Döngüler
Çoğu zaman, bir site, yıl boyunca tipik bir ortalama günlük seyir ile karakterize edilir. Bu günlük döngü bazen belirli bir günde net bir şekilde gözlemlenebilir. Ancak çoğu zaman sadece çok sınırlı bir ölçüde gözlemlenebilir veya hiç gözlemlenemez. Dünya çapında çok az site dışında, ortalama günlük rota, sözde alçak arazi veya yer tipi ile uyumludur.
Gece saatlerinde, sabah saat 6’ya kadar rüzgar hızı minimumdadır. Bundan sonra hava hareketinin hızı yavaş yavaş artar. Sabah saat 9’da günlük ortalama değere normal olarak ulaşılır. Öğleden sonra saat 2 ile 4 arasında rüzgar hızı maksimuma ulaşır ve ardından tekrar azalır. Öğleden sonra saat 7 ile 8 arasında tekrar günlük ortalama değerine ve gece yarısı veya sonrasında günlük minimum değerine ulaşır.
Bazı günlerde, rüzgar hızının günlük seyri, değişen yerel hava koşulları nedeniyle yıllık ortalamada verilen ortalama günlük rotadan önemli ölçüde sapabilir. Ancak bir yıl boyunca genellikle durağan hava koşulları hakimdir.
Norderney/Almanya bölgesi için örnek olarak açıklanan günlük rota, kuvvetli hava koşulları sırasında bir termal tabakalaşmadaki günlük rotaya eşittir ve gün boyunca yere yakın hava tabakasının, gelen güneş nedeniyle kuvvetli bir şekilde karışması ile birliktedir. radyasyon ve gece boyunca sabit tabakalaşma söz konusudur.
Açıkta kalan dağ tepesi sahalarında ve yerden 50 ila 100 m arasındaki topoğrafik olarak daha az yapılandırılmış alanlarda, rüzgar hızının günlük seyri yer tipine kıyasla tersine çevrilir. Tersine çevirme türü olarak başvurulur.
Maksimum hıza gece, minimum hıza öğlen veya öğleden sonra ulaşılır. Rüzgar hızının ortalama günlük seyrinin tersine çevrilmesi, gece ve gündüz arasında değişen termal tabakalaşma ile açıklanabilir.
Gün boyunca, yalıtılmış güneş enerjisi ve yansıyan termal radyasyon nedeniyle kararsız bir termal tabakalaşma ile gezegenin sınır tabakası genişler. Bu da rüzgarın yavaşlamasına neden olur. Katmanlaşma gece sabitse, üst hava akışı zemine yakın katmandan ayrılır ve bu nedenle genellikle çok yüksek rüzgar hızlarına /2-15/ ulaşır.
Yerden 50 ila 100 m arasındaki segmentte, rüzgar hızının ortalama günlük seyri “geçiş tipi” olarak adlandırılır. Bu yükseklikte, gün ortasında ve gece yarısında iki maksimum hıza sahip bir çift dalga meydana gelir. Sabah ve akşam iki minimum gözlemlenebilir, ancak bu durumda genlikler nispeten küçüktür.
Frekans dağılımı. Ortalama olarak gözlemlenen günlük ve yıllık rotaya rağmen, ölçülen rüzgar hızları farklı zamanlarda, farklı yerlerde ve yerden farklı yüksekliklerde önemli ölçüde değişebilir. Bu nedenle ölçülen zaman serilerini karşılaştırmak çok zordur.
Bu nedenle, değişen zaman dağılımı ile ölçülen rüzgar hızının zaman serileri, dağılım fonksiyonları ile karakterize edilir. Bu temelde, birbirleri arasında kolayca ve güvenilir bir şekilde karşılaştırılabilirler. Bu amaçla, ölçülen rüzgar hızı değerleri farklı rüzgar hızı sınıflarına göre sınıflandırılır.
Her sınıf için, ölçülen rüzgar hızı değerlerinin genel miktarına göre bu sınıfa tahsis edilen ölçülen rüzgar hızı değerlerinin meydana gelme olasılığı hesaplanır. Bu frekans dağılımı her zaman tipik bir seyir gösterir.
Solda, farklı bölgelerde ölçülen saatlik ortalama rüzgar hızı değerlerinin dağılımları gösterilmektedir. Bu bulgulara göre, yıllık ortalama rüzgar hızı bölgesinde ilgili en yüksek oluşma olasılığı verilmiştir.
Karbon döngüsü nedir
Madde döngüsü Nedir
Coğrafya Ekosistem ve Madde Döngüsü Ders NOTLARI
Madde döngüsü ve enerji akışı arasındaki fark
Ekosistemdeki madde döngüsü ve enerji akışı ile ilgili verilenlerden hangisi doğrudur
Enerji Akışı Nedir
enerji akışı ve Madde Döngüsü
Ortalama rüzgar hızı nispeten düşükse, bu olasılıklar nispeten yüksek değerler gösterir. Bununla birlikte, yalnızca küçük bir hız aralığı ile sınırlıdırlar. Artan ortalama rüzgar hızıyla, maksimum oluşma olasılığının mutlak yüksekliği azalır; aynı zamanda frekans dağılımı önemli ölçüde daha dengelidir.
