Кавказ: погода и климат

Полезные ссылки:
Метеоцентр.Азия - наш сайт с высокодетализированными прогнозами погоды по пунктам России и мира
Облегчённая версия Метеоклуба (для смартфонов)

Кавказ: погода и климат

Сейчас в Метеоклубе:
Участников - 5 [ LESS, Date, nikolay, Konstantin, slava31 ]
Максимальное одновременное количество посетителей: 11 [27 Фев 2020 14:15]
Гостей - 0 / Участников - 11

 - Начало - Ответить - Статистика - Регистрация - Поиск -
МЕТЕОКЛУБ : независимое сообщество любителей метеорологии (Европа и Азия) : ФОРУМ О ПОГОДЕ И ПРИРОДЕ / Погода вчера, сегодня, завтра / Кавказ: погода и климат
<< 1 ... 189 . 190 . 191 . 192 . 193 . 194 . 195 . 196 . 197 . 198 . 199 ... 265 . 266 . >>
Автор Сообщение
isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 10 Авг 2019 19:09


Количество осадков с начала года.

Батуми: 1247,4 мм
Зугдиди: 910,7 мм
Сочи (Раздольное): 880,8 мм
Сочи (Адлер): 828,5 мм
Туапсе: 732,0 мм
Кутаиси: 723,6 мм

isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 11 Авг 2019 12:36 - Поправил: isamegrelo


Все прекрасно знают, что Черное море оказывает огромное влияние на климат Кавказа. А теперь задача, пора вспомнить уроки физики) На сколько градусов прогреется морская вода (учитывая весь объем), если использовать энергию выработанную за 1 месяц на всех действующих АЭС в мире? Конечно же этого никто не собирается делать, но так ради интереса постарайтесь подсчитать.

AL1981
Участник
Письмо
Адлер
# Дата: 11 Авг 2019 12:45


isamegrelo

Вряд-ли они окажут хоть сколь существенное влияние на Т воды в принципе)

isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 11 Авг 2019 12:49


AL1981

Каков ваш интуитивный ответ? 0.01°, 0.1° или 1°?

AL1981
Участник
Письмо
Адлер
# Дата: 11 Авг 2019 12:55 - Поправил: AL1981


isamegrelo

Тысячные, а то и десятитысячные градуса, если интуитивно.
У имеющегося объема воды Черного моря, просто гигантская теплоемкость. Это как в озеро, в пару сотен метров в поперечнике, и глубиной несколько метров кинуть пару десятков бытовых нагревателей, и ждать повышение Т воды.

А у Вас сколько получилось?

isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 11 Авг 2019 14:06


AL1981

Подожду ответ от других участников, свой же напишу поздно вечером.

kostian
Участник
Письмо
Минск. В заложниках теплового безумия.
# Дата: 11 Авг 2019 14:10


А что тут гадать?

Объем Черного моря - 555000 км3. Следовательно, оно содержит 5,55*10^17 кг воды.
Месячная выработка АЭС - 220 млрд кВт*ч. Следовательно, АЭС производят 7,92*10^17 Дж энергии.
Удельная теплоемкость воды - 4200 Дж/кг*град

Теперь осталось подсчитать по формуле из школьного курса физики:
Q = c*m*dt

dt = Q / c*m = 7.92*10^17/(4200*5.55*10^17) = 0.0004 градуса.

isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 11 Авг 2019 15:25


А что тут гадать?
kostian

Гадание гаданием, но вы сами то не учли один важный нюанс. Ваши расчеты верны, если речь идёт, к примеру, о бассейне. Вот теперь думайте, что вы упустили из виду.

Asent57
Участник
Письмо
Oryol
# Дата: 11 Авг 2019 15:35


kostian

Месячная норма выработки на АЭС порядка 200ТВт*ч по электроэнергии.
Тепловая мощность АЭС обычно в 3-4 раза превышает эл.мощность.

isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 11 Авг 2019 16:27


Asent57

200ТВт*ч = 200 млрд кВт*ч

isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 11 Авг 2019 17:05


NOAA скатилось на дно. В четверг прогнозирует дохлую дельту всего в 4 градуса, схема +31/+19. Прям не Зугдиди, а какой-то Сан-Диего )) Там холодное Калифорнийское течение здорово тормозит прогрев воздуха.



isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 11 Авг 2019 17:51


Постараюсь эту кавказскую тему сделать самой читаемой здесь в метеоклубе.
Предлагайте свои идеи как сделать её более интересной для вас.
А пока ознакомимся со средней дельтой в августе (Т2м минус Т850).
На Кавказе она максимальна на равнинной местности в континентальной части Азербайджана.



Asent57
Участник
Письмо
Oryol
# Дата: 11 Авг 2019 19:19


isamegrelo
а что Вы хотите услышать, герметичный бассейн в вакууме Вам грубо уже посчитали.

