水汽扩散与输送水文学.ppt

3.4 3.4 水汽扩散与输送水汽扩散与输送一、扩散与水汽扩散一、扩散与水汽扩散1.扩散 由物理量梯度引起的使该物理量平均化的物理迁移现象 物理量: 质量、动量、能量，等等2.分子扩散 物质由于分子的无规则运动从高浓度区到低浓度区的净流动过程 典型试验: 布朗实验c扩散过程浓度分布时间变化图布朗实验示意图分子扩散的菲克第一定律: E=-kdc/dxE---单位时间内通过单位面积的扩散物质c---扩散物浓度k---扩散系数3. 紊动扩散 紊动是一个与流体的运动联系在一起的概念 紊动扩散与分子扩散相似，使质量、动量及热量趋于均匀，但作用比后者大得多 其数学表达式与菲克定律相似，但扩散系数不同，物理意义不同4. 水汽扩散 可以是分子扩散，也可以是紊动扩散，但以紊动扩散为主二、水汽输送二、水汽输送1.定义 水汽输送是指水分因扩散而由一地向另一地运移，或由低空向高空输送的过程 输送的结果是对沿程降水以重大影响2.大气水分平衡方程 A.边界 上为对流层顶，下为地面，四周为研究区域。

B.依据 水量平衡原理 由图可得:(W1+Ei) – (W2+Pi) = △△W 对于长时段△W→0，从而: Pi = W1 – W2+Ei 由于区域蒸发量远小于水汽输送量，因此区域P的大小，取决于出入该气柱的水汽量三、水汽输送的主要因素1、大气环流：流场、风速场2、地理纬度：纬度越高，水汽含量越少3、海陆分布4、海拔高度和地形四、我国水汽输送的特点®1、存在三个基本水汽来源（极地气团的西北水汽流、南海水汽流、孟加拉湾水汽流），三条输入路径，并有明显季节变化®2、水汽输送既有大气平均环引起的平均输送，又有移动性的涡动输送水汽平均输送方向基本上和风场相一致 ®3、地理位置、海陆分布与地貌上总体格局形成我国水汽的基本格局®4、水汽输送场垂向分布存在明显差异。