Bu tür olasılık dağılımlarına matematiksel yaklaşımlar, yalnızca birkaç parametre aracılığıyla tanımlanabilen farklı işlevlerle yapılabilir. Rüzgar hızlarının dağılımı için Weibull veya Rayleigh Dağılımı kullanılabilir.
Bugün, Weibull Dağılımı, daha genel olarak tanımlanmış dağıtım işlevi olarak kullanılmaktadır. Karşılık gelen yoğunluk fonksiyonu göre tanımlanır. k sözde şekil parametresidir ve A ölçeklendirme faktörü vWi rüzgar hızını tanımlar.
Bu, örneğin, Almanya’daki çeşitli siteler için derlenen ve gösterilen hesaplanan şekil ve ölçeklendirme faktörlerine yol açar. Bu tabloya göre, şekil faktörü genellikle daha küçük değerler ve azalan ortalama yıllık hız ile karakterize edilir.
Nehir Tipi ve Rezervuar Su Temini
Yeryüzündeki toplam güneş enerjisi olayının yaklaşık %21’i veya 1,2 106 EJ/yıl’ı, küresel su döngüsünün buharlaşma ve çökelme döngüsünü sürdürmek için kullanılır. Ancak bu miktardaki enerjinin ancak ancak %0,02’si veya 200 EJ/a’sı nihayet dünyanın nehirlerinde ve göllerinde depolanan kinetik ve potansiyel enerji olarak kullanılabilir /2-23/.
Dünyanın su rezervleri. Yeryüzünün katı (buz), sıvı (su) ve gaz (su buharı) halindeki su rezervlerinin toplam hacmi ancak 1,4 109 km3 /2-23/’dür.
Hacim açısından suyun farklı oluşum değişikliklerinin küresel dağılımını gösterir. Buna göre atmosferdeki % 0,001 su buharı ile Dünya’nın tüm su rezervinin çok küçük bir kısmını oluşturmaktadır. % 2,15 ile buz oranı da nispeten küçüktür.
Bu nedenle, küresel su rezervlerinin ezici çoğunluğu, yaklaşık %97,8’i ile çoğunlukla okyanuslarda yoğunlaşan sıvı sudur.
Su Döngüsü
Yeryüzündeki tarif edilen su rezervi, gelen güneş enerjisi tarafından sürekli olarak çevrilir. Bu küresel su döngüsü, esas olarak okyanuslardan ve diğer faktörlerin yanı sıra bitkilerden ve kıtasal sulardan gelen suyun buharlaşmasıyla beslenir.
Bu buharlaşan su, küresel ve yerel rüzgar sirkülasyonu ile atmosfer içinde su buharı olarak aktarılır ve daha sonra örn. yağmur, kar, yumuşak dolu veya çiy şeklinde. Okyanusların üzerinde, buharlaşandan biraz daha az su yağar. Bu, karada buna bağlı olarak daha yüksek yağış seviyelerine yol açar ve okyanuslardan kıtalara net su ithalatı ile sonuçlanır. Ortaya çıkan yağış, kar alanlarını, buzulları, akarsuları, nehirleri, gölleri ve yer altı sularını besler.
Küresel toplam yağış dünya yüzeyi ile ilgili ise, yaklaşık 972 mm (1 mm eşittir 1 l/m2) yıllık ortalama yağış elde edilir. Ancak yerel koşullara bağlı olarak bu değerler önemli ölçüde değişebilir.
Örneğin bazı çöl bölgelerine uzun yıllar hiç yağmur yağmaz (örneğin Sahra Çölü). Bununla birlikte, açık alanlarda, örneğin dağ çıkışlarında, bir yıl boyunca 5.000 mm’ye kadar ve daha fazla yağış gözlemlenebilir.
Ortalama olarak, kıtalarda yıllık ortalama yağış yaklaşık 745 mm’dir. Örneğin Orta Avrupa koşullarında çökelen su hacminin yaklaşık %62’si doğrudan veya dolaylı olarak buharlaşır; kalan %38’lik kısım yüzey veya yer altı suyu olarak akar. Ancak bu oranlar başka koşullar altında değişebilir.
Atmosferin bulut ve yağmur oluşturan katmanlarında suyun ulaştığı potansiyel enerjiden ancak çok sınırlı bir şekilde yararlanılabilir. Okyanusların üzerine yağan kısım için, bu enerji esas olarak kullanılamayan düşük sıcaklıktaki ısıya dönüştürülür.
Kıtalara yağan oranın yaklaşık %64’ü toprağa karışıyor; Böylece ortaya çıkan potansiyel enerji de tamamen kullanılamaz, çünkü tahliye edilen suyun bir kısmı daha alçakta, yokuş aşağı yer alan kaynaklarda tekrar yüzeye çıkar.
Bu nedenle, nihayetinde sadece yüzeyden akan su, kıtalardaki toplam yağışın yaklaşık %36’sına tekabül eden potansiyel kullanım için mevcuttur.
Bu nedenle, yalnızca ilgili yağış alanı ile deniz seviyesi arasındaki yükseklik farklılıklarından kaynaklanan potansiyel enerji teorik olarak yararlıdır. Herhangi bir teknik kullanım önlemi olmaksızın, su yollarında veya göllerde potansiyel enerji olarak depolanan enerji, nehir yatağında aşındırma ve savrulma ile ortam sıcaklığına yakın bir sıcaklıkta ısı enerjisine dönüştürülecektir.