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Oberflächenmodell

Storyboard

Der Austausch von Partikeln oder Molekülen, wie CO2, zwischen der Atmosphäre und dem Ozean beinhaltet einen komplexeren Mechanismus. Dieser Prozess ist mit der Bildung eines mit Partikeln oder Molekülen gesättigten Flüssigkeitsfilms verbunden, der den Transfer neuer Partikel in oder aus dem Inneren des Ozeans reguliert.

>Modell

ID:(1633, 0)



Mechanismen

Iframe

>Top



Code
Konzept
CO2-Austausch, Geschwindigkeit aus Wasser
Löslichkeit als Funktion der Schmidt-Zahl
Oberflächenschicht
Übertragungsgeschwindigkeit
Übertragungsgeschwindigkeit und Widerstände

Mechanismen

CO2-Austausch, Geschwindigkeit aus WasserLöslichkeit als Funktion der Schmidt-ZahlOberflächenschichtÜbertragungsgeschwindigkeitÜbertragungsgeschwindigkeit und Widerstände

ID:(15640, 0)



Oberflächenschicht

Beschreibung

>Top


Um den CO2-Transfer an der Meeresoberfläche zu untersuchen, ist es notwendig, die Konzentrationsänderungen sowohl in der Luft als auch im Wasser genau zu beobachten.

In der Luft gelangt CO2 ins Wasser und erzeugt eine Zone niedriger Konzentration, in der es von C_a auf C_{a,0} abnimmt. Diese Schicht hat eine Dicke von 0,1 bis 1 mm.

Das in das Wasser eindringende CO2 sammelt sich zunächst an der Oberfläche an und bildet eine Konzentration C_{w,0}, die dann ins Innere diffundiert und eine niedrigere Konzentration von C_w erreicht.

Die Konzentrationsreduktion ermöglicht die Definition von zwei Zonen: eine sehr dünne Zone von 0,02 bis 0,2 mm, in der die Konzentration schnell abnimmt, und eine zweite Zone von 0,6 bis 2 mm, in der die Konzentration allmählich abnimmt, bis sie die Konzentration im Wasser erreicht.

Ocean-Atmosphere Interactions of Gases and Particles, Peter S. Liss, Martin T. Johnson (eds.), Springer-Verlag Berlin Heidelberg

ID:(12244, 0)



CO2-Austausch, Geschwindigkeit aus Wasser

Konzept

>Top


Die Gasübertragungsrate in Wasser (k_w) kann mithilfe gemessener Daten modelliert werden. Erstens hängt es von der Geschwindigkeit ab, mit der das System Kohlenstoff von der Luft-Wasser-Grenzfläche entfernt, wodurch die Transportgeschwindigkeit proportional zur Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Medien wird.

Zweitens gibt es einen Effekt der Ionenmobilität, der durch der Schmidt-Nummer (Sc) beschrieben werden kann und die Beziehung zwischen Impulsdiffusion und Partikeln darstellt. Diese Abhängigkeit ist jedoch nicht linear und wird durch einen Faktor Exponente de Schmidt (n) beeinflusst, der je nach Oberflächenrauheit zwischen -1/2 und -2/3 variiert.

Schließlich hängt die Gasübertragungsrate in Wasser (k_w) auch von der Factor beta del transporte aire a agua de CO2 (\beta) ab, die wiederum durch das Rauheitsniveau der Oberfläche bestimmt wird.

Zusammenfassend wird das Gas die Gasübertragungsrate in Wasser (k_w) als Funktion von der Velocidad del agua (u_w), der Velocidad del aire (u_a), der Schmidt-Nummer (Sc), der Factor beta del transporte aire a agua de CO2 (\beta) und Exponente de Schmidt (n) wie folgt beschrieben:

k_w = ( u_a - u_w ) \beta Sc ^ n

ID:(15652, 0)



Löslichkeit als Funktion der Schmidt-Zahl

Konzept

>Top


Die Beweglichkeit von Molekülen, dargestellt durch die Gaslöslichkeit (\alpha), wird als Funktion der Partikelkonzentration modelliert, die durch der Schmidt-Nummer (Sc) charakterisiert ist. Diese wird wiederum aus den Parametern der Viscosidad en masa acuosa (\eta), der Densidad en capa de masa acuosa (\rho) und der Constante de difusión en masa acuosa (D) mithilfe des folgenden Ausdrucks berechnet:

