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海洋热平衡公式(海水热平衡方程)

来源:www.shuishangwuliu.com   时间:2023-04-15 22:30   点击:163  编辑:jing 手机版

1. 海水热平衡方程

海水蒸发吸热。

蒸发是需要吸收热量的一种物态变化。

海水蒸发的速度取决于海气温差(海水温度减去海面上空空气温度),温差越大,海水蒸发越快.海水比热巨大,在白天,海水吸收太阳辐射能并储存起来,夜晚太阳落山后,这能量慢慢释放,使海水的温度不会明显下降。

2. 水的热平衡方程

定义

人体靠摄取食物获得能量以维持生命。食物通过新陈代谢被分解氧化,同时释放能量,其中一部分直接以热能形式维持体温恒定并散发到体外,其它为肌体所利用的能量,最终也都转化为热能散发到体外。人体为维持正常的体温,必使产热和散热保持平衡。由此人体处于散热和产热平衡的状态为人体热平衡。

模型模拟

如果将人看作一个系统,则人与环境的热交换同样遵守热力学第一定律。因此,可以用热平衡方程来描述人与环境的热交换。

S = M -W- R - C- E- Q 式中:S ——人体蓄热率,W/m2; M ——人体新陈代谢率,W/m2;

W ——人体所做的机械功,W/m2;

R ——着装人体外表面与环境的辐射换热量,W/m2;

C ——着装人体外表面与环境的对流换热量,W/m2;

E ——皮肤扩散蒸发、汗液蒸发及呼吸所造成的散热量,W/m2;

其表示一般形式为 E=Ed+Esw+Ere+Cre,其中 Ed表示人体皮肤表面水分扩散蒸发散热量,

W/m2;Esw 表示人体汗液蒸发热损失,W/m2;Ere 表示人体呼吸潜热散热量,W/m;

Cre 表示人体呼吸显然散热量,W/m2;

Q ——热舒适系统输出能量,W/m2;

在稳定的环境条件下,方程(2-1)中的人体蓄热率 S=0,这时人体能够

持能量平衡。否则人的体温就会随着蓄热量的正负而升高或降低,人就会感到热

或者冷。若 S=0,则方程(2-1)可写成:

M -W -R -C - (E d +Es w +Er e +Cre) +Q =0[1]

3. 海洋热平衡方程对海洋热状况的作用

1.海洋能够帮助我们呼吸

浮游植物是生活在海洋中的微小生物,他们就像植物一样,生产出地球上至少50%氧气。

就像陆地植物一样,它们含有叶绿素以捕获阳光,并利用光合作用将其转化为能量,同时产生氧气,并消耗二氧化碳。每年浮游植物都将大约10亿吨碳从大气转移到海洋之中。

2.海洋有助于气候调节

海洋吸收来自太阳的大量热量。美国国家海洋与大气管理局表示,“过去50年来地球上超过90%的变暖情况都发生在海洋中”。

这种太阳热量往往在赤道附近最为强烈,最接近地表的水变暖最多。然后海流会将热量传递到世界各地,往南、北两个方向抵达两极。随着表面海水受热蒸发,海水的盐含量提升,令其密度变大,导致海水下沉,使一些温暖的海水抵达更深的区域。

从表面到深处,海水的温度正在上升。

一些海流直接导致了特定的气候影响。其中一个例子是墨西哥湾海流,它将墨西哥湾的温暖水从大西洋带到欧洲。如果墨西哥湾海流中断,欧洲西部的大部分地区(包括英国、爱尔兰和法国)可能会变得更加寒冷。

3.海洋是重要的食物来源

鱼类每天都为全球数十亿的人口提供食物。它占全球动物蛋白消耗量的近16%。当然,海鲜不仅指鱼类,还包括了甲壳类动物和其他可食用海洋生物。一系列藻类和海洋植物也常被用于烹饪之中。

联合国粮食及农业组织列出了海藻中含有的一些重要营养,如钠,钙,镁和碘。碘缺乏已被确定为儿童认知发育受损的“最普遍且最易于预防”的原因

4.海洋的生物多样性令人难以置信

海洋不仅仅是食物的来源,也是多种生物的家园。

5.海洋创造了数百万个就业机会

经济合作与发展组织的一份报告估计,到2030年海洋产业在全球范围内的雇佣人口超过4,000万人,其中最大就业份额可能是渔业部门,其次是旅游业。

海洋能够调节降雨和干旱,占地球水资源的97%,同时吸收二氧化碳,帮助保持碳循环的平衡。从食物到工作,海洋也是数十亿人的生命线。

4. 海水热平衡方程式怎么写

海水内部的流动是会影响海洋的热平衡的。

海水温度的高低主要取决于对太阳及大气辐射的有效辐射吸收、蒸发损失热量、海气接触面之间通过大气湍流热交换和海水内部的流动(海流、涡流、波动)等多种因素形成的热收支,即海洋热平衡。

研究海水温度能为我们实施海洋计划提供最有价值的数据支撑。

5. 海水热量收支平衡

海面与大气接触会产生热交换。如果水温比气温高,海洋就要向大气输送热量,一般来说,水温总是比气温高,海洋总是向大气输送热量的,不过这种能够交换失去的热量比蒸发消耗的热量小得多。

当海洋收入的热量超过支出的热量时,海洋为吸热增温过程;当海洋支出的热量超过收入的热量时,海洋为散热降温过程;当海洋收入与支出的热量相等时,海水的温度就不会变化。

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