А если брать Черное море, то в массе воды надо учесть соленость, подводные течение, теплообмен с дном, конвекция и десятки других факторов...

isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 11 Авг 2019 19:29 - Поправил: isamegrelo


Asent57
соленость, подводные течение, теплообмен с дном, конвекция

Всё это мелочи по сравнению с главным фактором.
Напишу подсказку. Когда-нибудь слышали про термодинамическое уравнение Клапейрона - Клаузиуса?

Asent57
Участник
Письмо
Oryol
# Дата: 11 Авг 2019 19:49


isamegrelo
мне не понятно почему Вы его решили использовать, но это Ваша задача, Ваши правила.

isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 11 Авг 2019 20:39


Asent57

Окей, постановка вопроса будет иная - отчего зависит температура кипения воды? Как раз в этом уравнении есть одна ключевая переменная, от которой в прямой зависимости процесс перехода вещества из одной фазы в другую.
На первый взгляд моя задача может показаться легкой, но на деле довольно сложная, для получения более-менее точного ответа не обойтись без интегрирования.

CorvusCorax
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 11 Авг 2019 20:45 - Поправил: CorvusCorax


NOAA скатилось на дно. В четверг прогнозирует дохлую дельту всего в 4 градуса, схема +31/+19. Прям не Зугдиди, а какой-то Сан-Диего )) Там холодное Калифорнийское течение здорово тормозит прогрев воздуха.
isamegrelo

То же самое и в Сан-Франциско, Санта-Барбаре.

http://www.pogodaiklimat.ru/climate3/KSFO.htm
http://www.pogodaiklimat.ru/climate3/KSBA.htm

Тмакс летом +22...+24 (и это при Т850 +15...+18).

Постараюсь эту кавказскую тему сделать самой читаемой здесь в метеоклубе.

Она уже одна из самых читаемых :)

CorvusCorax
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 11 Авг 2019 20:48


Объем Черного моря - 555000 км3. Следовательно, оно содержит 5,55*10^17 кг воды.
Месячная выработка АЭС - 220 млрд кВт*ч. Следовательно, АЭС производят 7,92*10^17 Дж энергии.
Удельная теплоемкость воды - 4200 Дж/кг*град

Теперь осталось подсчитать по формуле из школьного курса физики:
Q = c*m*dt

dt = Q / c*m = 7.92*10^17/(4200*5.55*10^17) = 0.0004 градуса.

kostian

От солнца и воздуха прогревается в основном верхний слой воды толщиной в несколько метров. В первом грубом приближении можно взять верхний слой толщиной 5 м и умножить его на площадь моря. Прогрев рассчитывать для этого объёма, а не для всего объёма моря.

isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 11 Авг 2019 21:10


Она уже одна из самых читаемых :)
CorvusCorax

я очень рад)

kostian
Участник
Письмо
Минск. В заложниках теплового безумия.
# Дата: 11 Авг 2019 21:40


CorvusCorax
Прогрев рассчитывать для этого объёма, а не для всего объёма моря.


Почитайте внимательно условие задачи: там сказано учитывать весь объем. Мы же греем от АЭС. Никто не мешает нам опустить гигантский кипятильник на морское дно.

kostian
Участник
Письмо
Минск. В заложниках теплового безумия.
# Дата: 11 Авг 2019 21:50 - Поправил: kostian


isamegrelo
Окей, постановка вопроса будет иная - отчего зависит температура кипения воды? Как раз в этом уравнении есть одна ключевая переменная, от которой в прямой зависимости процесс перехода вещества из одной фазы в другую.

Ничего не понял. Причем тут кипение воды? Мы же не кипятим море, а подогреваем его на ничтожно малые доли градуса. Зачем нам тут уравнение Клапейрона — Клаузиуса? 8-) Зависимостью теплоемкости воды от давления при температурах, близких к 0°C, полагаю, можно пренебречь. Она значима только при температурах, близких к точке кипения воды, что не имеет отношения к условиям задачи.

isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 11 Авг 2019 22:13 - Поправил: isamegrelo


kostian

Ваш метод расчёта вполне актуален для Азовского моря, с максимальной глубиной не более 13,5 м.
Черное море гораздо глубже (2212 м), что происходит при погружении в морскую пучину? Верно. Растёт давление. От которого и зависит температура кипения воды. Следовательно на каждой глубине нужно разное количество энергии для нагревания на фиксированный градус. На глубине 2,2 км избыточное давление 22,35 MPa, это значит что для нагревания воды понадобится энергия в 3,8 раза больше, чем на поверхности моря. Можно учесть среднюю глубину моря - 1240 м (12,53 MPa, e ~ 3,3). Полученное kostian-ом число делится на 3,3 - получится округленно 0.00012°, а если взять в расчеты ещё и факторы перечисленные участником Asent57, то показатель ещё снизится на 15-20%, в конечном итоге оценочный ответ в районе 0.00009°

kostian
Участник
Письмо
Минск. В заложниках теплового безумия.
# Дата: 11 Авг 2019 22:26 - Поправил: kostian


isamegrelo
Растёт давление. От которого и зависит температура кипения воды.