Sc =\displaystyle\frac{ \eta }{ \rho D }



Diese Beziehung wird im folgenden Diagramm visualisiert:

Ocean-Atmosphere Interactions of Gases and Particles, Peter S. Liss, Martin T. Johnson (eds.), Springer-Verlag Berlin Heidelberg

ID:(12245, 0)



Übertragungsgeschwindigkeit

Konzept

>Top


Die Gasübertragungsrate in Luft (k_a) kann aus dem Fick'schen Gesetz geschätzt werden, indem der Constante de difusión en masa acuosa (D) mit der Grosor de la capa superficial (\delta_c) wie folgt verglichen wird:

k_a = \displaystyle\frac{ D }{ \delta_c }

ID:(15653, 0)



Übertragungsgeschwindigkeit und Widerstände

Konzept

>Top


Für die Wechselwirkung zwischen Atmosphäre und Ozean umfasst die Luft-Wasser-Übertragungswiderstand eines Gases (R_{ta}) zunächst die Übergangswiderstand in Wasser (R_w), gefolgt vom Verdunstungsprozess 1/\alpha mit die Gaslöslichkeit (\alpha), und sobald das Gas in die Luft übergegangen ist, wirkt die Übergangswiderstand in Luft (R_a) darauf:

R_{ta} = R_a + \displaystyle\frac{1}{ \alpha } R_w



Für die Wechselwirkung zwischen Atmosphäre und Ozean umfasst die Übergangswiderstand eines Gases von Wasser zu Luft (R_{tw}) zunächst die Übergangswiderstand in Luft (R_a), gefolgt von die Gaslöslichkeit (\alpha), und sobald das Gas ins Wasser eingedrungen ist, kommt die Übergangswiderstand in Wasser (R_w) ins Spiel:

R_{tw} = R_w + \alpha R_a



Mit diesen Gleichungen können wir die Beziehungen für die Übertragungsgeschwindigkeiten formulieren.

Daher etablieren wir mit die Gesamtübertragungsrate von Gas in Luft (k_{ta}), die Gasübertragungsrate in Wasser (k_w), die Gasübertragungsrate in Luft (k_a) und die Gaslöslichkeit (\alpha) die folgende Beziehung:

\displaystyle\frac{1}{ k_{ta} } = \displaystyle\frac{1}{ k_a } + \displaystyle\frac{1}{ \alpha k_w }



Auf der anderen Seite etablieren wir mit die Gesamtübertragungsrate von Gas in Wasser (k_{tw}), die Gasübertragungsrate in Wasser (k_w), die Gasübertragungsrate in Luft (k_a) und die Gaslöslichkeit (\alpha), dass:

\displaystyle\frac{1}{ k_{tw} } = \displaystyle\frac{1}{ k_w } + \displaystyle\frac{ \alpha }{ k_a }

ID:(15654, 0)



Modell

Top

>Top



Parameter

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
D
D
Constante de difusión en masa acuosa
m/s^2
n
n
Exponente de Schmidt
-
\beta
beta
Factor beta del transporte aire a agua de CO2
-
\alpha
alpha
Gaslöslichkeit
-
k_a
k_a
Gasübertragungsrate in Luft
m/s
\delta_c
delta_c
Grosor de la capa superficial
m
Sc
Sc
Schmidt-Nummer
-
u_w
u_w
Velocidad del agua
m/s
u_a
u_a
Velocidad del aire
m/s

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
C_{w,0}
C_w0
Gaskonzentration im Wasser
1/m^3
C_a
C_a
Gaskonzentration in der Atmosphäre
1/m^3
k_w
k_w
Gasübertragungsrate in Wasser
m/s
k_{ta}
k_ta
Gesamtübertragungsrate von Gas in Luft
m/s
k_{tw}
k_tw
Gesamtübertragungsrate von Gas in Wasser
m/s
R_{ta}
R_ta
Luft-Wasser-Übertragungswiderstand eines Gases
s/m
R_{tw}
R_tw
Übergangswiderstand eines Gases von Wasser zu Luft
s/m
R_a
R_a
Übergangswiderstand in Luft
s/m
R_w
R_w
Übergangswiderstand in Wasser
s/m

