Описание обмена теплом и влагой между атмосферой и деятельным слоем суши в гидродинамических атмосферных моделях

• Автор: Курзенева, Екатерина Владимировна
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 186 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.МЕТОДЫ ПАРАМЕТРИЗАЦИИ ТЕПЛО- И ВЛАГООБМЕНА АТ- 15 МОСФЕРЫ С ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ В ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ И ЗАДАЧИ ОПИСАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОСА В СИСТЕМЕ "АТМОСФЕРА-
ПОДСТИЛАЮЩИЯ ПОВЕРХНОСТЬ"
1.1. Методы параметризации тепло- и влагообмена 16 атмосферы с подстилающей поверхностью в гидродинамических моделях
1.1.1. Балансовые методы
1.1.2.Методы, основанные на решении уравнений диффузии
1.1.3.Параметризация растительного покрова
1.1.4.Описание процессов обмена с подстилающей поверхностью в климатических моделях
1.2. Задачи описания процессов тепло- и массо-переноса в системе "атмосфера - подстилающая поверхность" в науках о Земле
2.ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ ТЕПЛО- И ВЛАГОПЕРЕНОСА В ДЕЯ
ТЕЛЬНОМ СЛОЕ ПОЧВЫ, СОВМЕЩЕННОЙ С АТМОСФЕРНОЙ
МОДЕЛЬЮ
2.1. Физические основы построения математической модели тепло- и влагопереноса в деятельном слое почвы
2.2. Математическая постановка задачи построения модели тепло- и влагопереноса в деятельном слое
2.2.1.Математическая формулировка задачи для

немерзлого грунта
2.2.2.Математическая формулировка задачи для грунта с мерзлыми слоями
2.2.3.Математическая формулировка задачи для грунта, покрытого снегом
2.2.4.Математическая формулировка задачи описания инфильтрации в почву дождевой влаги или воды за счет таяния снега
2.2.5.Математическая формулировка задачи описания процессов накопления и таяния снега
2.3. Численное решение задачи
2.3.1.Численное решение задачи для немерзлого
грунта
2.3.2.Численное решение задачи для грунта с
мерзлыми слоями
2.3.3.Численное решение задачи для грунта,
покрытого снегом
2.3.4.Численное решение задачи описания инфильтрации в почву дождевой вода или воды за счет таяния снега
2.3.5.Численное решение задачи описания процессов накопления и таяния снега
2.4. Гидродинамическая прогностическая модель атмосферы
, 2.4.1.Основные уравнения модели атмосферы
2.4.2.Параметризация планетарногопограничного слоя
2.4.3.Параметризация лучистого теплообмена
3. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ

3.1. Сходимость итерационного процесса
3.2. Влияние на поле температуры почвы источника (стока) тепла за счет фазовых переходов
на фронте промерзания - протаивания
3.3. Результаты интегрирования совмещенной модели "атмосфера-грунт"
3.4. Особенности распространения тепла и влаги в почве, описываемые совмещенной моделью "атмосфера-грунт"
3.4.1.Описание моделью "атмосфера-грунт" изменения профилей влажности почвы
3.4.2.Воспроизведение моделью "атмосфера-грунт" суточного хода температуры и влажности поверхности почвы и распространения в почве колебаний температуры и влажности
3.5. Влияние вариаций теплофизических характеристик почвы и снега на результаты моделирования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Имеется в виду, что IV - сумма воды, доступная в корневой зоне. В уравнениях для прогноза почвенной влаги производится корректировка: не вся влага, поступающая за счет выпадения осадков и таяния снега, достигает поверхности почвы, часть ее задерживается в растительном покрове. Поэтому в уравнениях (1.10) и (1.34) фигурируют не Р и Мт, а (Р - Ру) и (Мт - Мш у). Переменные Ру и М5ПУ - часть осадков и воды за счет таяния, которая осталась в "поверхностном резервуаре", равна УГ/ . Испарение с поверхности снега и с поверхности влажных растений (в "поверхностном резервуаре" есть влага) вычисляется по формуле (1.6) при г-1. Испарение с обнаженной почвы вычисляется следующим образом:
Испарение с сухой (то есть, когда нет влаги в "поверхностном резервуаре") покрытой растениями площади, пропорционально эффективности испарения (транспирации) Е :
(1.41)
к = тах

(1.42)
(1.43)
(1.44)