Hydrologia. Säteilyn jako aallonpituuden avulla

Samankaltaiset tiedostot
Hydrologia. L6 Haihdunta. Määritelmiä

Hydrologia L4 Sadanta

Hydrologia. Lumen ja jään fysikaaliset ominaisuudet

Termiikin ennustaminen radioluotauksista. Heikki Pohjola ja Kristian Roine

AURINKOENERGIA. Auringon kierto ja korkeus taivaalla

Työssä määritetään luokkahuoneen huoneilman vesihöyryn osapaine, osatiheys, huoneessa olevan vesihöyryn massa, absoluuttinen kosteus ja kastepiste.

Ilman suhteellinen kosteus saadaan, kun ilmassa olevan vesihöyryn osapaine jaetaan samaa lämpötilaa vastaavalla kylläisen vesihöyryn paineella:

Luku 3. Ilmakehä suojaa ja suodattaa. Manner 2

MAA (4 OP) JOHDANTO VALOKUVAUKSEEN,FOTOGRAM- METRIAAN JA KAUKOKARTOITUKSEEN Kevät 2006

Käyttämällä annettua kokoonpuristuvuuden määritelmää V V. = κv P P = P 0 = P. (b) Lämpölaajenemisesta johtuva säiliön tilavuuden muutos on

Työssä määritetään luokkahuoneen huoneilman vesihöyryn osapaine, osatiheys, huoneessa olevan vesihöyryn massa, absoluuttinen kosteus ja kastepiste.

KOSTEUS. Visamäentie 35 B HML

Lämpöoppi. Termodynaaminen systeemi. Tilanmuuttujat (suureet) Eristetty systeemi. Suljettu systeemi. Avoin systeemi.

Valon luonne ja eteneminen. Valo on sähkömagneettista aaltoliikettä, ei tarvitse väliainetta edetäkseen

Hydrologia. Pohjaveden esiintyminen ja käyttö

Viikkoharjoitus 2: Hydrologinen kierto

Päällysveden sekoittuminen Jyväsjärvessä

Mustan kappaleen säteily

Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa.

Havaitsevan tähtitieteen pk I, 2012

Sääilmiöt tapahtuvat ilmakehän alimmassa kerroksessa, troposfäärissä (0- noin 15 km).

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

Wien R-J /home/heikki/cele2008_2010/musta_kappale_approksimaatio Wed Mar 13 15:33:

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

LÄMPÖSÄTEILY. 1. Työn tarkoitus. Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio Fysiikan laboratoriotyöt 2

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I. Ilmakehän vaikutus havaintoihin. Jyri Lehtinen. kevät Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos

Lake and Stream Hydrology 2009 UJ, UH, & TPU. Timo Huttula JY/BYTL& SYKE/VTO

Kuivauksen fysiikkaa. Hannu Sarkkinen

Mustan kappaleen säteily

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät Luento 2, : Ilmakehän vaikutus havaintoihin Luennoitsija: Jyri Näränen

Hydrologia. Maanpinnan alaisten vesien jako

Kuva 1. Valon polarisoituminen. P = polarisaattori, A = analysaattori (kierrettävä).

Luku 14 KAASU HÖYRY SEOKSET JA ILMASTOINTI

AURINKOENERGIAA AVARUUDESTA

PALAMISPROSESSIN LÄMPÖSÄTEILYN TEHOKKUUDEN MUUTOS

Ilmasto. Maisema-arkkitehtuurin perusteet 1A Varpu Mikola

Luotaukset Jari Ylioja SYYSTAPAAMINEN 2018

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

Hydrologia. Routa routiminen

Ratkaisu: Maksimivalovoiman lauseke koostuu heijastimen maksimivalovoimasta ja valonlähteestä suoraan (ilman heijastumista) tulevasta valovoimasta:

Lumirakenteiden laskennassa noudatettavat kuormat ja kuormitukset

Hydrologia. Munakan W-asema Kyrönjoella

Albedot ja magnitudit

Hydrologinen kierto ja vesitase. Vesi- ja ympäristötekniikka - ENY-C Harri Koivusalo

Tiesäämalli. Markku Kangas Marjo Hippi Johanna Ruotsalainen Sigbritt Näsman Martti Heikinheimo Ilmatieteen laitos 05/04/2005 1

Polarisaatio. Timo Lehtola. 26. tammikuuta 2009

Kenttäteoria. Viikko 10: Tasoaallon heijastuminen ja taittuminen

T F = T C ( 24,6) F = 12,28 F 12,3 F T K = (273,15 24,6) K = 248,55 K T F = 87,8 F T K = 4,15 K T F = 452,2 F. P = α T α = P T = P 3 T 3

Valon havaitseminen. Näkövirheet ja silmän sairaudet. Silmä Näkö ja optiikka. Taittuminen. Valo. Heijastuminen

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2014 Insinöörivalinnan fysiikan koe , malliratkaisut