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen: zu , dann die Variable auswählen: zu
1/ k_ta = 1/ k_a + 1/( k_w * alpha ) 1/ k_tw = 1/ k_w + alpha / k_a C_w = alpha * C_a k_a = D / delta_c k_w = ( u_a - u_w )* beta * Sc ^ n R_a = 1/ k_a R_ta = 1/ k_ta R_ta = R_a + R_w / alpha R_tw = 1/ k_tw R_tw = R_w + alpha * R_a R_w = 1/ k_w DnbetaC_w0C_aalphak_ak_wk_tak_twdelta_cR_taScu_wu_aR_twR_aR_w

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Variable Gegeben Berechnen Ziel : Gleichung Zu verwenden
1/ k_ta = 1/ k_a + 1/( k_w * alpha ) 1/ k_tw = 1/ k_w + alpha / k_a C_w = alpha * C_a k_a = D / delta_c k_w = ( u_a - u_w )* beta * Sc ^ n R_a = 1/ k_a R_ta = 1/ k_ta R_ta = R_a + R_w / alpha R_tw = 1/ k_tw R_tw = R_w + alpha * R_a R_w = 1/ k_w DnbetaC_w0C_aalphak_ak_wk_tak_twdelta_cR_taScu_wu_aR_twR_aR_w




Gleichungen

#
Gleichung

\displaystyle\frac{1}{ k_{ta} } = \displaystyle\frac{1}{ k_a } + \displaystyle\frac{1}{ \alpha k_w }

1/ k_ta = 1/ k_a + 1/( k_w * alpha )


\displaystyle\frac{1}{ k_{tw} } = \displaystyle\frac{1}{ k_w } + \displaystyle\frac{ \alpha }{ k_a }

1/ k_tw = 1/ k_w + alpha / k_a


C_w = \alpha C_a

C_w = alpha * C_a


k_a = \displaystyle\frac{ D }{ \delta_c }

k_a = D / delta_c


k_w = ( u_a - u_w ) \beta Sc ^ n

k_w = ( u_a - u_w )* beta * Sc ^ n


R_a = \displaystyle\frac{1}{ k_a }

R_a = 1/ k_a


R_{ta} = \displaystyle\frac{1}{ k_{ta} }

R_ta = 1/ k_ta


R_{ta} = R_a + \displaystyle\frac{1}{ \alpha } R_w

R_ta = R_a + R_w / alpha


R_{tw} = \displaystyle\frac{1}{ k_{tw} }

R_tw = 1/ k_tw


R_{tw} = R_w + \alpha R_a

R_tw = R_w + alpha * R_a


R_w = \displaystyle\frac{1}{ k_w }

R_w = 1/ k_w

ID:(15645, 0)



Beziehungen der Oberflächenkonzentration

Gleichung

>Top, >Modell


Der Konzentrationsunterschied zwischen die Gaskonzentration in der Atmosphäre (C_a) und die Gaskonzentration im Wasser (C_{w,0}) hängt von die Gaslöslichkeit (\alpha) ab. Daher wird die folgende Beziehung hergestellt:

C_w = \alpha C_a

C_w
Gaskonzentration im Wasser
1/m^3
9415
C_a
Gaskonzentration in der Atmosphäre
1/m^3
9416
\alpha
Gaslöslichkeit
-
9406
k_w = ( u_a - u_w )* beta * Sc ^ n k_a = D / delta_c C_w = alpha * C_a R_a = 1/ k_a R_w = 1/ k_w R_tw = 1/ k_tw R_ta = 1/ k_ta R_ta = R_a + R_w / alpha R_tw = R_w + alpha * R_a 1/ k_ta = 1/ k_a + 1/( k_w * alpha ) 1/ k_tw = 1/ k_w + alpha / k_a DnbetaC_w0C_aalphak_ak_wk_tak_twdelta_cR_taScu_wu_aR_twR_aR_w

