გზით ამომწურავი ვენტილატორების შეყვანაში, თუმცა ეს ამცირებს ქვაბის დანადგარის ეფექტურობას აფეთქებისთვის ელექტროენერგიის მოხმარების გაზრდის და გამონაბოლქვი აირების ტემპერატურის ზრდის გამო. ამიტომ მიზანშეწონილია ჰაერის გაცხელება 50°C-ზე ზემოთ ჰაერის გამათბობლებში, რომლებიც მუშაობენ შერჩეულ ორთქლზე ან ცხელ წყალზე.

ჰაერის წინასწარ გათბობა იწვევს ჰაერის გამაცხელებლის სითბოს შთანთქმის შემცირებას ტემპერატურის წნევის შემცირების გამო, გამონაბოლქვი აირების ტემპერატურა და სითბოს დაკარგვა იზრდება. ჰაერის წინასწარ გათბობა ასევე მოითხოვს დამატებით ენერგეტიკულ ხარჯებს ჰაერის გამათბობელზე ჰაერის მიწოდებისთვის. ჰაერის წინასწარ გახურების დონისა და მეთოდის მიხედვით, ჰაერის წინასწარ გახურების ყოველ 10°C-ზე, ეფექტურობა. მთლიანი ცვლილებები დაახლოებით 0,15-0,25% -ით, ხოლო გამონაბოლქვი აირების ტემპერატურა - 3-4,5 ° C-ით.

ვინაიდან ჰაერის წინასწარ გაცხელებისთვის მიღებული სითბოს წილი ქვაბის აგრეგატების გაცხელებასთან მიმართებაში საკმაოდ დიდია (2-3,5%), ჰაერის გათბობის ოპტიმალური სქემის არჩევანია. დიდი მნიშვნელობა.



Ცივი ჰაერი

ბრინჯი. 2.31.ჰაერის ორეტაპიანი გათბობის სქემა გამათბობლებში ქსელის წყლით და შერჩეული ორთქლით:

1 - ქსელის გამათბობლები; 2 - გათბობის სისტემის ქსელის წყლით ჰაერის გათბობის პირველი ეტაპი; 3 - ჰაერის გათბობის მეორე ეტაპი; 4 - ტუმბო გამათბობელებისთვის დამაბრუნებელი ქსელის წყლის მიწოდებისთვის; 5 - ქსელის წყალი ჰაერის გასათბობად (დიაგრამა ზაფხულის პერიოდი); 6 - ქსელის წყალი ჰაერის გასათბობად (სქემა ზამთრის პერიოდისთვის).

ჰაერის გათბობის სისტემის დაპროექტებისას გამოიყენება მზა გათბობის ბლოკები.

სწორი შერჩევისთვის საჭირო აღჭურვილობასაკმარისია იცოდეთ: გამაცხელებლის საჭირო სიმძლავრე, რომელიც შემდგომში დამონტაჟდება მიწოდების ვენტილაციის გათბობის სისტემაში, ჰაერის ტემპერატურა მის გამოსავალზე გამათბობელი განყოფილებიდან და გამაგრილებლის ნაკადის სიჩქარე.

გამოთვლების გასამარტივებლად თქვენს ყურადღებას წარმოგიდგენთ ონლაინ კალკულატორს გამათბობელის სწორი შერჩევის ძირითადი მონაცემების გამოსათვლელად.

  1. გამათბობლის თერმული სიმძლავრეკვტ. კალკულატორის ველებში უნდა შეიყვანოთ საწყისი მონაცემები გამათბობელში გამავალი ჰაერის მოცულობის შესახებ, მონაცემები ჰაერის შესასვლელში შემავალი ჰაერის ტემპერატურისა და გამათბობლის გამოსასვლელში ჰაერის ნაკადის საჭირო ტემპერატურის შესახებ.
  2. გამომავალი ჰაერის ტემპერატურა. შესაბამის ველებში უნდა შეიყვანოთ საწყისი მონაცემები გაცხელებული ჰაერის მოცულობის, ინსტალაციის შესასვლელში ჰაერის ნაკადის ტემპერატურისა და პირველი გაანგარიშებისას მიღებული გამათბობლის თერმული სიმძლავრის შესახებ.
  3. გამაგრილებლის ნაკადი. ამისათვის თქვენ უნდა შეიყვანოთ საწყისი მონაცემები ონლაინ კალკულატორის ველებში: პირველი გაანგარიშებისას მიღებული ინსტალაციის თერმული სიმძლავრე, გამაცხელებლის შესასვლელში მიწოდებული გამაგრილებლის ტემპერატურა და გამოსასვლელის ტემპერატურის მნიშვნელობა. მოწყობილობის.

გამათბობელის სიმძლავრის გაანგარიშება