Péczely György: Éghajlattan (Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1998)

3. Fizikai klimatológia - 3.1 Az éghajlat-meghatározó tényezők

Számítási példa. Természetes állapotban levő (nedves) homoktalajon egy derült nyári napon 13—14 óra között a felszín hőmérséklete 48 °C volt, ugyanakkor 15 cm-es mélységben csak 26 °C-ot mértek. Mekkora az a hőmennyiség, ami 1 óra alatt vezetéssel haladt át e rétegen egységnyi felületen a mélyebb szintek felé?

A (3.1.3-3) formula és a 3.6. táblázatból kikeresett X alapján

1,68-22

ßv = —-------= 246,4(J-m~2-s~1),

0

,15

s ezt az értéket megszorozva az 1 órában levő másodpercek számával (3600), nyerjük a keresett hőmennyiséget :

Qv = 246,4 -3600 = 887 040(J -m“2 -óra-1).

Következőkben vizsgáljuk meg, hogy egy adott energiamennyiség tározódása — feltéve, hogy az teljes egészében hővé alakul át — miként változtatja meg a rendszer hőmérsékletét. Feltételezzük, hogy a bevételezett energia teljes egészében a rendszerben marad, vagyis Q^ = Et egyenlőség áll fenn.

Ha az Et tározott energia (Et = 1 joule = m2 • kg • s-2) számszerűen éppen a fajhővel (c) egyezne meg (c = m2 • s~2 • K“1), úgy ezen hőenergia 1 kg tömegű anyag hőmérsékletét 1 fokkal emelné, ugyanis

£t _ m2-kg-s-2 c m2-s_2-K_1

kg-K.

Ha az energiatározódás V térfogatú rendszerben történik, abban Vg tömeg van, tehát a létrejövő A T hőmérséklet-változás

Számítási példa. Számítsuk ki az előző adatokból, hogy mekkora lesz az 1 m2-es keresztmetszetű 15 cm hosszúságú talajoszlop felmelegedése.

A szükséges adatok:

Et = Qv = 887 040 J -ni-2 -óra-1,

V = 0,15 m3, q = 1600 kg -m~3,

tehát:

c = 1250 m2-s~2 -K_1,

AT =

887 040

0,15-1600-1250

2,96 (K).

Ez az érték a vizsgált talajréteg egészére vonatkozik s voltaképpen átlagos szám. Tapasztalataink szerint azonban a felmelegedés nem egyenletes: a felszínközeli szintekben jóval erősebb mint a talaj mélyebb rétegeiben, miután a felszín erős felmelegedése miatt ott a hőmérséklet függőleges gradiense számottevően nagyobb.

146