ID:(12235, 0)



Übertragungsgeschwindigkeit

Gleichung

>Top, >Modell


Die Gasübertragungsrate in Luft (k_a) kann aus dem Fick'schen Gesetz geschätzt werden, indem der Constante de difusión en masa acuosa (D) mit der Grosor de la capa superficial (\delta_c) wie folgt verglichen wird:

k_a = \displaystyle\frac{ D }{ \delta_c }

D
Constante de difusión en masa acuosa
m^2/s
9414
k_a
Gasübertragungsrate in Luft
m/s
9407
\delta_c
Grosor de la capa superficial
m
9430
k_w = ( u_a - u_w )* beta * Sc ^ n k_a = D / delta_c C_w = alpha * C_a R_a = 1/ k_a R_w = 1/ k_w R_tw = 1/ k_tw R_ta = 1/ k_ta R_ta = R_a + R_w / alpha R_tw = R_w + alpha * R_a 1/ k_ta = 1/ k_a + 1/( k_w * alpha ) 1/ k_tw = 1/ k_w + alpha / k_a DnbetaC_w0C_aalphak_ak_wk_tak_twdelta_cR_taScu_wu_aR_twR_aR_w

ID:(12227, 0)



CO2-Austausch, Geschwindigkeit aus Wasser

Gleichung

>Top, >Modell


Der Gasparameter die Gasübertragungsrate in Wasser (k_w) wird in Bezug auf der Velocidad del agua (u_w), der Velocidad del aire (u_a), der Schmidt-Nummer (Sc), der Factor beta del transporte aire a agua de CO2 (\beta) und Exponente de Schmidt (n) wie folgt beschrieben:

k_w = ( u_a - u_w ) \beta Sc ^ n

n
Exponente de Schmidt
-
9926
\beta
Factor beta del transporte aire a agua de CO2
-
9409
k_w
Gasübertragungsrate in Wasser
m/s
9405
Sc
Schmidt-Nummer
-
9410
u_w
Velocidad del agua
m/s
9437
u_a
Velocidad del aire
m/s
9408
k_w = ( u_a - u_w )* beta * Sc ^ n k_a = D / delta_c C_w = alpha * C_a R_a = 1/ k_a R_w = 1/ k_w R_tw = 1/ k_tw R_ta = 1/ k_ta R_ta = R_a + R_w / alpha R_tw = R_w + alpha * R_a 1/ k_ta = 1/ k_a + 1/( k_w * alpha ) 1/ k_tw = 1/ k_w + alpha / k_a DnbetaC_w0C_aalphak_ak_wk_tak_twdelta_cR_taScu_wu_aR_twR_aR_w

ID:(12215, 0)



Übertragungsrate und Widerstand in der Atmosphäre

Gleichung

>Top, >Modell


Die Übergangswiderstand in Luft (R_a) wird als das Inverse von die Gasübertragungsrate in Luft (k_a) definiert. Diese Beziehung kann wie folgt ausgedrückt werden:

R_a = \displaystyle\frac{1}{ k_a }

k_a
Gasübertragungsrate in Luft
m/s
9407
R_a
Übergangswiderstand in Luft
s/m
9443
k_w = ( u_a - u_w )* beta * Sc ^ n k_a = D / delta_c C_w = alpha * C_a R_a = 1/ k_a R_w = 1/ k_w R_tw = 1/ k_tw R_ta = 1/ k_ta R_ta = R_a + R_w / alpha R_tw = R_w + alpha * R_a 1/ k_ta = 1/ k_a + 1/( k_w * alpha ) 1/ k_tw = 1/ k_w + alpha / k_a DnbetaC_w0C_aalphak_ak_wk_tak_twdelta_cR_taScu_wu_aR_twR_aR_w

ID:(12236, 0)



Übertragungsrate und Widerstand im Ozean

Gleichung

>Top, >Modell


Die Übergangswiderstand in Wasser (R_w) wird als das Inverse von die Gasübertragungsrate in Wasser (k_w) definiert. Diese Beziehung kann wie folgt ausgedrückt werden:

