Bowen-Verhältnis - Bowen ratio

Das Bowen-Verhältnis wird verwendet, um die Art der Wärmeübertragung für eine Oberfläche mit Feuchtigkeit zu beschreiben. Die Wärmeübertragung kann entweder als sensible Wärme (Temperaturunterschiede ohne Verdunstung ) oder latente Wärme (die bei einer Zustandsänderung benötigte Energie ohne Temperaturänderung) erfolgen. Das Bowen-Verhältnis wird im Allgemeinen verwendet, um den Wärmeverlust (oder Wärmegewinn) in einer Substanz zu berechnen; es ist das Verhältnis der Energieflüsse von einem Zustand zum anderen durch fühlbare Wärme bzw. latente Wärme .

Das Verhältnis wurde von Harald Sverdrup nach Ira Sprague Bowen (1898–1973) benannt, einem Astrophysiker, dessen theoretische Arbeiten zur Verdunstung von Gewässern in die Luft es erstmals verwendet haben, und es wird am häufigsten in der Meteorologie und Hydrologie verwendet .

Formulierung

Das Bowen-Verhältnis wird durch die Gleichung berechnet:

${\displaystyle B={\frac {Q_{h}}{Q_{e}}}}}$, wo fühlbare Wärme und latente Wärme ist.${\displaystyle Q_{h}}$${\displaystyle Q_{e}}$

In diesem Zusammenhang wird, wenn der Betrag von kleiner als eins ist, ein größerer Anteil der verfügbaren Energie an der Oberfläche als latente Wärme als als fühlbare Wärme an die Atmosphäre abgegeben, und das Gegenteil gilt für Werte größer als eins. Da wird jedoch unbegrenzt, was das Bowen-Verhältnis zu einer schlechten Wahl der Variablen für die Verwendung in Formeln macht, insbesondere für trockene Oberflächen. Aus diesem Grund ist der Verdunstungsanteil manchmal eine geeignetere Wahl der Variablen, die die relativen Beiträge der turbulenten Energieflüsse zum Oberflächenenergiehaushalt darstellen. ${\displaystyle B}$${\displaystyle B}$${\displaystyle {Q_{e}\rightarrow 0}}$${\displaystyle B}$

Das Bowen-Verhältnis steht in Beziehung zum Verdunstungsanteil, , durch die Gleichung, ${\displaystyle EF}$

${\displaystyle {EF={\frac {Q_{e}}{Q_{e}+Q_{h}}}={\frac {1}{1+B}}}}$.

Das Bowen-Verhältnis ist ein Indikator für die Art der Oberfläche. Das Bowen-Verhältnis, , ist auf Oberflächen mit reichlich Wasservorräten kleiner als eins. ${\displaystyle {B}}$

Verweise

• Bowen, IS (1926). "Das Verhältnis der Wärmeverluste durch Leitung und durch Verdunstung von jeder Wasseroberfläche" (PDF) . Physische Überprüfung . 27 (6): 779–787. Bibcode : 1926PhRv...27..779B . doi : 10.1103/PhysRev.27.779 .
• Lewis, JM (1995). „Die Geschichte hinter dem Bowen-Verhältnis“ . Bulletin der American Meteorological Society . 76 (12): 2433–2443. Bibcode : 1995BAMS...76.2433L . doi : 10.1175/1520-0477(1995)076<2433:TSBTBR>2.0.CO;2 .
• Sturman, Andrew P.; Tapper, Nigel J. (1996). Das Wetter und Klima von Australien und Neuseeland . Oxford University Press. S. 309–310. ISBN 978-0195539233.

Externe Links

• National Science Digital Library - Bowen-Verhältnis