Контрольная работа по "Метеорологии"

Тема 2 Задача 9. Сколько энергии прямой солнечной радиации поступит за 1 минуту на 1 га горизонтальной поверхности при коэффициенте прозрачности 0,75 и углу солнца 300. Результаты привести в килоджоулях и киловатт-часах.

Решение.

Дано: Sо=1367 Вт/м¬2, Р=0,65, h0=600, t=1мин, S=1га

Найти: S'

Решение: S’ ─ энергия прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхность.

,

где ─ энергия прямой солнечной радиации на перпендикулярную к лучам поверхность; h0 ─ высота Солнца (угол Солнца).

,

где Sо = 1367 Вт/м2 ─ солнечная постоянная;

p ─ коэффициент прозрачности атмосферы;

m ─ число оптических масс атмосферы.

.

Таким образом, подставив вышеприведенные формулы расчета, получим окончательную формулу решения задачи, подставив данные задачи, найдем ответ:

S’=So∙pm∙sin ho¬=1367∙0,651.15∙0,866=721,33Вт/м2

По условию задачи ответ необходимо представить в двух вариантах размерности:

При площади равной 1 гектару и времени воздействия 1 минута, получим следующий переход:

721,33 Вт/м2 = (721,33∙ 10000)/(60∙1000) = 120,22 (кВТ∙ч)/(см2∙мин)

И второй переход:

так как 1 кВт∙ч = 3600 кДж, то

120,22 (кВТ∙ч)/(см2∙мин) = 120,22∙3600 кДж/(см2∙мин) = 432792 кДж/(см2∙мин)

Ответ: энергия прямой солнечной радиации при данных условиях задачи составит 120,22 (кВТ∙ч)/(см2∙мин) и 432792 кДж/(см2∙мин)

Тема 4 Задача 1. Рассчитать показатели, характеризующие влажность воздуха по данным измерений станционным психрометром. Измеренные величины: t = 8.1 °C – температура воздуха по сухому термометру; t1= 4,2°C – температура воздуха по смоченному термометру; давление воздуха P=1020 гПа, психрометр аспирационный.

Дано: t= 6.3 °C, t1= 4.2 °C, P=1020 гПа, Психрометр аспирационный

Найти: e–?, r–?, a–?, d–?, –?

Решение:

e =E-AP(t-t1) , где

e – парциальное давление водяного пара, гПа;

E - давление насыщенного водяного пара при температуре смоченного термометра, гПа:

по табл. при t1=4.2°C Е=8.24 гПа;

A–психрометрический коэффициент психрометра, длястандартного аспирационного психрометра А=0.000662

t – температура воздуха по сухому термометру, °C;

t1 – температура испаряющей поверхности (температура

по смоченному термометру), °C

Подставив данные задачи в эту формулу, определяем значение парциального давления водяного пара:

e = E-AP(t-t1) = 15.18-0.0008*1011(18.5-13.2)=10,9 гПа

– Относительную влажность воздуха r (%) определим по формуле:

r = e/E*100%

, все составляющие формулы известны, подставляем их в формулу, находим: r = e/E*100%=10.9/15.18*100=71.80 %

– Абсолютная влажность воздуха – a (г/м3):

a=(0.81*e)/(1+α*t) , где α=1/273=0,0037 – коэффициент температурного расширения газов

Подставляем данные в формулу, рассчитываем значение абсолютной влажности:

a=(0.81*e)/(1+α*t)=(0,81*10,9)/(1+0,0037*18,5)=8,26 г/м3

– Дефицит влажности (дефицит упругости водяного пара) – d (гПа):

d=E-e=15.18-10.9=4.28 гПа

– Точка росы определяется по приложению методических указаний, e=10,9 гПа, этому значению соответствует температура 7,1°C, это и будет значение точки росы.

Ответ: e–10,9 гПа, r–71,80%, a–8,26 г/м3, d–4,28 гПа, –7,1°C

Задача 8: Рассчитать показатели, характеризующие влажность воздуха по данным измерений гигрометром. Измеренные величины: t = - 6,5 °C – температура воздуха; r = 85% – относительная влажность по гигрометру.

Дано: t = - 6.5 °C , r = 85 %

Найти: e-?, a-?,d-?,τ-?

Решение: