Zsuffa István: Műszaki hidrológia I. (Műegyetemi Kiadó, 1996)
2. A HIDROLÓGIAI FOLYAMATOK
érvényes Navier-Stokes egyenlet a víz mozgás törvényeivel foglalkozó tudományágnak, a hidromechanikának. a folyadékok mechanikájának is az alapegyenlete. A peremfeltételek. azaz a mozgás geometriai korlátái által egy meghatározott vonal, azaz a vízfolyás meder irányába terelt vízmozgást e Navier-Stokes egyenlet egy dimenziós változata, a Saint Venant egyenlet írja le. Az alapcgyenlet kétdimenziós változatát, a Boussinesque egyenletet olyan vízmozgás jelenségek leírására alkalmazzák, amelyek az egyik főirányban. minden metszetben azonos mozgásképet adnak A fölsorolt egyenletek, differenciálegyenletek analitikus megoldása a legtöbb esetben nagy nehézségekbe ütközik. A differenciálegyenlet analitikus megoldása során esetleg meghatározott ..általános megoldást" azonban a gyakorlati, tényleges feladat kidolgozására csak a ..partikuláris megoldás” meghatározásával használható föl A matematikai analízisből közismert, hogy a ..partikuláris megoldás" az „általános megoldás" alapján a kezdeti és peremfeltételek ismeretében határozható meg. A folyadék halmazállapotú földfcliilcti. vagy felszín alatti vízmozgást generáló kezdeti feltételt a földfelszínre hulló csapadék idő függvénye szolgáltatja. A peremfeltételeket pedig a v ízrészecskék útját kijelölő medermorfológiai, medergeometria viszonyok, illetve a felszín alatti rétegek pórusszerkezetének geometriai jellemzői. Amidőn tehát a víz földi körforgását elemezzük, ezen mozgástörvényekre kell építenünk: a differenciálegyenlet-rendszerek roppant nehéz, analitikus megoldása helyett ma már a számítógép adta lehetőségek fölhasználásával közvetlen a numerikus eredményi számoljuk olymódon, hogy a számítás során a kezdeti feltételekből indulunk ki és folyamatosan vesszük figyelembe a peremfeltételeket. 2.1.3 A HIDROLÓGIAI FOLYAMATOK VLLKTLFN II I LLGL A legnagyobb nehézségek a kezdeti feltételekből erednek. A v ízjárási foly amat kezdeti feltétele a csapadék hullás, egy egy esőzés maga is mechanikai, hőlani folyamat eredménye. A napsugárzás hőenergiája által clpárologtatott v íz ezen hőenergia függvényében a magas légkörbe kerül, majd a mozgó légtömegekkel egy ütt jut a kérdéses földrajzi helyre. E mozgó légtömegek pály áját a szomszédos, ellenkező, v agy legalábbis eltérő irányban mozgó, ritkán stagnáló légtömegek határozzák meg. A csapadékképződés. amint azt a továbbiakban részletesebben is tárgyaljuk a légtömegek lehűlésével kapcsolatos, ami viszont fölfelé áramlással jár. E vertikális mozgás során ezen fölfelé szálló levegőmás .mozgó, v agy stagnáló légtömegekkel ütközik. A légtömegek v égtelen sokaságú. és egymással a leglazább kapcsolatban lévő elemei olyan peremfeltételekkel szabályozzák a mozgó levegőtömegek ugyancsak laza kapcsolatban lévő végtelen sok elemét, amelyek szünet nélkül változtatják végtelenül bonyolult szerkezetüket. A légtömegek mozgása, a felhő képződés folyamat;) tehát előre meg nem határozható események sorozata, amelyet a matematika véletlen folyamatnak nevez. 37
