ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ: сублимация, солнечная энергия и погода

Сублимация - что это такое, как это работает и что мы теряем?

сублимационная_крышка

Мы все слышали выражение, что апрельский дождь приносит майские цветы, но приносит ли апрельский снег майские цветы?

В это время года мы все ожидаем ливней, но в 2022 году в апреле выпало много снега. Поможет ли этот снег увлажнить почву для "цветов или урожая", или он потеряется из-за стока, испарения или возгонки?

Существует два способа, с помощью которых вода может быть потеряна в атмосферу. С одним из них вы, вероятно, знакомы. испарениеКогда жидкая вода поглощает достаточно энергии от солнца, она превращается в газ, называемый водяным паром, и теряется в атмосфере.

Один из них, с которым вы, вероятно, не так хорошо знакомы, называется сублимацияЭто процесс, при котором снег превращается непосредственно в газообразный пар, минуя жидкую фазу. Это происходит, когда снег поглощает прямую энергию солнца, несмотря на то, что температура может быть ниже нуля.

 

Что делает день хорошим для высоких потерь при сублимации?

Очевидно, что дни с ясным, светлым небом и высокой солнечной радиацией благоприятствуют потерям на сублимацию, но вносят ли вклад другие погодные факторы? Точно так же, как дни с сухим воздухом и ветрами приводят к увеличению скорости испарения, они также влияют на скорость сублимации. Если относительная влажность воздуха низкая, а ветер сильный, потери от сублимации будут выше. Но в целом, именно солнечная радиация в конкретный день действительно управляет процессом.

Мы должны помнить, что в северных широтах к середине и концу апреля количество солнечной энергии, получаемой солнцем в солнечный день, эквивалентно началу августа. Да, в это трудно поверить, но солнечная радиация в апреле аналогична августу.

18 апреля 2022 года, iMETOS 3.3 погодная станция (установлен в апреле 2018 года, Канада) получал 923 Вт/м2 в совершенно ясный солнечный день. Это примерно через месяц после весеннего равноденствия. Если мы посмотрим на один месяц до осеннего равноденствия или примерно 20 августа, мы должны увидеть похожие значения солнечной радиации, что мы и делаем, 13 августа при солнечном дне мы получили 922 Вт/м2.

сублимация1

Весной солнце обладает достаточным количеством энергии, чтобы стимулировать процессы испарения и сублимации, что означает, что в это время года в атмосферу может уходить достаточно большое количество воды.

сублимация2

Сколько мы теряем на сублимацию за день?

Средняя цифра, используемая в большинстве исследований, составляет около 1 мм в день, но, как и ожидалось, она сильно варьируется в зависимости от дневной солнечной энергии, относительной влажности и скорости ветра. Некоторые исследования показывают, что в идеальных условиях этот показатель может достигать 2-4 мм в день. За неделю это означает, что мы можем потерять от 14 до 28 мм снежного покрова непосредственно в результате сублимации.

Что это значит?

В год, когда у вас нет большого количества накопленной поверхностной почвенной влаги для посадки, каждый миллиметр на счету, поэтому потери на сублимацию, испарение и сток могут играть значительную роль в водном балансе для любого места. Важно отметить, что влажность почвы подобна кофейной чашке. Мы хотим, чтобы эта чашка была полной ранней весной, чтобы в почвенном профиле было достаточно воды для развития культур.

Лучшее место для пополнения запасов в условиях дождевого питания - осень, когда урожай уже собран, а испаряемость низкая, поэтому потребность в почвенной влаге невелика. Таким образом, мы знаем, сколько влаги осталось в кофейной чашке на следующую весну. На графике показано некоторое пополнение почвы осенью на глубину 60 см в результате осенних дождей.

осенняя инфильтрация

В этом году у нас было много снега/дождей для подпитки почвы, поверхностные и подповерхностные слои находятся в хорошей форме или кофейная чашка почти полна, поэтому нам не нужно беспокоиться об испарении, сублимации или стоках этой весной, так как таяние было очень медленным, и цветы или культуры должны хорошо себя чувствовать ранней весной, когда они появятся!

инфильтрация дождя

 

Хотите узнать больше?

Если вы хотите получить больше информации, пожалуйста, скачайте пример использования ЗДЕСЬ.