Vízügyi Közlemények, 1990 (72. évfolyam)
3. füzet - Gauzer Balázs: A hóolvadás folyamatának modellezése
A hóolvadás folyamatának modellezése 287 oldali második tagja a jég olvadásából, illetve az olvadékvíz visszafagyásából eredő energiaváltozást jelenti. Ezek a folyamatok csak zérus °C hőmérséklet esetén lehetségesek, tehát a hótakaró egy pontjában a fázisváltozás és a hőmérséklet-változás kölcsönösen kizárják egymást, ezért a (11) egyenlet bal oldali két tagja közül az egyik mindig zérus. E feltétel, tekintve, hogy a koncentrált paraméterű konceptuális modellek — nevük első részéből adódóan — a hótakaró állapotát egységesen kezelik, a hótakaró egészére érvényes. Eszerint a hótakarónak két lehetséges állapota van száraz és hideg vagy érett. Száraz és hideg állapotnál a hótakaró hőmérséklete zérusnál alacsonyabb. Az energiatartalom növekedése a hőmérséklet növelésére fordítódik. A hótakaró hőmérsékletét 7\-ről T 2 = 0 °C-ra növelő energiamennyiség a (10) egyenletből kapható, figyelembe véve, hogy közben nincs fázisváltozás: z qt = ^ (q 0 ~ qz) dt = Z Q sCi (T 2 - 7",) = — Z e*CiT v (12) Érett állapotnál a hótakaró hőmérséklete zérus. Az energiaváltozás tehát fázisváltozásokban jelentkezik. A vízgőz fázisváltozását elhanyagolva, a (10) és (11) alapján: ß q m = q a ~ q z = Z — (qíVí) a i w. (13) at A hótakaróban levő jégtömeg csökkenésének jellemzésére vezessük be az olvadási tényezőt: (14) Qw dt Ekkor a (13) egyenlet a = M Q W a, K, (15) formába írható. Figyelembe véve a (10) és (13) egyenleteket: (M w) 0 — (M w) z = — mQ w. (16) A (16) egyenlet nem tartalmaz információt a hótakaróban levő folyékony víz mozgásáról. Ezért számos empirikus összefüggést határoztak meg annak az időtartamnak a meghatározására, amely alatt a hótakaró felszínén keletkező olvadékvíz eléri a hótakaró alját (Hoggan 1981, Morris 1985, Anderson 1986). A koncentrált paraméterű konceptuális modellekről addig mondottak valamennyi típusú modellre érvényesek. Ezek között a leglényegesebb különbség a hótakaró felső határán jelentkező energiaáram (q 0) kezeléséban van. Ez alapján a koncentrált paraméterű konceptuális modellek tovább bonthatók az energiamérleg-modellek és a hőmérséklet/«í/ex-modellek csoportjára. 2.2.1. Energiamérleg-modellekről beszélünk abban az esetben, ha a hótakaró határfelületein fellépő, energiaáramot leíró (8) és (9) egyenletekben szereplő összetevők a