R_w = \displaystyle\frac{1}{ k_w }

k_w
Gasübertragungsrate in Wasser
m/s
9405
R_w
Übergangswiderstand in Wasser
s/m
9444
k_w = ( u_a - u_w )* beta * Sc ^ n k_a = D / delta_c C_w = alpha * C_a R_a = 1/ k_a R_w = 1/ k_w R_tw = 1/ k_tw R_ta = 1/ k_ta R_ta = R_a + R_w / alpha R_tw = R_w + alpha * R_a 1/ k_ta = 1/ k_a + 1/( k_w * alpha ) 1/ k_tw = 1/ k_w + alpha / k_a DnbetaC_w0C_aalphak_ak_wk_tak_twdelta_cR_taScu_wu_aR_twR_aR_w

ID:(12237, 0)



Gesamtübertragungsrate Atmosphäre-Ozean

Gleichung

>Top, >Modell


Die Übergangswiderstand eines Gases von Wasser zu Luft (R_{tw}) wird als das Inverse von die Gesamtübertragungsrate von Gas in Wasser (k_{tw}) definiert. Diese Beziehung kann wie folgt ausgedrückt werden:

R_{tw} = \displaystyle\frac{1}{ k_{tw} }

k_{tw}
Gesamtübertragungsrate von Gas in Wasser
m/s
9448
R_{tw}
Übergangswiderstand eines Gases von Wasser zu Luft
s/m
9446
k_w = ( u_a - u_w )* beta * Sc ^ n k_a = D / delta_c C_w = alpha * C_a R_a = 1/ k_a R_w = 1/ k_w R_tw = 1/ k_tw R_ta = 1/ k_ta R_ta = R_a + R_w / alpha R_tw = R_w + alpha * R_a 1/ k_ta = 1/ k_a + 1/( k_w * alpha ) 1/ k_tw = 1/ k_w + alpha / k_a DnbetaC_w0C_aalphak_ak_wk_tak_twdelta_cR_taScu_wu_aR_twR_aR_w

ID:(12238, 0)



Gesamtübertragungsrate Ozean-Atmosphäre

Gleichung

>Top, >Modell


Die Luft-Wasser-Übertragungswiderstand eines Gases (R_{ta}) wird als das Inverse von die Gesamtübertragungsrate von Gas in Luft (k_{ta}) definiert. Diese Beziehung kann wie folgt ausgedrückt werden:

R_{ta} = \displaystyle\frac{1}{ k_{ta} }

k_{ta}
Gesamtübertragungsrate von Gas in Luft
m/s
9447
R_{ta}
Luft-Wasser-Übertragungswiderstand eines Gases
s/m
9445
k_w = ( u_a - u_w )* beta * Sc ^ n k_a = D / delta_c C_w = alpha * C_a R_a = 1/ k_a R_w = 1/ k_w R_tw = 1/ k_tw R_ta = 1/ k_ta R_ta = R_a + R_w / alpha R_tw = R_w + alpha * R_a 1/ k_ta = 1/ k_a + 1/( k_w * alpha ) 1/ k_tw = 1/ k_w + alpha / k_a DnbetaC_w0C_aalphak_ak_wk_tak_twdelta_cR_taScu_wu_aR_twR_aR_w

ID:(12239, 0)



Völliger Widerstand gegen die Übertragung von Ozean und Atmosphäre

Gleichung

>Top, >Modell


Für die Wechselwirkung zwischen der Atmosphäre und dem Ozean umfasst die Luft-Wasser-Übertragungswiderstand eines Gases (R_{ta}) zunächst die Übergangswiderstand in Wasser (R_w), gefolgt vom Verdunstungsprozess 1/\alpha mit die Gaslöslichkeit (\alpha). Sobald das Gas in die Luft übergegangen ist, wirkt die Übergangswiderstand in Luft (R_a) darauf:

R_{ta} = R_a + \displaystyle\frac{1}{ \alpha } R_w

\alpha
Gaslöslichkeit
-
9406
R_{ta}
Luft-Wasser-Übertragungswiderstand eines Gases
s/m
9445
R_a
Übergangswiderstand in Luft
s/m
9443
R_w
Übergangswiderstand in Wasser
s/m
9444
k_w = ( u_a - u_w )* beta * Sc ^ n k_a = D / delta_c C_w = alpha * C_a R_a = 1/ k_a R_w = 1/ k_w R_tw = 1/ k_tw R_ta = 1/ k_ta R_ta = R_a + R_w / alpha R_tw = R_w + alpha * R_a 1/ k_ta = 1/ k_a + 1/( k_w * alpha ) 1/ k_tw = 1/ k_w + alpha / k_a DnbetaC_w0C_aalphak_ak_wk_tak_twdelta_cR_taScu_wu_aR_twR_aR_w

ID:(12240, 0)



Völliger Widerstand gegen den Atmosphäre-Ozean-Transfer

Gleichung

>Top, >Modell


Für die Wechselwirkung zwischen der Atmosphäre und dem Ozean umfasst die Übergangswiderstand eines Gases von Wasser zu Luft (R_{tw}) zunächst die Übergangswiderstand in Luft (R_a), gefolgt von die Gaslöslichkeit (\alpha). Sobald das Gas ins Wasser eingedrungen ist, wirkt die Übergangswiderstand in Wasser (R_w):

R_{tw} = R_w + \alpha R_a

\alpha
Gaslöslichkeit
-
9406
R_{tw}
Übergangswiderstand eines Gases von Wasser zu Luft
s/m
9446
R_a
Übergangswiderstand in Luft
s/m
9443
R_w
Übergangswiderstand in Wasser
s/m
9444
k_w = ( u_a - u_w )* beta * Sc ^ n k_a = D / delta_c C_w = alpha * C_a R_a = 1/ k_a R_w = 1/ k_w R_tw = 1/ k_tw R_ta = 1/ k_ta R_ta = R_a + R_w / alpha R_tw = R_w + alpha * R_a 1/ k_ta = 1/ k_a + 1/( k_w * alpha ) 1/ k_tw = 1/ k_w + alpha / k_a DnbetaC_w0C_aalphak_ak_wk_tak_twdelta_cR_taScu_wu_aR_twR_aR_w

ID:(12241, 0)



Atmosphäre-Ozean-Transferrate

Gleichung

>Top, >Modell


Das Verhältnis zwischen dem Transferwiderstand zwischen der Atmosphäre und dem Ozean kann in Bezug auf die Transfergeschwindigkeiten in beiden Medien ausgedrückt werden, was dem Kehrwert der gesamten Transfergeschwindigkeit entspricht.

Daher wird mit die Gesamtübertragungsrate von Gas in Wasser (k_{tw}), die Gasübertragungsrate in Wasser (k_w), die Gasübertragungsrate in Luft (k_a) und die Gaslöslichkeit (\alpha) festgestellt, dass:

\displaystyle\frac{1}{ k_{tw} } = \displaystyle\frac{1}{ k_w } + \displaystyle\frac{ \alpha }{ k_a }

\alpha
Gaslöslichkeit
-
9406
k_a
Gasübertragungsrate in Luft
m/s
9407
k_w
Gasübertragungsrate in Wasser
m/s
9405
k_{tw}
Gesamtübertragungsrate von Gas in Wasser
m/s
9448
k_w = ( u_a - u_w )* beta * Sc ^ n k_a = D / delta_c C_w = alpha * C_a R_a = 1/ k_a R_w = 1/ k_w R_tw = 1/ k_tw R_ta = 1/ k_ta R_ta = R_a + R_w / alpha R_tw = R_w + alpha * R_a 1/ k_ta = 1/ k_a + 1/( k_w * alpha ) 1/ k_tw = 1/ k_w + alpha / k_a DnbetaC_w0C_aalphak_ak_wk_tak_twdelta_cR_taScu_wu_aR_twR_aR_w

Die Beziehung zwischen die Übergangswiderstand eines Gases von Wasser zu Luft (R_{tw}), die durch die Summen von die Übergangswiderstand in Wasser (R_w), die Übergangswiderstand in Luft (R_a) und die Gaslöslichkeit (\alpha) hergestellt wird, wird in der Gleichung ausgedrückt:

R_{tw} = R_w + \alpha R_a



Einschließlich der Beziehung von die Übergangswiderstand in Luft (R_a) mit die Gasübertragungsrate in Luft (k_a) in:

R_a = \displaystyle\frac{1}{ k_a }



Die Interaktion von die Übergangswiderstand in Wasser (R_w) mit die Gasübertragungsrate in Wasser (k_w) wird beschrieben in:

R_w = \displaystyle\frac{1}{ k_w }



Und die Verbindung zwischen die Übergangswiderstand eines Gases von Wasser zu Luft (R_{tw}) und die Gesamtübertragungsrate von Gas in Wasser (k_{tw}) wird detailliert in:

R_{tw} = \displaystyle\frac{1}{ k_{tw} }



Dies bildet die Grundlage für die Festlegung der Beziehung für die Gesamtübertragungsrate von Gas in Wasser (k_{tw}):

\displaystyle\frac{1}{ k_{tw} } = \displaystyle\frac{1}{ k_w } + \displaystyle\frac{ \alpha }{ k_a }

ID:(12243, 0)



Übertragungsrate Ozean-Atmosphäre

Gleichung

>Top, >Modell


Das Verhältnis des Transferwiderstands zwischen dem Ozean und der Atmosphäre kann in Bezug auf die Transfergeschwindigkeiten in beiden Medien ausgedrückt werden, was dem Kehrwert der gesamten Transfergeschwindigkeit entspricht.

Daher wird unter Verwendung von die Gesamtübertragungsrate von Gas in Luft (k_{ta}), die Gasübertragungsrate in Wasser (k_w), die Gasübertragungsrate in Luft (k_a) und die Gaslöslichkeit (\alpha) die folgende Beziehung festgelegt:

\displaystyle\frac{1}{ k_{ta} } = \displaystyle\frac{1}{ k_a } + \displaystyle\frac{1}{ \alpha k_w }

\alpha
Gaslöslichkeit
-
9406
k_a
Gasübertragungsrate in Luft
m/s
9407
k_w
Gasübertragungsrate in Wasser
m/s
9405
k_{ta}
Gesamtübertragungsrate von Gas in Luft
m/s
9447
k_w = ( u_a - u_w )* beta * Sc ^ n k_a = D / delta_c C_w = alpha * C_a R_a = 1/ k_a R_w = 1/ k_w R_tw = 1/ k_tw R_ta = 1/ k_ta R_ta = R_a + R_w / alpha R_tw = R_w + alpha * R_a 1/ k_ta = 1/ k_a + 1/( k_w * alpha ) 1/ k_tw = 1/ k_w + alpha / k_a DnbetaC_w0C_aalphak_ak_wk_tak_twdelta_cR_taScu_wu_aR_twR_aR_w

Die Beziehung, die die Luft-Wasser-Übertragungswiderstand eines Gases (R_{ta}) involviert und durch die Kombination von die Übergangswiderstand in Wasser (R_w), die Übergangswiderstand in Luft (R_a) und die Gaslöslichkeit (\alpha) bestimmt wird, ist in der Gleichung formuliert:

R_{ta} = R_a + \displaystyle\frac{1}{ \alpha } R_w



Dies schließt die Beziehung von die Übergangswiderstand in Luft (R_a) mit die Gasübertragungsrate in Luft (k_a) ein, die ausgedrückt wird in:

R_a = \displaystyle\frac{1}{ k_a }



Zusätzlich wird die Interaktion von die Übergangswiderstand in Wasser (R_w) mit die Gasübertragungsrate in Wasser (k_w) erklärt in:

R_w = \displaystyle\frac{1}{ k_w }



Und die Verbindung zwischen die Luft-Wasser-Übertragungswiderstand eines Gases (R_{ta}) und die Gesamtübertragungsrate von Gas in Luft (k_{ta}) wird spezifiziert in:

R_{ta} = \displaystyle\frac{1}{ k_{ta} }



Diese Elemente zusammen liefern die Grundlage zur Definition der Beziehung für die Gesamtübertragungsrate von Gas in Luft (k_{ta}):

\displaystyle\frac{1}{ k_{ta} } = \displaystyle\frac{1}{ k_a } + \displaystyle\frac{1}{ \alpha k_w }

ID:(12242, 0)