IR-LÄMPÖMITTARIT. Infra-punasäteily. Kollimoitu ja fokusoitu säde. Sähkömagneettinen säteily

Aaltojen heijastuminen ja taittuminen

Talon valmistumisvuosi 1999 Asuinpinta-ala 441m2. Asuntoja 6

Keski-Suomen fysiikkakilpailu

Länsiharjun koulu 4a

Fysiikka 8. Aine ja säteily

VALAISTUSTA VALOSTA. Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka. Kari Sormunen Kevät 2014

1. Lähes neutraali rajakerros. 2. Epästabiili rajakerros. 3. Stabiili rajakerros

Auringonsäteily Suomessa ja Östersundomissa

Aineen olomuodot ja olomuodon muutokset

Kasvin soluhengityksessä vapautuu vesihöyryä. Vettä suodattuu maakerrosten läpi pohjavedeksi. Siirry asemalle: Ilmakehä

Maan ja avaruuden välillä ei ole selkeää rajaa

Mikroskooppisten kohteiden

Ilmastonmuutos pähkinänkuoressa

Aurinkolämpö. Tässä on tarkoitus kertoa aurinkolämmön asentamisesta ja aurinkolämmön talteen ottamiseen tarvittavista osista ja niiden toiminnasta.

Puu luovuttaa (desorptio) ilmaan kosteutta ja sitoo (adsorptio) ilmasta kosteutta.

LÄMPÖSÄTEILY. 1 Johdanto. Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio Fysiikan laboratoriotyöt 2. Perustietoa työstä

Aaltojen heijastuminen ja taittuminen

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus

PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2012 Insinöörivalinnan fysiikan koe , malliratkaisut

4 Aineen olomuodot. 4.2 Höyrystyminen POHDI JA ETSI

Tekijä: VTT / erikoistutkija Tuomo Ojanen Tilaaja: Digipolis Oy / Markku Helamo

1. Lähes neutraali rajakerros. 2. Epästabiili rajakerros. 3. Stabiili rajakerros

ARK-A.3000 Rakennetekniikka (4op) Lämpö- ja kosteustekniset laskelmat. Hannu Hirsi.

KARTOITUSRAPORTTI. Asematie Vantaa 1710/

Z 1 = Np i. 2. Sähkömagneettisen kentän värähdysliikkeen energia on samaa muotoa kuin molekyylin värähdysliikkeen energia, p 2

KARTOITUSRAPORTTI. Rälssitie VANTAA 567/

Toiminnallinen testaus

Transistori. Vesi sisään. Jäähdytyslevy. Vesi ulos

S U H T E E L L I S U U S T E O R I AN P Ä Ä P I I R T E I T Ä

Uudet tarkkuuslämpökamerat ja asfalttipäällysteet? Timo Saarenketo, Roadscanners Oy

Kryogeniikka ja lämmönsiirto. DEE Kryogeniikka Risto Mikkonen

Ilmaston ja sen muutoksen

Säteily LÄMMÖNSIIRTO BH20A0450

Uskotko ilmastonmuutokseen? Reetta Jänis Rotarykokous

KOE 3, A-OSIO Agroteknologia Agroteknologian pääsykokeessa saa olla mukana kaavakokoelma

Sähkömagneettinen säteily ja sen vuorovaikutusmekanismit

Ilmasto. suurilmasto paikallisilmasto pienilmasto

Ilmatieteen laitos - Sää ja ilmasto - Ilmastotilastot - Terminen kasvukausi, määritelmät. Terminen kasvukausi ja sen ilmastoseuranta

Aurinko - ilmaista energiaa

23 VALON POLARISAATIO 23.1 Johdanto Valon polarisointi ja polarisaation havaitseminen

DEE Sähkömagneettisten järjestelmien lämmönsiirto Ehdotukset harjoituksen 2 ratkaisuiksi

Työ 15B, Lämpösäteily

Ideaalikaasulaki. Ideaalikaasulaki on esimerkki tilanyhtälöstä, systeemi on nyt tietty määrä (kuvitteellista) kaasua

Kiinteistöautomaatio energiatehokkuuden edistämisessä. Copyright Siemens Osakeyhtiö All rights reserved

Heijastuminen ionosfääristä

Mikä määrää maapallon sääilmiöt ja ilmaston?