Это верно. Но температура моря на глубине около 4 градусов. Поэтому вот это:

Следовательно на каждой глубине нужно разное количество энергии для нагревания на фиксированный градус. На глубине 2,2 км избыточное давление 22,35 MPa, это значит что для нагревания воды понадобится энергия в 3,8 раза больше, чем на поверхности моря.

никоим образом не решение задачи не влияет. Теплоемкость при любом давлении при такой температуре около 4200 Дж/кг*град. Если бы температура воды в море на глубине была близкой к точке кипения, тогда теплоемкость бы резко возрастала и мы бы это учитывали.




isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 11 Авг 2019 23:15


kostian

В общем то да, этого не знал. Спасибо за скриншот.

isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 11 Авг 2019 23:25 - Поправил: isamegrelo


kostian

К вам есть ещё одна задача, возможно сможете помочь с решением. А то я не знаю где искать ответ.

Представьте такую картину: над Черным морем установили раздвигающееся стекло толщиной 5 см, которое охватывает всю площадь водной поверхности.
На сколько градусов прогреется вода от солнца в случае 10 безоблачных дней?



isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 11 Авг 2019 23:53


doctor73 и AL1981 наверное в шоке от моих идей))

kostian
Участник
Письмо
Минск. В заложниках теплового безумия.
# Дата: 12 Авг 2019 00:24 - Поправил: kostian


isamegrelo
На сколько градусов прогреется вода от солнца в случае 10 безоблачных дней?

Эта задачка несколько посложнее. Тут недостаточно условий для ее решения. Поэтому придется делать некоторое допущения и упрощения. Во-первых, надо понять, какова роль стекла? Если такая, что оно пропускает все солнечное излучение и препятствует испарению и ИК-излучению с поверхности моря, то это все существенно упрощает.
Нам надо только знать, каков приход радиации на поверхность моря. Из книг можно выяснить, что годовой приход прямой солнечной радиации составляет примерно 5860 МДж/м2 + еще 1465 МДж/м2 рассеянной. Итого - 7325 МДж/м2. Т.к. мы не знаем, в какое время года проводится наш мысленный эксперимент, то просто возьмем 10/365 от этой величины. Площадь моря нам известна, только надо учесть, что не весь объем воды прогревается, а только верхний слой, который в Черном море составляет около 50 метров. Поэтому у нас получится 2,2*10^13 м3, в 25 раз меньший объем, по сравнению с первой задачей. В пересчете на массу воды - 2,2*10^16 кг. Нетрудно подсчитать, что на этот объем за 10 дней придет 0,9*10^20 Дж энергии. Тогда по той же школьной формуле получим:

dt = Q / c*m = 0.9*10^20/(4200*2.2*10^16) = 1 градус.

Т.е. прогрев за 10 дней составит порядка 1 градуса.

isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 12 Авг 2019 10:41 - Поправил: isamegrelo


kostian

А как же толщина стекла?

Есть данные для Краснодара.
https://krasnodar-pogoda.ru/radiatsionnyj-rezhim
В июле суммарная солнечная радиация составляет 674 МДж/м2 (за декаду ~ 225 МДж/м2)

Поехали дальше. В ЧМ хорошо прогревается только самый верхний слой в 10 метров.
http://portal.esimo.ru/dataview/viewresource?resou rceId=RU_RIHMI-WDC_732&parameter=tempwater&sea=bla ck&profile=true
Значит объем сокращается, до 4,3*10^12 м3 (4,3*10^15 кг)

dt=Q/c*m=1.012*10^20/(4200*4.3*10^15)=5.6

Прогрев на 5,6°. Весьма неплохо! Но что же с толщиной стекла?



kostian
Участник
Письмо
Минск. В заложниках теплового безумия.
# Дата: 12 Авг 2019 11:00


isamegrelo
А как же толщина стекла?

Неясна физическая суть задачи: какая величина зависит от толщины стекла.

В ЧМ хорошо прогревается только самый верхний слой в 10 метров.

Может быть. Но потом идет термоклин до 50-100 метров, так что тепло отчасти и туда проникает, хоть и не сразу, а в течение некоторого времени.

isamegrelo
Участник
Письмо
Zugdidi
# Дата: 12 Авг 2019 11:22 - Поправил: isamegrelo


Неясна физическая суть задачи: какая величина зависит от толщины стекла.
kostian

Стекло поглощает солнечную радиацию (absorbed), а затем переизлучает (re-radiated). Есть статья на английском языке и пример с домашним окном.
Про толщину стекла там не указано, но почему-то я уверен, что при 5 см степень переизлучения будет выше, чем при 2-3 см, хотя могу и ошибаться.

https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_gain



<< 1 ... 189 . 190 . 191 . 192 . 193 . 194 . 195 . 196 . 197 . 198 . 199 ... 265 . 266 . >>
Ваш ответ

          Отменить *Что это?

 » Логин  » Пароль