蒸发水量(mm/s)和 潜热通量(W/m2) 之间的单位转化
蒸发水量和潜热通量之间的单位转化
- 1. 热通量和水通量
- 1.1 热通量
- 1.2 水通量(流量)
- 2 两者之间的如何转化?
1. 热通量和水通量
1.1 热通量
我们知道,在太阳辐射的长期作用下,地表基本呈现出收入和支出相等的状态,正是这种平衡,才使得地表温度才能保持一定的稳定,不至于过高或者过低。其能量平衡方程为
其中,LE 为潜热通量。
潜热通量(Latent Heat Flux) 为温度不变条件下单位面积的热量交换,单位为瓦每平方米(W/m2)。当然,这个过程中温度虽然不变,但是地表水分通过吸收(释放)能量实现了相态的转化(由气态变为液态,或者由液态变为气态)。后者就是我们通常认为的蒸散发。
潜热通量其实是一种 热通量,值通过单位面积的热能,是具有方向性的矢量,又称为热流密度,即单位时间内通过单位面积的热量,其在国际单位制的单位为:瓦特/平方米(W/m2)。
我们知道W=焦耳J/时间T,因此,潜热通量的单位也可以用 MJ * m-2 * day-1 或者 MJ * m-2 * s-1等表示
1.2 水通量(流量)
- 类似于潜热通量,我们知道潜热的交换是用于水分的相态转变过程,因此,这一过程就是蒸散发,那它同样可以用蒸散发水量来表示,对于一个流域而言,其蒸散发指从流域表面逃逸到空气中的水分,这个水分当然是体积单位(m3)。但由于流域面积有大有小,因此通常用 mm/day, mm/s 等来表示蒸散发的量。
2 两者之间的如何转化?
上表中可以发现,不同问题的水体在蒸发的过程中,其汽化潜热lv, 水体密度是不一样的。因此,不同水体蒸发过程吸收的热量略有差异。
但是,从汽化潜热的数值变化可以看出,其变化幅度其实并不大,我们通常选用20℃的水体进行计算,因此,其汽化潜热为2.4536 MJ/kg
由于W=J/s,因此,通过上面的关系,我们就可以进行以下转化(20℃情景):
1MJ/(m2⋅day)=0.408mm/day1MJ/(m2⋅s)=0.408mm/s1 MJ /(m^2·day) =0.408 mm /day\\ 1 MJ /(m^2·s) =0.408 mm/s 1MJ/(m2⋅day)=0.408mm/day1MJ/(m2⋅s)=0.408mm/s
或者
28.35W/m2=1mm/day28.35 W/m^2 = 1 mm /day 28.35W/m2=1mm/day
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