Transkriptio:

Hydrologia L3 Hydrometeorologia Säteilyn jako aallonpituuden avulla Ultravioletti 0.004 0.39 m Näkyvä 0.30 0.70 m Infrapuna 0.70 m. 1000 m Auringon lyhytaaltoinen säteily = ultavioletti+näkyvä+infrapuna n. 2 m saakka Pitkäaaltoinen säteily ilmakehästä ja maasta 3 m 20 m. 3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 2 1

Stefan-Bolzmannin laki I 0 = mustan kappaleen lähettämän energian tehon intensiteetti puoliavaruuteen lähettävän pinnan pinta-alaa kohden (Wm 2 ) SB = vakio 5,67*10-8 Wm -2 K -4 ellei pinta musta on I 0 kerrottava emissiokertoimella: 0.97 vedelle, ilmakehä n. 0.8, maa 0.9 3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 3 Wienin siirtymälaki max = suurimman energiatiheyden aallonpituus T= pinnan lämpötila esim. T =5 o C Wienin laki =10.8 m 3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 4 2

3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 5 Säteilytase: Auringon lyhytaaltoinen säteily, H s Aallonpituus alle 2 mikrom Osuus maanpinnalla riippuu auringon korkeuskulmasta ja ilmakehän ominaisuuksista Suurimmat vrk-arvot Suomessa kesällä n. 600 Wm -2 Päiväntasaajalla kaksinkertaiset arvot Suomeen verrattuna 3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 6 3

Lyhytaaltoinen säteily Osin heijastuu pinnasta Heijastuminen riippuu tulokulmasta ja pinnan laadusta (sameus, hydrodynaaminen karkeus) Vinosti pintaan tuleva säteily heijastaa suhteellisesti enemmän kuin kohtisuoraan pintaan tuleva säteily Albedo A= (heijastuneen säteilyn teho)/(tulevan säteilyn teho) Esimerkkejä albedon arvoista: Veden pinta: 0.03-0.40, Lumi: 0.40-0.85, Tiheä metsä: 0.10-0.15 Vedessä vaimenee eksponentiaalisesti 3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 7 Pitkäaaltoinen tuleva säteily, H 1a Aallonpituus 3 mikrom 20 mikrom Alun perin auringon lyhytaaltoista säteilyä, joka absorboitunut pilviin, ilmakehään, rakennuksiin jne. Ne emittoivat säteilyä Stefan-Bolzmanin kaavan mukaan Korjataan usein pilvisyydellä Vakaa ympärivuotinen lähde, vrk-arvot suurimmillaan 450 Wm -2 Absorboituu lähellä pintaa muutamien senttien alueella 3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 8 4

Pitkäaaltoinen takaisinsäteily maan tai veden pinnasta H 1y ja suora lämmönjohtuminen, H c H 1y Heijastunut sekä mustan kappaleen säteily Heijastuneen osuus n. 3 % tulevasta ja sen vrk-arvot noin 5 15 Wm -2 Pinnan emittoiman (mustan kpl) säteilyn vrk-arvot suurimmillaan 250 500 Wm -2 Merkittävä avovesikaudella ja syksyllä H c Voi olla +/- Käytetään myös nimeä havaittava (sensible) lämmönvuo Suoraan johtumalla maa-/vesimassan ja ilmamassan välillä Riippuu ilman ja maan/veden lämpötilaerosta, vaihtokertoimista sekä tuulennopeudesta Meillä vrk-arvot 70 200 Wm -2 3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 9 Olomuodon muutokseen liittyvä lämmönvaihto, H e Haihdunta kuluttaa energiaa, tiivistyminen vapauttaa energiaa Haihdunta riippuu vallitsevan vesihöyryn osapaineen ja kyllästetyn vesihöyryn osapaineen erosta vallitsevassa lämpötilassa. Lisäksi tarvitaan ilman turbulenttinen virtaus (tuuli). Veden epäpuhtaudet vaikuttavat jonkin verran Meillä vrk-arvot 50 350 Wm -2 3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 10 5

Maanpinnan säteilytase H p = sateeseen liittyvä lämmön vuo, yleensä pieni muihin verrattuna H g = lämmönvaihto maaperän kanssa, jossa mukana geoterminen lämpövuo. Arvoltaain pieni. Vaihtelee välillä 0.022 0.05 Wm 2 3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 11 Maan ja ilmakehän energiataseet 3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 12 6

Ilman lämpötila 3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 13 Ilmapaketin viileneminen Kuiva-adiabaattinen (kyllästymättömän) ilmapaketin jäähtyminen sen kohotessa on n. 1 0 C/ 100 m Tiivistymiskorkeuden jälkeen enää n. 0.5 0 C/ 100 m, koska tiivistyminen (höyry->vesi) tai härmistyminen (höyry->lumi tai jää) vapauttaa lämpöä keskimääräinen viilenemisen arvoksi oletetaan usein 0.7 0 C/ 100 m 3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 14 7

Ilman kosteus ja kastepiste Vesihöyryn paine ilmoitetaan mb:ssa Absoluuttinen kosteus ilmoitetaan gm -3 EXCEL 3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 15 Tuuli Video 3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 16 8

Ilman lämpötila Suomessa Tehoisa lämpötila = (T-5)*d, T=vrk keskilämpötila d=niiden päivien määrä, jolloin T>5 o C 3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 17 Suomen ilmastoalueet 3.1.2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula 18 9