Temperatura virtual

Cálculo de la temperatura virtual y el flujo de calor virtual
Durante la mayoría de las condiciones sobre la superficie de la tierra, las tasas de evaporación son lo suficientemente pequeñas que losefectos de flotación del vapor de agua son insignificantes en las expresiones para los parámetros de la capa límite. Sin embargo, las tasas de evaporación a veces puede ser lo suficientemente altas,que el vapor de agua puede afectar a la estratificación de densidad cerca de la superficie. Los efectos de la flotabilidad por vapor de agua se puede explicar mediante el uso de un flujo de calorvirtual Qhv en lugar de Q, y una temperatura virtual (Tv) en lugar de T en las ecuaciones pertinentes para L y . Arya (1988) citada por Scire & Hanna (1992) sugieren la siguiente fórmula para estimar Qhv:donde:
Ɵ | = | Promedio de temperatura potencial, °K |
Cp | = | Calor especifico a presión constante (103J/kg·k) |
L℮ | = | Calor latente de evaporación (2.5x106J/kg) |
λE | = | Flujo decalor latente, W/m2 |
Qh | = | Flujo de calor sensible, W/m2 |
El término Qh puede ser estimado mediante la ecuación de balance de energía y considerando la definición de la razón de Bowen:

Deaquí a que Qhv se calcule como sigue:

La temperatura virtual es la temperatura del aire seco con la misma densidad que el aire húmedo a la misma presión. Considerando la razón de mezcla, ésta seaproxima como:

Donde:
T | = | Temperatura del aire medido en superficie ambiente, °K |
r | = | Proporción de mezclado, g/g |
La proporción de mezclado r (g/g), puede ser estimado mediante lassiguientes expresiones:



Donde:
r | = | Proporción de mezclado saturada, g/g |
HR | = | Humedad relativa del aire, % |
℮sat | = | Presión del vapor de agua saturado, kPa |
P | = |Presión atmosférica, kPa |
El efecto más importante de la flotabilidad de vapor de agua sobre la Longitud de Monin-Obukhov L, es debido a los cambios de consideración en Qhv. De acuerdo a Arya (1988) la...