[기상학] Energy Budget near the Surface(지면에서의 에너지 분배)

목차

I. Energy Flux at an Ideal Surface

II. Energy Balance Equation
2.1 Energy Budget at the Surface
2.2 Energy Budget of a Layer
2.3 Energy Budget of A Control Volume

III. Case Study of Energy Budget
3.1 나지(bare ground)
3.2 식생으로 덮혀 있는 지면(vegetative surface)

IV. Partitioning of Flux into Sensible and Latent Portions
4.1 보웬비 방법
4.2 Priestley-Taylor 방법

본문내용

I. Energy Flux at an Ideal Surface

지면과 대기 사이에서 일어나는 에너지 교환 과정을 좀 더 쉽게 이해하기 위한 목적으로 수평적으로 균질하고 편평하며, 복사에 대해 불투명한 면에서의 에너지 교환 과정을 생각합니다. 이러한 이상적인 평면 위에서 4개의 서로 다른 형태의 에너지 플럭스가 존재합니다. 첫째는 순복사 에너지,(net radiation)이며, 둘째가 현열 플럭스, H(sensible heat flux), 셋째가 잠열 플럭스, LE(latent heat flux)이고 네 번째가 지중열 플럭스,G(soil heat flux) 입니다.
순복사 에너지는 지면에서의 복사 평형에 의한 것임을 우리는 지난 강의에서 다루었습니다. 낮에는 태양으로부터 전달되는 하향 단파 복사에너지에 의해서 순복사 에너지가 대기로부터 지면으로 향하게 되지만 밤에는 순복사 에너지의 크기가 줄어들고 지면에서 대기로 향하게 됩니다. 따라서 낮에는 지면의 온도가 상승하고, 밤에는 지면의 온도가 하강하게 되는 것입니다.
지면에서 방출되는 현열 플럭스는 근본적으로 지면 온도와 지면 위의 공기 온도의 차이의 결과로 발생하는 플럭스입니다. 지면과 아주 가까운 곳에서는 (viscous sublayer) 분자 운동에 의한 전도(conduction)으로 열이 전달되지만,

참고 자료

Arya, S., 1988, Introduction to Micrometeorology, Academic Press, Inc., 15-18
Stull, R., 1988, An Introduction to Boundary-Layer Meteorology, Kluwer Academic Publishers, 274-277