Depolanan Enerji Türleri
Tartışılan net radyasyon akıları, radyasyon dışında enerji taşıma işlemlerinin varlığını göstermiştir. Isı şeklindeki enerji, karadan veya okyanus yüzeyinden buharlaşma veya iletim yoluyla ve atmosferden yüzeye yağış, sürtünme ve yine iletim yoluyla küçük miktarlarda aktarılır.
Bu işlemler, atmosfer ile okyanuslar ve kıtalar arasında duyulur∗ ve gizli ısı alışverişi yapar. Atmosferdeki değişim süreçleri, yoğuşma, buharlaşma ve az miktarda iletim içerir. Ek olarak, konveksiyon ve adveksiyon gibi taşıma işlemleriyle enerji eklenir veya çıkarılır.
Konveksiyon işlemlerinin türbülanslı hareketi genellikle çeşitli karakteristik boyutlarda üst üste gelen girdaplar olarak tanımlanır. Advektif hareket, az ya da çok laminer akışın sonucudur. Atmosferdeki tüm hareket sürtünme (viskozite) ile ilişkilidir, böylece kinetik enerji sürekli olarak ısıya dönüşür.
Bu nedenle genel dolaşım, yenilenen enerji girdisiyle sürdürülmelidir. Aynı süreçler okyanuslardaki dolaşımda yer alır, ancak farklı süreçler arasındaki nicel ilişkiler, hava ve suyun farklı fiziksel yapıları (yoğunluk, viskozite, vb.) nedeniyle farklıdır.
Daha önce bahsedildiği gibi, taşıma süreçleri için enerji kaynağı, net radyasyon akışının enlem değişimidir. Kıtalarda nehir ve yüzey akışı ile yer altı suyu akışı dahil olmak üzere ek taşıma süreçleri gerçekleşebilir. Kuru toprakta doğrudan ısı iletimi, ısı iletkenliğinin küçük olması nedeniyle çok küçüktür.
Burada Wpot jeopotansiyel enerjidir, Wkin dış hareketin kinetik enerjisidir (akış), Wsens depolanan duyulur ısı miktarıdır (dahili kinetik hareket) ve Wlat faz değişimlerinde yer alan enerjiler gibi gizli ısı miktarıdır. (katıdan sterline, sıvıdan gaza veya diğer kimyasal yeniden düzenleme)
Depolanan enerjinin sıfır noktası elbette keyfidir. Tüm atomların ayrıldığı ve sonsuza taşındığı bir durumun enerjisi olarak alınabilir, ancak pratikte, enerjinin sıfırını tanımlamak için bazı uygun ortalama durumların kullanılması adettendir.
Hem ρ hem de g’nin ayrıca coğrafi konuma (φ, λ) zayıf bir bağımlılığı vardır. Kinetik enerji Wkin, hem ortalama akış hızından hem de türbülanslı (girdaplı) hızlardan katkı alır.
Isı kapasitesi cP (sabit basınçta), yine yükseklik ve konumun bir fonksiyonu olabilen bileşime bağlıdır. Tüm miktarlar zamana da bağlı olabilir. Su gibi belirli bir bileşenin gizli ısısı yazılabilir.
Lv (su için 2,27 J kg-1) gizli buharlaşma ısısı ve Lm (buz için 0,33 J kg-1) erime gizli ısısıdır. mv, su buharının karışım oranıdır (hacimce kesirli içerik) ve mw, sıvı suyun karışım oranıdır (okyanuslarda ve toprakta olduğu kadar atmosferde de geçerlidir). Diğer bileşenler için, gizli enerji içeriğini ifade etmek amacıyla girdikleri kimyasal bileşiği belirtmek gerekli olabilir.
Toplam Enerji Akıları
Radyasyon durumunda olduğu gibi, ilgili tüm enerji akıları şimdi belirtilmelidir ve radyasyon ve radyasyon olmayan akıların toplamı (Enonr) net toplam enerji akısını verir.
Dünyanın yüzeyinde birçok enerji dönüşüm süreci (örneğin, kar ve buzun erimesi, akış) meydana geldiğinden, kesin olarak iki boyutlu düzlemlerdeki akılar, tanımlayıcı düzlemin küçük dikey yer değiştirmeleri için hızla değişebilir ve bu nedenle uygun olmayabilir. çalışmak için miktarlar.
Bu nedenle, böyle bir düzlemden geçen net toplam enerji akışı, muhtemelen yıl ortalamaları dışında, genel olarak sıfırdan farklı olacaktır. Dünya (kıta veya okyanus) ile atmosfer arasındaki yukarı doğru sınır yüzeyi için, toplam net enerji akışı yazılabilir.
Yenilenebilir enerji türleri
Enerji türleri
Ruhsal enerji çeşitleri
Kinetik enerji çeşitleri
Elektrik DEPOLAMA bataryaları
Enerji ve enerji çeşitleri
Mekanik enerji DEPOLAMA sistemleri
enerji çeşitleri
Dünyanın yüzeyindeki maddenin dikey hızı genellikle sıfıra yakın olduğundan (atmosfere atılan volkanik madde bir istisnadır) kinetik enerji akışı ihmal edilmiştir. Yine de maddenin taşınması, genellikle yükseklik arttıkça sıfırdan artan ortalama dikey hızlara sahip konvektif girdap akışı ve düşen madde (yağış dahil) yoluyla gerçekleşir.
Bu akışlarda yer alan jeopotansiyel enerjideki değişiklikler, E noktası teriminde yer alır. Radyasyon akısı E srad verilir.
Gizli enerji akışı, E slat, buharlaşmanın gizli ısısı olan Lv ile çarpılan buharlaşma oranıdır. Son olarak, duyulur ısının net akışı, Esens, çevreden farklı sıcaklıklarda taşınım, iletim ve madde alışverişi (örneğin yağış veya volkanik döküntü) gibi her iki yöndeki tüm ısı transferini içerir.
Ocak ve Temmuz ayları için duyulur ve gizli akış dağılımlarını, yeniden analiz projesi kapsamındaki son model değerlendirmelerine dayalı olarak iki akışın toplamını gösterin. Analiz, yüzeyde kısa ve uzun dalga boylu radyasyon ile ışınımsız akılar arasında denge sağlar ve atmosferden okyanuslara veya kara kütlelerine doğru gizli ve hissedilir ısı akılarının yönlendirildiği önemli alanlar olduğu görülür. .
Işınımlı olmayan akıların toplamı, bileşenlerine göre daha düzgün davranır; bu, taşınacak toplam enerji fazlasının, büyük ölçüde yerel koşullara (bağıl nem gibi) bağlı olarak buharlaşma ve konvektif süreçler arasında bölündüğünü gösterir.
Enerji Aktarım Süreçleri
Şimdi dikey bir sütunda bulunan enerji miktarının davranışına dönersek, önce sütunun atmosferik ve kıtasal okyanus kısımlarını ayrı ayrı ele almak uygundur.
Kıta okyanus sütununun derinliği, iki dikey yönün hiçbirinde hiçbir enerjinin aktarılmadığı derinlik olarak alınır. Bu, eklenecek olan Dünya’nın iç kısmında üretilen ısının dışa transferinin ihmal edilmesinden kaynaklanan bir idealleştirmedir.
Kıta okyanus sütununu d eki ile ifade ederek, depolanan enerjideki değişim şu şekilde ifade edilebilir.
Burada Fd, dikkate alınan kolonun kenarlarından yatay net enerji akışını temsil eder. Kıtasal bir sütun için Fd, net yüzey akışı ve gizli ısı içeriği Lw ile çarpılan yeraltı suyu kaybını ve çevredeki toprak üzerindeki olası hissedilir ısı fazlasını içerecektir; bunların tümü, işaret kuralı nedeniyle ters işaretle alınmıştır.
Tipik olarak Fd, kıtalar için, akıntıları ve diğer yatay adveksiyonları içerdiği okyanuslar için olduğundan çok daha az önemlidir. Akıntılar ısıyı ekvatoral bölgelerden kutuplara ve özellikle Kuzey Atlantik ve Kuzey Pasifik’e taşır.
Kıtaya göre Fd kıyaslandığında ihmal edilebilir düzeydedir. Fd ile ilgili yukarıdaki tartışmada, yoğunluk değişikliğiyle potansiyel enerjinin eklenmesi veya çıkarılması da ihmal edilmiştir (örneğin, bir kıta sütunu yaz aylarında yer altı suyunun bir kısmını kaybettiğinde veya bir okyanus sütununda, farklı yoğunlukların bir sonucu olarak).